碳羥磷灰石的制備及對制革廢水中鉻離子的吸附研究.pdf

1、制革工業(yè)是重污染行業(yè)之一，其中制革廢水的成分復(fù)雜、pH值高且有一定毒性，直接排放對環(huán)境的污染嚴重。對制革廢水的污染物處理及回收利用，一直在不斷研究提高中。六價鉻離子是制革廢水中的污染物之一，它是一種毒性很強的重金屬，其毒性遠大于三價鉻。六價鉻離子對動物、植物和人體都有毒害作用。攝入過多六價鉻，可能會致畸、致癌、致突變，損害人的肝臟、胃等部位。六價鉻是我國重點整治的第一類污染物之一，對含鉻廢水的處理是備受關(guān)注的問題之一。吸附回收法是有效的

2、處理方法之一，因此尋找原料廣泛、制備成本低、再生性好、可重復(fù)使用且無二次污染的吸附劑，越來越受關(guān)注。碳羥基磷灰石（CHAP）因其特有的晶體結(jié)構(gòu)和表面特性，且由于含有CO32-，使其比羥基磷灰石(HAP)，具有更好的離子吸附性能，能夠更好地處理廢水中六價鉻。
　　 本文采用沉淀法制備不同CO32-含量的CHAP。以K3PO4、Ca(NO3)2、K2CO3、KOH為原料，通過改變反應(yīng)過程中K2CO3用量，利用沉淀法合成不同CO32-

3、含量的CHAP粉末。利用X射線衍射、透射電鏡和傅里葉紅外分析了不同CO32-含量對CHAP晶體結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：所制產(chǎn)物的FTIR圖譜中都含有CO32-的兩個分裂峰，區(qū)別于其他碳酸鹽中的CO32-單峰，證明了沉淀法制得的產(chǎn)物都是CHAP。由X射線衍射、透射電鏡分析可知，隨著CO32-含量的增加，CHAP的結(jié)晶度隨著降低，晶粒尺寸、晶粒長徑隨著減小。
　　 利用制備的不同CO32-含量的CHAP，對溶液中六價鉻離子進行吸附，分

4、析了pH值、CHAP用量、吸附時間、吸附溫度、CO32-含量對吸附效果的影響。根據(jù)CHAP對六價鉻離子的吸附數(shù)據(jù)，繪制了吸附等溫線，并對吸附過程的吸附熱力學(xué)和吸附動力學(xué)進行了分析。然后對吸附了六價鉻離子的CHAP分別用1.0mol/L的NaNO3和體積分數(shù)為10％的H2SO4進行解吸附處理，分析其再生性。最后用CHAP對制革廢水中六價鉻進行吸附，分析其他離子的影響，并對六價鉻離子進行回收。分析結(jié)果表明：CHAP對六價鉻離子具有較強的吸附

5、作用：用CO32-含量為5.14％的CHAP吸附六價鉻，去除率可達94.16％左右。pH值、CHAP用量、吸附時間、吸附溫度中，pH值對CHAP吸附性能影響最大，它們對CHAP吸附六價鉻離子的影響大小為pH值＞CHAP的用量＞吸附時間＞吸附溫度。隨著CO32-含量的增加，CHAP對六價鉻離子的吸附效果增強。CHAP對六價鉻離子的最佳吸附條件為：吸附溫度為常溫，吸附攪拌時間為30min～40min，pH值為5左右。CHAP對六價鉻離子的吸

6、附等溫線基本符合Langmuir和Freundlich兩種模式。熱力學(xué)分析表明，CHAP對六價鉻離子的吸附屬于自發(fā)性的吸熱反應(yīng)。動力學(xué)分析表明，CHAP對六價鉻離子的吸附，可以用Elovich方程、雙常數(shù)方程、準一級動力學(xué)模型、準二級動力學(xué)模型來描述，其中準二級動力學(xué)模型描述最佳，且吸附過程屬于化學(xué)吸附。吸附機理分析表明，CHAP對六價鉻離子的吸附存在化學(xué)吸附和物理吸附，主要是離子交換、表面吸附。再生性實驗表明：CHAP具有良好的再生能