张伟 董发勤

摘要：采用静态吸附法研究电气石对水溶液中Sr2+的吸附行为，考察溶液初始pH、电气石投加量、吸附时间和Sr2+初始浓度对吸附的影响，并分析吸附过程中反应动力学和等温吸附规律。结果表明，电气石能够有效去除水体中的Sr2+，最大吸附容量为2.87 mg/g。电气石粉体对Sr2+的吸附平衡时间为40 min、吸附剂投加量增大、溶液pH 8.5时有利于Sr2+的去除;电气石对Sr2+的吸附动力学行为可用准二级动力学模型来描述，吸附过程存在化学作用且步骤可控;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。电气石对Sr2+的吸附既存在物理吸附，又存在化学吸附。

关键词：电气石;Sr2+;吸附;动力学模型;等温吸附模型

中图分类号：S181.3        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2015）23-6018-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.057

Characteristics of Sr2+ Adsorption by Tourmaline

ZHANG Weia， DONG Fa-qinb

（Southwest University of Science and Technology， a.Analytical and Testing Center;

b. Key Laboratory of Solid Waste Treatment and the Resource Recycle （Ministry of Education）， Mianyang 621010， Sichuan， China）

Abstract： The adsorption characteristics of Sr2+ on tourmaline were investigated by conducting a series of batch adsorption experiments in the study. The influence of solution pH，adsorbent dosage，initial Sr2+ concentration and contact time were investigated，kinetics and adsorption isotherm law were analyzed. The results showed that Sr2+ removal rate increased with the increase of adsorbent dosage，and the highest adsorption reached at pH 8.5 and contact time was 40 min. The adsorption process fits pseudo-second-order kinetic model and Langmuir isotherm equation，and the maximum adsorption capacity for Sr2+ was 2.87 mg/g. Speculation for the behavior of Sr2+ adsorption by tourmaline was both physical adsorption and chemical adsorption.

Key words：tourmaline;Sr2+;adsorption;kinetics model;isotherm equation

核技术开发利用给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时，也产生了放射性废弃物。由其造成的全球性沉降污染中危害最大的核素是锶，它能通过空气和食物对人体产生内照射（β射线）、半衰期较长（90Sr的半衰期是28年），且产生量非常大。据不完全统计，1970年以前全世界大气层核试验进入平流层的锶达1550万居里，其中1500万居里已沉降到地面并随雨水进入土壤[1]。因此，必须妥善处理放射性废弃物。

针对被放射性核素污染水体的处理方面，国内外主要采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、蒸发和电化学处理等[2-6]。但这些方法在处理中存在能耗及成本高、工艺复杂、易造成二次污染等问题，吸附法便成为非常有效的方法。

电气石（Tourmaline）是一种良好的生态智能和功能材料。……