……改性天然磷矿粉处理含……废水的研究

吴萃艳+郭建平+刘贤响+尹笃林

摘要用Mg（OH）2乳状液改性天然磷矿粉制成复合型吸附剂.采用分光光度法研究该吸附剂对Cd2+的吸附性能.考察了复合型吸附剂中磷矿粉与Mg（OH）2质量比、吸附剂的用量、吸附时间以及溶液pH值对吸附性能的影响.实验结果表明，这四种因素对Cd2+的吸附均有显著的影响.当吸附剂配比（磷矿粉与Mg（OH）2质量比）为1∶〖KG-2mm〗1时，在吸附剂用量为1.0 g/L，吸附时间为1 h，温度为30 ℃，Cd2+的初始浓度为0.1 mg/L，溶液为近中性（pH=6～7.5）的条件下吸附效果最佳，Cd2+的去除率可达83.5%.

关键词天然磷矿粉；氢氧化镁；改性；镉离子；吸附作用

中图分类号X703文献标识码A文章编号10002537（2014）04004204

1实验部分

1.1溶液配制和吸附剂的制备

1.1.1主要原料及化学成分 实验用磷矿石来自湖南石门.处理后的磷矿粉经电镜检测可知呈颗粒状，粒径约为0.6～1 μm.由X射线粉晶衍射分析表明，其主要矿物成分为磷灰石.

实验用水样为模拟工业废水，用氯化镉配制.

氯化镉、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硝酸钠、95%乙醇、盐酸、氢氧化钠、硼砂、2吡啶

基偶氮间苯二酚钠盐、硝酸镁、硫酸镁均为分析纯.

1.1.2标准溶液和指示剂溶液的配制 准确称取0.010 g氯化镉固体于50 mL烧杯中，用少量2 mol/L的盐酸溶解，再用蒸馏水定容至100 mL的容量瓶中，得到100 mg/L Cd2+的标准储备液.于一系列50 mL的容量瓶中分别加入不同体积的100 mg/L的Cd2+标准储备液，配制成不同浓度的Cd2+标准液.

准确称取一定量指示剂2吡啶基偶氮间苯二酚钠盐于100 mL烧杯中，用乙醇水溶液溶解，转移至500 mL容量瓶中，用蒸馏水定容即得指示剂溶液.

1.1.3Mg（OH）2改性吸附剂的制备 称取一定量磷矿粉于500 mL烧杯中，用1%的盐酸浸泡一天，洗涤至中性并真空抽滤；称取一定量硝酸镁和氢氧化钠固体溶于50 mL烧杯中制成氢氧化镁乳状液；将抽滤好的磷矿粉与乳状液一起溶于坩埚中并向其中加入少量5%的聚乙烯醇溶液.充分搅拌，放入干燥箱中完全干燥后装瓶备用.通过改变磷矿粉和氢氧化镁的质量比，用上述方法制得不同配比的复合型吸附剂.

1.1.4主要仪器 VIS7220G型可见分光光度计，北京瑞利分析仪器公司生产.

1.2废水处理方法及实验测定

2结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

用可见分光光度计测定1.1.2中一系列不同浓度的Cd2+标准液的吸光度，将所得的吸光度（Y）对浓度（X）作图，结果见图1，其标准曲线方程为：Y=0.508 41X+0.012 78（Y：吸光度，X：浓度）；相关系数（R）为0.999 8.

2.2复合型吸附剂的配比对吸附效果的影响

2.3吸附剂用量对吸附效果的影响

2.4溶液pH值对去除率的影响

3结论

将天然磷矿粉与Mg（OH）2 按1∶〖KG-2mm〗1（质量比）混合制备复合型吸附剂，与磷矿粉作吸附剂相比在同等吸附条件下去除率增加了19.5%.用复合型吸附剂1.0 g/L，pH值为6～7.5，在含Cd2+模拟工业废水中搅拌1 h的条件下具有最佳去除效果，对Cd2+的去除率达到83.5%.用Mg（OH）2对天然磷矿粉进行改性研究，制备附加值高的复合型吸附剂，为低品位磷矿石资源利用提供了一条有经济前景的新途径.

参考文献：

[1]〖ZK（#〗杜丽娜，余若祯，王海燕，等. 重金属镉污染及其毒性研究进展[J]. 2013， 30（2）：167173.

[2]郭笃发. 环境中铅和镉的来源及其对人和动物的危害[J]. 环境科学进展， 1994，2（3）：7176.

[3]TRIVETTE V， CHUNG W S， WAYNE E， et al. Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs [J]. Bioresource Technology， 2001，78（2）：133139.

[4]LAM K F， YEUNG K L， MCKAY G. Efficient approach for Cd2+ and Ni2+ removal and recovery using mesoporous adsorbent with tunable selectivity [J]. Environ Sci Technol， 2007，41（9）：33293334.

[5]刘丽君. 水环境中镉污染处理的研究进展[J]. 环境科学与管理， 2012，37（6）：124127.

