磁改性生物质炭渣对酸性矿山废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附研究

作者：狄军贞; 袁博夫; 阮浈; 姜洋洋; 高梦晴; 李茹霜

来源：安全与环境学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2023.1121

• 环境工程学
• 磁性
• 生物质炭
• 酸性矿山废水
• 重金属
• 吸附

针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage， AMD)中Cu2+、Pb2+含量过高，生物质炭渣吸附有限等问题，本研究以工业固体废弃物生物质炭渣为原材料，采用高锰酸钾和硫酸亚铁对生物质炭渣进行磁改性，制备了生物质炭渣负载MnFe2O4的复合磁性材料(BC-MF)，并将其作为去除酸性矿山废水环境中Cu2+、Pb2+的吸附剂。基于单因素试验方法，探究pH、温度、初始浓度、吸附时间、共存金属离子等因素对BC-MF吸附Cu2+、Pb2+性能的影响，并通过吸附动力学、吸附热力学、吸附等温线结合SEM、BET、XRD、FTIR、VSM、ZETA电位等表征方法研究了MnFe2O4磁改性生物质炭渣吸附Cu2+、Pb2+的机理。结果表明，改性后的BC-MF对Cu2+、Pb2+的去除率均提升20%以上，且吸附饱和容量分别为18.04 mg/g和24.98 mg/g。表征技术显示了MnFe2O4磁性颗粒成功负载到了BC-MF上使其具有磁性；BC-MF对Cu2+、Pb2+吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型，吸附过程是以化学吸附为主的单层均相吸附；热力学结果表明该吸附过程属于自发进行的熵增过程。

• 单位
  土木工程学院; 辽宁工程技术大学