改性蒙脱土对废水中镍(Ⅱ)的吸附效果研究
2021-01-15徐攀高鹏陈谦王艳郭佳黄敏
徐攀,高鹏,2,陈谦,2,王艳,2,郭佳,黄敏,2
(1.四川省原子能研究院,四川 成都 610101;2.辐照保藏四川省重点实验室,四川 成都 610101)
镍具有致癌性,在《污染综合排放标准》中镍被列为第1类污染物[1-2]。处理含镍废水的常用方法有生物法、离子交换法、化学沉淀法、吸附法等[3]。蒙脱土(MT,又叫膨润土)具有良好的吸附性能、较高的阳离子交换能力等优点[4-5]。我国蒙脱土资源丰富,但多为钙基蒙脱土,不能直接用于重金属离子的吸附[6-7]。因此,在蒙脱土的应用中,常先将其改性。
本研究主要探讨了蒙脱土的改性方法、小球制备中的海藻酸钠和蒙脱土的最佳配比,以及小球对模拟废水中Ni2+的吸附效果,为改性蒙脱土小球应用于含Ni2+废水处理提供理论依据。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
蒙脱土,试剂级;氯化镍、氯化钠、氢氧化钠、三氯化铁、三氯化铝、氯化铵、盐酸、海藻酸钠(SA)、无水氯化钙、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)、无水乙醇均为分析纯;超纯水(电阻率>18.2 MΩ·cm)。
KD-300DE型数控超声波清洗器;Eppendorf 5810R离心机;DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器;FDU-2110真空冷冻干燥机;S210-K pH计;AA900T原子吸收光谱仪;JSM-5600LV扫描电子显微镜;Autosorb-iQ全自动比表面和孔径分布分析仪;VECTOR22傅里叶变换红外光谱仪。
1.2 蒙脱土改性
1.2.1 钠化 将原土溶于超纯水,配制成5%原土液,超声30 min,560 r/min离心6 min,去除杂质。离心,冷冻干燥。磨细,过200目筛(筛孔直径为 75 μm),得到纯蒙脱土。
20 g纯蒙脱土溶于100 mL超纯水,加入1 g NaCl,振荡1 h。离心,冷冻干燥。磨细,过200目筛,得到钠基蒙脱土(Na-MT)。
1.2.2 FeCl3和AlCl3改性 按1∶1比例将 0.48 mol/L NaOH溶液滴入加热至60 ℃的 0.2 mol/L FeCl3或AlCl3中,搅拌2 h,70 ℃放置 2 d,得到柱化剂[8]。取1 g Na-MT溶于25 mL超纯水,加热至80 ℃,滴加100 mL柱化剂,搅拌2 h,70 ℃ 放置2 d,冷却后离心,冷冻干燥。磨……
