金屬鹽改性煤渣吸附劑的制備及除氟研究.pdf

1、本文為了提高工業(yè)廢棄煤渣的除氟能力,以煤渣和金屬鹽為原料,用負(fù)載法制備了氯化鎂改性煤渣(MgMC)和氯化鈣改性煤渣(CaMC)除氟吸附劑,以除氟率為指標(biāo),對(duì)制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。利用SEM、EDX、PXRD、IR、TG及BET對(duì)煤渣、改性煤渣及吸附F后的改性煤渣進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:與煤渣相比,MgMC和CaMC的比表面積雖有所減小,但對(duì)F的吸附能力都提高了,Mg和Ca在除氟過(guò)程中起了關(guān)鍵性作用。
　　由單因素吸附實(shí)驗(yàn)可知:MgMC

2、和CaMC都有較好的除氟效果,在50 mL C0(F)為30 mg/L的含氟溶液中,吸附劑投加量為1.5 g時(shí),MgMC吸附300 min后達(dá)到平衡,CaMC在120 min后達(dá)到吸附平衡。溶液初始pH對(duì)MgMC和CaMC除氟效果的影響均較小,pH在2~11的范圍內(nèi)MgMC的除氟率達(dá)到90％以上,pH在3~10的范圍內(nèi)CaMC的除氟率達(dá)到80％以上。此外,當(dāng)共存陰離子的濃度較高時(shí),MgMC和CaMC除氟時(shí)受不同陰離子影響的順序相同,即H

3、CO3?>SO42?>NO3>Cl。
　　吸附過(guò)程的等溫吸附特征、吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的研究結(jié)果表明:MgMC和CaMC對(duì)不同濃度F的吸附均符合Langmuir吸附等溫方程和表觀二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型, RL值均在0~1的范圍內(nèi),表明 MgMC和 CaMC對(duì) F的吸附均是有利的。MgMC除氟過(guò)程中,吸附速率受液膜擴(kuò)散和粒子內(nèi)擴(kuò)散共同影響。CaMC除氟的速率控制步驟與濃度有關(guān),當(dāng) F濃度較低時(shí),粒子內(nèi)擴(kuò)散和液膜擴(kuò)散共同控制著吸附速率;當(dāng)F濃度