摘要:矿山开采和金属冶炼产生了大量的含砷废水,造成了严重的环境污染。以混凝土细粉(WCP)为原料通过热改性制备了热改性混凝土细粉(TWCP)吸附剂,评价了热改性温度、体系初始pH和共存离子对TWCP吸附废水中砷性能的影响,通过XRD、FT-IR、SEM和XPS等表征手段和顺序提取技术分析了TWCP吸附砷机制。结果表明,热改性温度250 ℃的TWCP表现出优异的砷吸附性能,理论最大吸附量为31.92 mg/g,Cl-和PO43-等无机盐离子共存抑制了吸附过程。TWCP吸附砷过程符合Langmuir等温吸附模型,以化学吸附为主,吸附过程为放热反应。TWCP吸附砷机制包括,碱性条件下砷和Ca2+生成Ca-As沉淀,SO42-和CO32-与砷发生离子交换,AlOOH和FeOOH与砷发生络合作用。顺序提取结果表明,酸性条件下以离子交换为主,碱性条件下以化学沉淀为主。
文章目录
1 实验部分
1.1 药品和材料
1.2 混凝土细粉的热改性
1.3 材料的表征
1.3.1 X射线衍射表征
1.3.2 傅里叶变换红外光谱表征
1.3.3 X射线光电子能谱表征
1.3.4 扫描电镜表征
1.4 批量吸附实验
1.5 顺序提取实验
1.5.1 可交换态提取
1.5.2 碳酸盐结合态提取
1.5.3 无定型铁氧化态提取
1.5.4 结晶铁氧化态提取
1.5.5 残渣态提取
1.6 吸附再生实验
2 结果与讨论
2.1 热改性温度对吸附性能的影响
2.2初始pH对吸附性能的影响
2.3 离子共存对对吸附性能的影响
2.4 吸附动力学分析
2.5 等温吸附分析
2.6 吸附前后表征分析