利用粉煤灰制備沸石分子篩及其處理含鎘、鎳重金屬?gòu)U水的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展，含鎘、含鎳等重金屬工業(yè)廢水的排放對(duì)環(huán)境污染愈來(lái)愈嚴(yán)重，對(duì)人類健康也造成了一定的威脅。利用粉煤灰作為原材料合成沸石分子篩，不僅可以為重金屬?gòu)U水處理提供一種價(jià)格低廉、性能良好的吸附劑，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了粉煤灰以廢治廢的資源化利用，帶來(lái)環(huán)境與社會(huì)效益。
　　 論文以粉煤灰為主要原料，采用堿熔融水熱法制備沸石分子篩，研究了合成過(guò)程中各因素的影響，在堿灰比1.2∶1，650℃煅燒120min，液固比6∶1，晶化溫度100

2、℃，晶化時(shí)間分別為4h和24 h的實(shí)驗(yàn)條件下得到合成產(chǎn)物，并對(duì)其進(jìn)行表征。掃描電鏡照片(SEM)可觀察到產(chǎn)物中沒(méi)有粉煤灰球型顆粒的存在，合成產(chǎn)物分別具有NaA型及NaX型沸石分子篩典型的立方體和八面體形貌，晶粒大小均勻，形狀規(guī)整，輪廓清晰且分散度較好;X射線衍射(XRD)譜圖表明，合成產(chǎn)物具有NaA型沸石分子篩(PDF39-0223)及NaX型沸石分子篩(PDF38-0237)較強(qiáng)的衍射峰且所有出峰位置都與卡庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)圖譜和相應(yīng)商品分子篩衍

3、射峰吻合，表明由粉煤灰成功合成了單相沸石分子篩;紅外譜圖(FTIR)表明合成產(chǎn)物具有NaA型及NaX型沸石分子篩骨架結(jié)構(gòu);熱重——差熱示掃描量熱分析表明合成的兩種沸石分子篩都具有較好的熱穩(wěn)定性;其陽(yáng)離子交換容量(CEC)分別達(dá)到同型商品分子篩的92％和90％。
　　 選取含Cd2+、Ni2+重金屬?gòu)U水為污染物目標(biāo)，研究了制備兩種沸石分子篩對(duì)其吸附性能，初步探討了廢水溶液中重金屬離子濃度、pH、吸附時(shí)間、吸附劑投加量等因素對(duì)吸附效

4、果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溶液初始pH值的增大，制備的兩種沸石分子篩對(duì)Cd2+和Ni2+的去除率和吸附容量都隨之增大;隨著沸石分子篩用量的增大，去除率不斷增大而吸附量則逐漸降低;隨著廢水溶液中重金屬濃度的增加，去除率不斷降低而吸附量則逐漸增大。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明NaX型沸石分子篩對(duì)重金屬的吸附過(guò)程達(dá)吸附平衡需要時(shí)間短但吸附容量相對(duì)較低，制備出的NaA型及NaX型沸石分子篩對(duì)Cd2+和Ni2+的吸附過(guò)程都更加符合二級(jí)吸附速率模型，等溫吸

5、附模型的擬合結(jié)果表明其對(duì)Cd2+和Ni2+的吸附等溫線更加符合Langmuir等溫線模型。通過(guò)各試樣對(duì)含鎘和含鎳重金屬?gòu)U水的吸附性能研究表明，NaA型沸石分子篩的吸附能力相對(duì)較強(qiáng)，合成粉煤灰沸石分子篩比粉煤灰對(duì)重金屬離子的吸附性能有了明顯提高并與商品沸石分子篩吸附效果相當(dāng)，且對(duì)Cd2+的去除能力大于對(duì)Ni2+的去除能力。
　　 通過(guò)對(duì)實(shí)際重金屬?gòu)U水（Cu2+、Zn2+、Cd2+、Ni2+等）的深度處理研究表明，在濃度較低，投加量