三种天然矿物材料对铜的吸附对比研究
摘要
由于具有廉价、高效、吸附性能稳定、工艺简单等优点,天然矿物材料正逐渐成为处理低浓度含重金属废水的理想选择.目前工业上常用的除铜方法(如电渗析、化学沉淀、生物滤膜、溶剂萃取、离子交换、活性炭吸附) 具有高成本、高能耗等缺点,采用天然矿物材料可能克服这一问题,而阐明不同材料吸附铜离子的机制及效率,是正确选择矿物材料的前提.凹凸棒石属于链层状镁铝硅酸盐粘土矿物,具有发育的内孔隙和较大的比表面积,因而具有良好的吸附性能。白云石能与金属离子发生表面络合和离子交换作用,从而吸附重金属。粘土质白云岩是苏皖地区凹凸棒石矿床中一种储量较大的天然矿物材料,主要组成矿物为白云石和凹凸棒石。前人鲜有涉及天然凹凸棒石粘土吸附性能的研究,针对白云石的研究则由于实验材料和离子种类的差异性,结果不尽相同,目前尚未有针对粘土质白云岩的吸附研究。本研究拟开展粘土质白云岩、天然白云岩和凹凸棒石粘土对铜的吸附实验,通过对比实验结果,探讨三者吸附机制上的异同,并评价其吸附效果。材料表征与吸附实验结果表明,粘土质白云岩对铜的吸附性能优于凹凸棒石粘土和天然白云岩,原因可能是粘土质白云岩中的白云石具有亚微米粒径和多孔结构,耦合凹凸棒石的纳米吸附性能;天然的粘土质白云岩可以广泛应用于含Cu废水的处理。