矿物材料对含Cu~(2+)酸性矿山废水的吸附-聚沉效果

采用碱性及吸附性强的环境矿物材料膨润土、钢渣及其混合物对含Cu2+酸性矿山废水进行对比处理试验研究,结果表明:膨润土、钢渣混合后比单一膨润土和单一钢渣的处理效果更好,膨润土、钢渣混合后可发生吸附-聚沉协同作用,更有利于Cu2+的去除。对于p H值为3.5~4,Cu2+质量浓度为50 mg/L的含Cu2+酸性矿山废水,当膨润土、钢渣质量混合比分别为5∶5和8∶2时,在投加量为2 g/L时,去除效果较好。吸附反应120 min时,可使废水p H值分别达到8.67和7.21,Cu2+去除率分别为95.80%和93.94%;膨润土、钢渣复合吸附剂对铜离子的吸附过程符合伪二级动力学方程,相关系数均可达到0.998以上,其吸附过程以化学吸附为主,并伴有液膜扩散及颗粒内扩散。膨润土、钢渣混合材料可作为处理含Cu2+酸性矿山废水的优良吸附材料,5∶5膨润土-钢渣复合吸附材料效果更好。     

膨润土吸附剂制备工艺及吸附性影响因素研究

针对矿山废水酸度高、重金属离子处理成本过高的问题,采用膨润土、钢渣复合颗粒吸附重金属离子,从去除率、质量散失率、碱度释放量对复合颗粒制备工艺进行探讨,并研究其吸附性能影响因素,用此颗粒处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明:膨润土、钢渣配比5∶5,Na_2CO_3用量5%,焙烧粒径2 mm,500℃下焙烧60 min,吸附剂投放量10.5 g/L,反应时间240 min,振荡速率100 r/min,反应温度25℃,对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率分别为98.84%、94.93%、99.26%、96.85%,出水pH值为8.42,该复合颗粒既能去除重金属离子又能降低AMD酸度,是一种高效、环保、经济的AMD处理吸附剂。     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

膨润土-钢渣复合材料处理含Zn~(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。     

膨润土-钢渣复合颗粒去除Fe2+的吸附机理研究

为了探究膨润土-钢渣复合颗粒对酸性矿山废水中Fe2+的吸附机理,采用宏观、微观实验相结合的方法对复合颗粒处理含Fe2+废水进行了探究,初步揭示了复合颗粒对Fe2+的离子交换、络合反应机理及规律。通过测定复合颗粒处理废水过程中Na+、Ca2+的释放当量,揭示了复合颗粒对Fe2+的阳离子交换作用主要发生在反应前5~10 min,通过XRD微观测定颗粒层间距变化进一步揭示发生了阳离子交换作用。通过测定不同离子强度下复合颗粒对Fe2+的去除量,确定在反应前300 min均有外表面络合作用。     

赤泥复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe2+、Mn2+和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe2+和Mn2+的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe2+和Mn2+的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g（以CaCO3计）,具有较强的pH值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe2+和Mn2+,且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的优良吸附材料。     

赤泥复合颗粒去除Fe2+、Mn2+的最佳制备条件探究

利用赤泥、粘结剂、造孔剂,生产配比为94∶1∶5的赤泥复合颗粒,最佳预热温度为400℃,预热时间30 min,焙烧温度为700℃,焙烧时间为20 min.此条件下生产的赤泥复合颗粒散失率低,在pH值为3～4时,去除酸性矿山废水Fe2+、Mn+效果明显,去除量可达9.17 mg/g和9.85 mg/g.     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

膨润土复合颗粒的表征及对Fe2+的吸附特性研究

为解决单一材料处理水中污染物的局限性，采用天然膨润土、钢渣制备复合颗粒吸附剂。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、傅里叶红外光谱（FTIR）仪对复合颗粒进行表征，研究复合机制及复合颗粒对污水中Fe2+的吸附特性。结果表明，高温焙烧使膨润土层间距由1.287 nm增至1.549 nm；复合后颗粒层状结构明显，表面粗糙，比表面积大，具有较强的表面吸附能力；复合后蒙脱石的二八面体结构未改变，生成了Na Al Si2O6等新物质，使得颗粒的碱性和强度增大。复合颗粒对Fe2+的吸附倾向于BET多分子层吸附，吸附Fe2+后颗粒表面重金属离子含量增多，复合颗粒被重金属离子沉淀包裹，说明复合颗粒具有吸附-聚沉废水中重金属离子的功能，是一种创新高效、环境友好型吸附剂。     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

磁性膨润土的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备Fe3O4磁流体,用硅烷偶联剂改性膨润土,用磁流体与膨润土以及改性膨润土复合制备一系列不同Fe3O4载量的磁性膨润土,并对其进行了X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、振动样品磁强计等表征分析,测定了样品的磁分离回收率及对Cu2+、Zn2+、Cd2+的交换吸附量。结果表明,Fe3O4微粒赋存于膨润土表面而形成磁性集合体,改性磁性膨润土具有良好的超顺磁性,对Cu2+、Zn2+、Cd2+的交换吸附性能与其所含膨润土相当,但随Fe3O4载量增加而降低。Fe3O4载量为25%时,其饱和磁化强度、剩余磁化强度分别为13.344A.m2/kg和0.365 A.m2/kg,改性前膨润土与改性后磁性膨润土磁分离回收率分别为50.3%和90.1%。     

电渗析处理含铜酸性废水的实验研究

针对矿山酸性废水铜离子浓度和酸度高的特点,以模拟含铜酸性废水为研究对象进行电渗析处理工艺实验研究。实验结果表明:通过多段电渗析处理后,淡化室的废水Cu2+、H+去除率可达到97.08%和99.20%;浓缩液还可以有效富集废水中的Cu2+、Fe3+、H+等离子,为后续的资源化利用提供了便利。研究工作对含铜酸性废水治理及资源化作出了有益的探索,有助于矿山的可持续发展。     

