腐植酸改性强化磁铁矿吸附水体中铅镉的实验研究

作者：邵坤; 赵改红; 赵朝辉

来源：岩矿测试, 2019, 38(06): 715-723.

DOI：10.15898/j.cnki.11-2131/td.201901250017

• 水样
• 铅
• 镉
• 重金属
• 吸附
• 改性磁铁矿
• 腐植酸
• 傅里叶红外光谱法
• 扫描电镜
• X射线光电子能谱法

磁铁矿是一种绿色廉价的矿物材料,对水体中重金属离子具有良好的吸附性,但吸附容量低,选择性差,易团聚,通过改性可以克服该缺点并提高其吸附性能。本文以腐植酸为改性剂,采用常温水相反应制备了腐植酸改性磁铁矿吸附材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征研究其表面形貌和微观结构。采用静态平衡实验考察了pH、吸附时间等因素对铅、镉吸附性能的影响,探讨了吸附动力学规律,拟合了吸附等温线。结果表明:腐植酸上的羧基、羟基被成功地接枝到了磁铁矿表面。在室温下,溶液初始pH对Pb2+的吸附率几乎无影响,对Cd2+的影响较大,当pH=7时,Pb2+和Cd2+吸附率均达到了95%。对初始质量浓度为10mg/L的Pb2+、Cd2+最佳吸附平衡时间为360min,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线实验得到的竞争吸附顺序为Pb2+>Cd2+,由Langmuir等温吸附模型得到Pb2+、Cd2+饱和吸附容量分别为39.27mg/g、28.95mg/g,显著大于磁铁矿的饱和吸附容量,表明磁铁矿经腐植酸改性后增强了对水中铅镉的吸附能力。

• 单位
  中国地质科学院矿产综合利用研究所