pH值对天然磁铁矿吸附水中Pb~(2+)的影响及吸附机制研究

摘要

以天然磁铁矿作为吸附材料,通过静态批式实验考查了pH值对磁铁矿吸附Pb2+的影响,并研究了该吸附剂对Pb2+的等温吸附动力学特性,同时利用XRF和SEM对吸附前后的磁铁矿进行表征,探讨该吸附剂去除水中Pb2+的作用机制。研究结果表明,随着反应初始pH值的增加,磁铁矿对Pb2+的吸附作用不断增加,当pH值=6时,其最大吸附率为97.80%。磁铁矿对水中Pb2+的吸附热力学等温线符合Langmuir方程。当吸附剂粒径为120~150μm、用量20 g/L时,在温度30℃,pH值=5,160 r/min振荡30 min时其饱和吸附量达16.98 mg/g。磁铁矿对Pb2+的吸附作用可以用准二级动力学模型Y=0.0986X+0.5435描述,其相关系数R2为0.992,吸附速率常数K2为0.018(g·mg-1)/min。研究结果还表明,磁铁矿所吸附的Pb以氧化态形式(PbO和Pb2O3)存在,磁铁矿对Pb2+的去除机制包括表面沉积、离子交换、物理吸附和化学吸附等综合作用的结果。

关键词