用天然沸石去除酸性矿山废水中重金属的动力学研究

《International Journal of Mineral Processing》2011年101卷(1/4)期发表T.Motsiden等人的文章,介绍用天然沸石去除酸性矿山废水中重金属的动力学研究结果。作者对用天然沸石(斜发沸石)从水溶液中除去Fe3+、Cu2+、Mn2+和Zn2+的动力学进行了研究。     

用天然沸石从酸性矿山废水中吸附重金属

《International Journal of Mineral Processing》2009年92卷第1/2期刊登T.Motsi等人文章,介绍用天然沸石吸附酸性矿山废水（AMD）中重金属的研究结果。为了确定天然沸石处理AMD的可用性,研究了天然沸石对AMD中重金属的吸附特性。AMD取自英国Wheal Jane矿,含有Fe3＋,Cu2＋,Mn2＋和Zn2＋分别为400,20,20和120 mg/L。通过分批试验,对每一种组分和多种组分的料液测定了吸附速率和达到平衡的吸附量。研究了pH值、竞争离子、沸石加入量、天然沸石的热改性（焙烧和微波处理）对吸附重金属的影响。通常,在40 min内即可快速达到80%的吸附率。     

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥.膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性.结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥:膨润土=6:4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb~(2+)初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb~(2+)的去除效率可达92.55%.吸附剂对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir吸附方程.     

改性褐煤吸附酸性矿山废水中Cu2+、Zn2+的试验研究

针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)中的Cu2+、Zn2+含量高,褐煤吸附能力有限等问题,以褐煤为原材料,采用球红假单胞菌对褐煤进行改性制备微生物改性褐煤,探究褐煤和微生物改性褐煤对AMD中Cu2+、Zn2+的吸附特性和吸附稳定性.同时,利用SEM、BET和FTIR等手段,揭示褐煤、微生物改...     

膨润土负载壳聚糖对水中Cu(II)的吸附特性研究

通过水热振荡法制备了膨润土-壳聚糖复合吸附剂,并对废水中铜(Cu(II))进行吸附。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合吸附剂进行了表征。研究结果表明,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对铜的吸附性能优于单一膨润土。与膨润土相比,膨润土-壳聚糖复合吸附剂的形状不规则,表面粗糙疏松。在Cu(II)初始浓度为50 mg/L、pH值为7、吸附温度为30℃、接触时间为15 min的条件下,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的去除效率可达95%以上,吸附量可达到20.12 mg/g。此外,Langmuir和Freundlich模型都能很好地拟合Cu(II)在两种吸附剂上的等温吸附。膨润土壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的吸附过程符合准二级动力学方程。     

粉煤灰对煤矸石酸性重金属淋滤液的修复作用

采用批处理吸附实验和柱状淋溶模拟实验,分析粉煤灰吸附重金属、处理煤矸石酸性重金属淋滤液的效果及机理。结果表明：① 粉煤灰对Pb2+、Cu2+、Cd2+ 和Zn2+的吸附等温线符合Freundlich等温模式,吸附过程符合准二级反应动力学模型,且均在30 min内达到吸附平衡,随着pH增加,4种重金属离子吸附率逐渐增加并趋于平衡（Pb、Cu、Cd、Zn分别在pH=3.5、6.0、7.5、8.0时达到平衡）,在酸性环境下粉煤灰对4种金属离子具有较好的吸附性能;② 在重金属竞争性吸附中,共存离子的存在抑制了目标离子的吸附,其中Pb受共存离子的影响最小,粉煤灰吸附强弱顺序为Pb>Cu>Cd>Zn;③ 煤矸石柱状淋溶试验中,煤矸石淋滤液呈现较强酸性、较高重金属浓度的酸性矿山废水特征,而在粉煤灰处理中,淋滤液的pH值呈中性,重金属离子浓度显著下降,其主要机制为粉煤灰吸附、碱性中和、重金属与Fe共沉淀等。研究表明,实验用粉煤灰具有修复煤矸石酸性重金属淋滤液的潜力。     

含铀废水中镉的处理

研究了含铀废水中镉的处理方法.采用了矿渣水泥作为吸附剂,对废水中镉进行吸附实验,实验结果表明,矿渣水泥作为吸附剂,在溶液pH为3～12,镉的浓度为10 mg/L,吸附剂用量为处理水量的0.1％时,10 min即可达到吸附最大值,除去98.5％以上的镉.溶液中含有Fe3+,UO22+,Cu2,Zn2等离子时,吸附顺序为Cu2+ ＞UO22+ ＞Fe3+ ＞Zn2+ ＞Cd2+,共存的离子对镉的吸附率影响很大,可采用分段吸附,提高对镉的吸附率.     

SRB协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水试验

针对煤矿酸性废水中金属离子含量高、易造成环境污染等问题,采用自燃煤矸石、NaOH改性自燃煤矸石和SRB协同自燃煤矸石对煤矿酸性废水中SO42-、COD、Fe2+和Mn2+进行动态吸附试验研究。结果表明：3种处理方式对煤矿酸性废水中待测离子的处理效果为：SRB协同自燃煤矸石作用>NaOH改性自燃煤矸石>自燃煤矸石。其中,装有SRB协同自燃煤矸石的3号柱运行稳定后对煤矿酸性废水中SO42-、COD值、Fe2+和Mn2+的平均降低率分别为69.05%、72.06%、99.02%和38.29%。