[6]夏志新，张音波，郭艳平. 吸附法处理含镉废水研究进展[J]. 广东化工， 2012，39（15）：4446.

摘要用Mg（OH）2乳状液改性天然磷矿粉制成复合型吸附剂.采用分光光度法研究该吸附剂对Cd2+的吸附性能.考察了复合型吸附剂中磷矿粉与Mg（OH）2质量比、吸附剂的用量、吸附时间以及溶液pH值对吸附性能的影响.实验结果表明，这四种因素对Cd2+的吸附均有显著的影响.当吸附剂配比（磷矿粉与Mg（OH）2质量比）为1∶〖KG-2mm〗1时，在吸附剂用量为1.0 g/L，吸附时间为1 h，温度为30 ℃，Cd2+的初始浓度为0.1 mg/L，溶液为近中性（pH=6～7.5）的条件下吸附效果最佳，Cd2+的去除率可达83.5%.

关键词天然磷矿粉；氢氧化镁；改性；镉离子；吸附作用

中图分类号X703文献标识码A文章编号10002537（2014）04004204

1实验部分

1.1溶液配制和吸附剂的制备

1.1.1主要原料及化学成分 实验用磷矿石来自湖南石门.处理后的磷矿粉经电镜检测可知呈颗粒状，粒径约为0.6～1 μm.由X射线粉晶衍射分析表明，其主要矿物成分为磷灰石.

实验用水样为模拟工业废水，用氯化镉配制.

氯化镉、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硝酸钠、95%乙醇、盐酸、氢氧化钠、硼砂、2吡啶

基偶氮间苯二酚钠盐、硝酸镁、硫酸镁均为分析纯.

1.1.2标准溶液和指示剂溶液的配制 准确称取0.010 g氯化镉固体于50 mL烧杯中，用少量2 mol/L的盐酸溶解，再用蒸馏水定容至100 mL的容量瓶中，得到100 mg/L Cd2+的标准储备液.于一系列50 mL的容量瓶中分别加入不同体积的100 mg/L的Cd2+标准储备液，配制成不同浓度的Cd2+标准液.

准确称取一定量指示剂2吡啶基偶氮间苯二酚钠盐于100 mL烧杯中，用乙醇水溶液溶解，转移至500 mL容量瓶中，用蒸馏水定容即得指示剂溶液.

1.1.3Mg（OH）2改性吸附剂的制备 称取一定量磷矿粉于500 mL烧杯中，用1%的盐酸浸泡一天，洗涤至中性并真空抽滤；称取一定量硝酸镁和氢氧化钠固体溶于50 mL烧杯中制成氢氧化镁乳状液；将抽滤好的磷矿粉与乳状液一起溶于坩埚中并向其中加入少量5%的聚乙烯醇溶液.充分搅拌，放入干燥箱中完全干燥后装瓶备用.通过改变磷矿粉和氢氧化镁的质量比，用上述方法制得不同配比的复合型吸附剂.

1.1.4主要仪器 VIS7220G型可见分光光度计，北京瑞利分析仪器公司生产.

1.2废水处理方法及实验测定

2结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

用可见分光光度计测定1.1.2中一系列不同浓度的Cd2+标准液的吸光度，将所得的吸光度（Y）对浓度（X）作图，结果见图1，其标准曲线方程为：Y=0.508 41X+0.012 78（Y：吸光度，X：浓度）；相关系数（R）为0.999 8.

2.2复合型吸附剂的配比对吸附效果的影响

2.3吸附剂用量对吸附效果的影响

2.4溶液pH值对去除率的影响

3结论

将天然磷矿粉与Mg（OH）2 按1∶〖KG-2mm〗1（质量比）混合制备复合型吸附剂，与磷矿粉作吸附剂相比在同等吸附条件下去除率增加了19.5%.用复合型吸附剂1.0 g/L，pH值为6～7.5，在含Cd2+模拟工业废水中搅拌1 h的条件下具有最佳去除效果，对Cd2+的去除率达到83.5%.用Mg（OH）2对天然磷矿粉进行改性研究，制备附加值高的复合型吸附剂，为低品位磷矿石资源利用提供了一条有经济前景的新途径.

参考文献：

[1]〖ZK（#〗杜丽娜，余若祯，王海燕，等. 重金属镉污染及其毒性研究进展[J]. 2013， 30（2）：167173.

[2]郭笃发. 环境中铅和镉的来源及其对人和动物的危害[J]. 环境科学进展， 1994，2（3）：7176.

[3]TRIVETTE V， CHUNG W S， WAYNE E， et al. Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs [J]. Bioresource Technology， 2001，78（2）：133139.

[4]LAM K F， YEUNG K L， MCKAY G. Efficient approach for Cd2+ and Ni2+ removal and recovery using mesoporous adsorbent with tunable selectivity [J]. Environ Sci Technol， 2007，41（9）：33293334.

[5]刘丽君. 水环境中镉污染处理的研究进展[J]. 环境科学与管理， 2012，37（6）：124127.

[6]夏志新，张音波，郭艳平. 吸附法处理含镉废水研究进展[J]. 广东化工， 2012，39（15）：4446.

