【摘要】：當(dāng)前各種生產(chǎn)企業(yè)排放廢水、污水以及大型礦床的開采造成了嚴(yán)重的重金屬離子污染,對人類的生存環(huán)境構(gòu)成威脅。粘土礦物特殊的分子結(jié)構(gòu)形式和不規(guī)則的晶體缺陷性,導(dǎo)致其對重金屬離子具有良好的吸附性能,有廣闊的應(yīng)用前景。本課題選取了膨潤土(以蒙脫石為主要礦物成分)、高嶺土(以高嶺石為主要礦物成分)和伊利石三種代表性粘土礦物作為實驗材料,通過一系列靜態(tài)吸附實驗,考察了三種粘土礦物對模擬工業(yè)廢水溶液中Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附能力,對同種重金屬離子測定了吸附量;通過實驗研究了多種重金屬離子共存時的競爭吸附特征,確定了膨潤土、高嶺土、伊利石對Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附選擇差異性;考察了溶液的pH值,吸附劑的用量,環(huán)境的溫度以及吸附的時間等因素對實驗效果的影響;通過解吸附實驗研究出使用過的膨潤土、高嶺土、伊利石對重金屬離子的吸附穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明:在同等實驗條件下,高嶺土對重金屬離子的吸附能力最弱,伊利石稍強,膨潤土最強;每種粘土礦物對重金屬離子的吸附也具有選擇性,高嶺土和伊利石的選擇性都為Pb~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+);膨潤土的選擇性順序為Cu~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+);在一定范圍內(nèi),增加吸附劑的用量,提高溶液的pH值和吸附環(huán)境的溫度,延長吸附過程的時間均能不同程度地提高粘土礦物對重金屬離子的吸附效率;高嶺土對重金屬離子的吸附符合Langmuir吸附模型,伊利石對重金屬離子的吸附符合Langmuir吸附模型,膨潤土對重金屬離子吸附符合Freundlich吸附模型,三種粘土礦物材料對重金屬離子的吸附都符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型;膨潤土、高嶺土、伊利石對重金屬離子的吸附具有不同程度的穩(wěn)定性。
【圖文】：

粘土礦物對重金屬離子的吸附能力研究廣泛的應(yīng)用。因為亞甲基藍(lán)方法的簡捷快速，比較普遍，，因此本次研究所得用亞甲基藍(lán)。 膨潤土晶體化學(xué)特征.1 蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)蒙脫石結(jié)構(gòu)是兩層硅氧四面體片中間夾一層鋁（鎂）氧八面體片所構(gòu)成的 粘土礦物，屬單斜晶系，晶體結(jié)構(gòu)如圖 2.1。晶體結(jié)構(gòu)的特點：（1）結(jié)構(gòu)單元之間靠分子間力連接，結(jié)構(gòu)松散，容易發(fā)生受外力發(fā)生相對的離或膨脹的現(xiàn)象。（2）蒙脫石有吸附陽離子和有機分子的能力。（3）層間結(jié)構(gòu)較松散，水分子或其他有機分子容易進(jìn)入到層間，所以具有吸、高分散性、吸附性等特性。

噫餉躍哂形闃釡蛘托�、高分散性、毋媒芯壢虆Q�。�?2.1 蒙脫石礦物晶體結(jié)構(gòu)圖2.2.2 膨潤土化學(xué)組成由于類質(zhì)同像的原因，膨潤土礦物成分非常復(fù)雜，統(tǒng)計分析膨潤土的化學(xué)成分結(jié)果見表 2.1。
【學(xué)位授予單位】：河北地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

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本文編號：2694217