鋁柱撐蒙脫土吸附煤礦礦井水中硫酸根離子的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，水資源短缺現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，迫使人們開發(fā)新的供水水源。礦井水是礦區(qū)所采煤層及開拓巷道附近的地下水，有時(shí)會(huì)因地表裂隙而滲入部分地表水，是一種可以開發(fā)利用的水資源。因地質(zhì)條件不同，礦井水的水質(zhì)差別很大；在含硫的地層中，硫酸根離子在水相中的含量較高，采用傳統(tǒng)的處理工藝不能將其進(jìn)行有效去除。對(duì)于硫酸鹽的去除，目前使用最多的是脫鹽方法，但這種方法產(chǎn)水量少、制水成本高。由于我國(guó)大部分煤礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平不高、人口多

2、且用水量大，脫鹽技術(shù)的推廣使用受到一定的限制，尋求更為經(jīng)濟(jì)有效的高濃度硫酸鹽礦井水處理方法已迫在眉睫。
　　蒙脫土是我國(guó)含量豐富的一種粘土礦物，具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附能力，經(jīng)過改性處理后，蒙脫土的性能會(huì)大大提高，能有效地吸附水溶液中的無機(jī)、有機(jī)和金屬離子等污染物。將蒙脫土應(yīng)用于處理高硫酸鹽礦井水將會(huì)擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域，解決水處理難題。
　　本論文以山東淄博礦井水為處理對(duì)象，自制鋁柱撐蒙脫土吸附材料，應(yīng)用能譜、掃描電鏡、

3、比表面積、X衍射分析方法考察了鋁柱撐蒙脫土的性質(zhì)；在此基礎(chǔ)上，采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)方法，研究了鋁柱撐蒙脫土吸附硫酸根離子的效果及其影響因素，并探討了吸附機(jī)理。論文研究得到的主要結(jié)論如下：
　?。?）蒙脫土經(jīng)鋁柱撐處理后，比表面積和層間距大大提高，有助于吸附的進(jìn)行，是理想的天然粘土改性吸附材料；
　?。?）鋁柱撐蒙脫土吸附硫酸根屬于Freundlich吸附類型，主要是以表面絡(luò)合和離子交換作用為主，靜電吸引也起了一定作用，物

4、理吸附很微弱；
　?。?）pH值、硫酸根初始濃度及攪拌時(shí)間對(duì)鋁柱撐蒙脫土的吸附量影響較大，酸性條件有利于吸附；
　?。?）當(dāng)硫酸根離子濃度為1,000mg/L時(shí)，最佳吸附條件為：pH=3，鋁柱撐蒙脫土投加量=28g/L，攪拌速度=300r/min，攪拌時(shí)間=30min。此時(shí)去除率為63.84％，吸附量為22.80mg/g，可將硫酸根濃度降至350mg/L；
　　（5）解析試驗(yàn)和鋁的溶出率試驗(yàn)表明，鋁柱撐蒙脫土對(duì)硫酸根離