摘要用Mg（OH）2乳状液改性天然磷矿粉制成复合型吸附剂.采用分光光度法研究该吸附剂对Cd2+的吸附性能.考察了复合型吸附剂中磷矿粉与Mg（OH）2质量比、吸附剂的用量、吸附时间以及溶液pH值对吸附性能的影响.实验结果表明，这四种因素对Cd2+的吸附均有显著的影响.当吸附剂配比（磷矿粉与Mg（OH）2质量比）为1∶〖KG-2mm〗1时，在吸附剂用量为1.0 g/L，吸附时间为1 h，温度为30 ℃，Cd2+的初始浓度为0.1 mg/L，溶液为近中性（pH=6～7.5）的条件下吸附效果最佳，Cd2+的去除率可达83.5%.

关键词天然磷矿粉；氢氧化镁；改性；镉离子；吸附作用

中图分类号X703文献标识码A文章编号10002537（2014）04004204

1实验部分

1.1溶液配制和吸附剂的制备

1.1.1主要原料及化学成分 实验用磷矿石来自湖南石门.处理后的磷矿粉经电镜检测可知呈颗粒状，粒径约为0.6～1 μm.由X射线粉晶衍射分析表明，其主要矿物成分为磷灰石.

实验用水样为模拟工业废水，用氯化镉配制.

氯化镉、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硝酸钠、95%乙醇、盐酸、氢氧化钠、硼砂、2吡啶

基偶氮间苯二酚钠盐、硝酸镁、硫酸镁均为分析纯.

1.1.2标准溶液和指示剂溶液的配制 准确称取0.010 g氯化镉固体于50 mL烧杯中，用少量2 mol/L的盐酸溶解，再用蒸馏水定容至100 mL的容量瓶中，得到100 mg/L Cd2+的标准储备液.于一系列50 mL的容量瓶中分别加入不同体积的100 mg/L的Cd2+标准储备液，配制成不同浓度的Cd2+标准液.

准确称取一定量指示剂2吡啶基偶氮间苯二酚钠盐于100 mL烧杯中，用乙醇水溶液溶解，转移至500 mL容量瓶中，用蒸馏水定容即得指示剂溶液.

1.1.3Mg（OH）2改性吸附剂的制备 称取一定量磷矿粉于500 mL烧杯中，用1%的盐酸浸泡一天，洗涤至中性并真空抽滤；称取一定量硝酸镁和氢氧化钠固体溶于50 mL烧杯中制成氢氧化镁乳状液；将抽滤好的磷矿粉与乳状液一起溶于坩埚中并向其中加入少量5%的聚乙烯醇溶液.充分搅拌，放入干燥箱中完全干燥后装瓶备用.通过改变磷矿粉和氢氧化镁的质量比，用上述方法制得不同配比的复合型吸附剂.

1.1.4主要仪器 VIS7220G型可见分光光度计，北京瑞利分析仪器公司生产.

1.2废水处理方法及实验测定

2结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

用可见分光光度计测定1.1.2中一系列不同浓度的Cd2+标准液的吸光度，将所得的吸光度（Y）对浓度（X）作图，结果见图1，其标准曲线方程为：Y=0.508 41X+0.012 78（Y：吸光度，X：浓度）；相关系数（R）为0.999 8.

2.2复合型吸附剂的配比对吸附效果的影响

2.3吸附剂用量对吸附效果的影响

2.4溶液pH值对去除率的影响

3结论

将天然磷矿粉与Mg（OH）2 按1∶〖KG-2mm〗1（质量比）混合制备复合型吸附剂，与磷矿粉作吸附剂相比在同等吸附条件下去除率增加了19.5%.用复合型吸附剂1.0 g/L，pH值为6～7.5，在含Cd2+模拟工业废水中搅拌1 h的条件下具有最佳去除效果，对Cd2+的去除率达到83.5%.用Mg（OH）2对天然磷矿粉进行改性研究，制备附加值高的复合型吸附剂，为低品位磷矿石资源利用提供了一条有经济前景的新途径.

参考文献：

[1]〖ZK（#〗杜丽娜，余若祯，王海燕，等. 重金属镉污染及其毒性研究进展[J]. 2013， 30（2）：167173.

[2]郭笃发. 环境中铅和镉的来源及其对人和动物的危害[J]. 环境科学进展， 1994，2（3）：7176.

[3]TRIVETTE V， CHUNG W S， WAYNE E， et al. Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs [J]. Bioresource Technology， 2001，78（2）：133139.

[4]LAM K F， YEUNG K L， MCKAY G. Efficient approach for Cd2+ and Ni2+ removal and recovery using mesoporous adsorbent with tunable selectivity [J]. Environ Sci Technol， 2007，41（9）：33293334.

[5]刘丽君. 水环境中镉污染处理的研究进展[J]. 环境科学与管理， 2012，37（6）：124127.

[6]夏志新，张音波，郭艳平. 吸附法处理含镉废水研究进展[J]. 广东化工， 2012，39（15）：4446.