查看更多>>摘要：随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重.其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害.因此,治理镍和铅重金属污染具有十分重要的意义.钢渣是炼钢过程中产生的一种副产物,其存在难以利用与附加值低的问题.同时加之管理制度的不健全,导致大量钢渣露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响.钢渣微粉具有比表面积大、多孔、化学活性高等特性,被广泛利用,可以成为吸附材料.本文以转炉钢渣微粉为研究对象,利用激光粒度仪、电感耦合等离子体质谱仪、比表面积与孔隙度吸附仪、X射线荧光光谱仪等测试转炉钢渣微粉的基本性质,重点研究转炉钢渣微粉添加量、重金属初始浓度、溶液pH和吸附时间对转炉钢渣微粉吸附Ni2+、Pb2+的效果,结合吸附动力学与吸附等温线理论揭示转炉钢渣微粉对Ni2+、Pb2+的吸附作用机理,为处理镍、铅重金属污染和工业废水处理提供技术支持与理论依据.结果表明:当转炉钢渣微粉添加量大于12.5 g·L-1、重金属初始浓度小于100 mg·L-1、溶液pH大于3和吸附时间大于120 min时,转炉钢渣微粉对Ni2+、Pb2+的吸附效果良好,即基本达到90％.转炉钢渣微粉对Ni2+、Pb2+的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率由边界扩散和颗粒内扩散共同控制,吸附过程以化学吸附为主.转炉钢渣微粉的结构具有多孔性为物理吸附Ni2+、Pb2+提供吸附空间,转炉钢渣微粉的化学成分不仅具有碱性与Ni2+、Pb2+形成络合产物,而且水化过程中CaO与SiO2生成C—S—H凝胶,对Ni2+、Pb2+形成络合吸附与硅酸盐体系包裹.转炉钢渣微粉对Ni2+、Pb2+吸附可能存在多层吸附.吸附Ni2+、Pb2+的过程为优惠吸附,吸附容易进行,其理论最大吸附量分别为18.785和 17.002 mg·g-1.
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