粘土礦物及土壤無機(jī)相對(duì)稀土元素La、Nd的吸附性研究.pdf

1、本文采用振蕩平衡法，研究高嶺土、膨潤(rùn)土、凹凸棒石、蒙脫石、伊利石和綠泥石等六種粘土礦物以及紅壤、黃褐土、砂姜黑土等三種不同土壤的無機(jī)相對(duì)低濃度的兩種輕稀土元素鑭（La）、釹(Nd)的吸附性特征；同時(shí)比較它們?cè)谙⊥猎罔|（La）、釹(Nd)混合體系中和單一體系中的吸附性異同，判別兩種稀土元素的吸附行為間是否存在協(xié)同、競(jìng)爭(zhēng)、拮抗和抑制等作用。ICP 測(cè)定培養(yǎng)溶液的平衡濃度和吸附量，繪制各自的等溫吸附曲線并擬合吸附熱力學(xué)方程。得出以下研究結(jié)果

2、：
　　 1.在低濃度稀土元素鑭（La）或釹(Nd)的單一體系中：
　　 ①。六種粘土礦物對(duì)稀土元素（La、Nd)具有良好的吸附性能，其中，Langmuir方程能較好地描述低濃度條件下高嶺土、凹凸棒石、綠泥石、膨潤(rùn)土等粘土礦物對(duì)稀土元素（La、Nd)的等溫吸附過程；蒙脫石對(duì)低濃度稀土元素（La、Nd)的等溫吸附過程則能被Frendlich方程更好地描述。
　　 ②六種粘土礦物對(duì)稀土元素（La、Nd)的吸附性能大小

3、排序?yàn)椋好擅撌九驖?rùn)土＞伊利石＞綠泥石＞凹凸棒石＞高嶺土。吸附性能的差異主要由礦物的結(jié)構(gòu)決定，即大體上2:1型粘土礦物＞2:1:1型粘土礦物＞雙鏈型粘土礦物＞1:1型粘土礦物。
　　 ③粘土礦物對(duì)稀土元素的單位吸附量小于腐殖酸，但由于自然土壤中的粘土礦物含量遠(yuǎn)大于腐殖酸，對(duì)于殘留在土壤中的外源稀土來說，吸附總量以粘土礦物為主。
　　 ④土壤無機(jī)相對(duì)稀土元素的單位吸附量小于純的粘土礦物；從相關(guān)系數(shù)上考慮，Langmuir方

4、程能較好地描述低濃度條件下三種土壤無機(jī)相對(duì)稀土元素（La、Nd)的等溫吸附過程。
　　 ⑤三種土壤無機(jī)相對(duì)稀土元素La的吸附性能大小排序?yàn)椋狐S褐土＞砂姜黑土＞紅壤；而對(duì)稀土元素Nd的吸附性能則體現(xiàn)兩個(gè)階段：即低濃度區(qū)域，黃褐土＞砂姜黑土＞紅壤；高濃度區(qū)域，紅壤＞黃褐土＞砂姜黑土。
　　 2.在低濃度稀土元素鑭（La）、釹(Nd)的混合體系中：
　　 ①Langmuir方程能較好地描述低濃度條件下高嶺土、凹凸棒石、

5、綠泥石等三種粘土礦物在混合體系中對(duì)稀土元素La、Nd以及兩種稀土元素總量的等溫吸附過程；蒙脫石和膨潤(rùn)土對(duì)低濃度稀土元素（La、Nd)的等溫吸附過程則能被Frendlich方程較好地描述。
　　 ②六種粘土礦物的稀土元素總量（La、Nd)吸附性能大小排序?yàn)椋好擅撌九驖?rùn)土＞伊利石＞凹凸棒石＞高嶺土＞綠泥石。大體上還是2:1型粘土礦物＞雙鏈型粘土礦物＞1:1型粘土礦物＞2:1:1型粘土礦物。
　　 ③除高嶺土外，總體上其余五

6、種粘土礦物在低濃度混合稀土體系中對(duì)鑭和對(duì)釹的吸附作用屬獨(dú)立作用，對(duì)鑭和釹的吸附量符合3:2的比例，與培養(yǎng)環(huán)境一致。其對(duì)稀土元素的吸附總量基本可由單一體系中的吸附量按鑭：釹3:2的比例計(jì)算得出。
　　 ④高嶺土在稀土元素混合體系中，鑭的吸附行為對(duì)釹的吸附行為產(chǎn)生協(xié)同作用；
　　 凹凸棒石的鑭、釹吸附行為在不同濃度段存在協(xié)同作用和拮抗作用；綠泥石的吸附過程這一作用則為拮抗作用。
　　 ⑤三種土壤無機(jī)相對(duì)稀土元素（La