粉煤灰源C-S-H吸附U(Ⅵ)性能及机理

以粉煤灰铝回收过程的脱硅液为原料，通过控制钙硅摩尔比的常规沉淀法制备得到大比表面积介孔C-S-H（401 m²·g^-1），系统研究了初始浓度、投加量、pH和离子强度对C-S-H吸附U（Ⅵ）过程的影响，以及吸附的热动力学特征，并评价了C-S-H去除实际含铀废水中毒性金属的性能。结果表明，通过控制合成条件实现了低品质硅钙渣向高附加值吸附材料的转变。0.75 g·L^-1 C-S-H在pH 2仍具有较高的平衡吸附容量（q_e=67.9 mg·g^-1），在富含CO₃^2-的碱性溶液中UO₂（H₂O）₅²⁺转变为UO₂（CO₃）₃^4-不利于带负电的C-S-H表面吸附U（Ⅵ）。当C-S-H投加量升高至2～5 g·L^-1，材料对U（Ⅵ）的吸附去除效率即能维持在相对较高水平（CU（Ⅵ）]_initial=500 mg·L^-1，去除率88.3%～93.5%），吸附可在数小时内达到平衡，符合拟二级动力学模型和两阶段Weber-Morris方程模型，吸附等温线符合Langmuir模型，吸附机理主要为离子交换（84.6%）和表面络合。材料对含铀废水中的U、Zn、Hg、Mn和Cd均表现出良好的吸附去除性能，因而C-S-H可成为在废水毒性金属去除方面极具应用前景的材料。