羥基磷灰石類吸附劑對濕法脫硫溶液中重金屬的吸附研究.pdf

1、濕法脫硫在脫除燃煤煙氣SO2的同時(shí)能協(xié)同脫除重金屬，但脫除到脫硫漿液中的重金屬不穩(wěn)定，吸附到脫硫石膏中的重金屬會產(chǎn)生二次污染。因此，必須加強(qiáng)脫硫漿液和脫硫石膏中重金屬吸附及穩(wěn)定的研究。羥基磷灰石類材料可吸附工業(yè)廢水中的重金屬，但其對成份較復(fù)雜的脫硫漿液中重金屬的吸附能力及吸附機(jī)理仍不清楚。羥基磷灰石對脫硫漿液中重金屬的吸附動(dòng)力學(xué)特性，初始濃度、初始pH和吸附劑量對重金屬吸附的影響仍不明確。對其進(jìn)行深入研究有助于掌握羥基磷灰石類材料對脫硫

2、漿液中重金屬的吸附特性，并為多種重金屬的協(xié)同脫除提供理論依據(jù)。
　　采用化學(xué)沉淀法合成羥基磷灰石（HAP）和磁性羥基磷灰石（MNHAP），并對這兩種吸附材料進(jìn)行BET表面積、X射線衍射（XRD）、X射線能量色散（EDAX）、掃描電鏡（SEM）和磁性分析。結(jié)果表明羥基磷灰石和磁性羥基磷灰石都是具有疏松多孔表面的微粒結(jié)構(gòu)，磁性羥基磷灰石具有較高的比表面積（148.5 m2/g），兩種材料的Ca/P比都接近1.67。磁性分離實(shí)驗(yàn)表明磁性

3、羥基磷灰石易于從溶液中分離。
　　目前羥基磷灰石類吸附劑對脫硫漿液中Hg2+吸附機(jī)理仍不清楚。采用實(shí)驗(yàn)方法分別研究了羥基磷灰石和磁性羥基磷灰石對脫硫漿液中Hg2+的吸附能力、吸附動(dòng)力學(xué)特性，考察了初始濃度、初始pH和吸附劑量的影響，并探索了Hg2+的吸附穩(wěn)定性。結(jié)果表明羥基磷灰石和磁性羥基磷灰石對Hg2+的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)均符合Second-order模型，吸附等溫線數(shù)據(jù)均符合Langmuir等溫線模型。羥基磷灰石和磁性羥基磷灰石對

4、Hg2+的最大吸附容量分別為71.2 mg/g和88 mg/g，最佳吸附劑量分別是4 g/L和2 g/L。磁性成份促進(jìn)了羥基磷灰石對Hg2+的吸附，因而磁性羥基磷灰石穩(wěn)定脫硫漿液中Hg2+的能力強(qiáng)于羥基磷灰石，具體吸附過程包括表面絡(luò)合、溶解沉淀和離子交換這三個(gè)階段。
　　目前尚缺乏磁性羥基磷灰石（MNHAP）材料吸附脫硫漿液中Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+的研究。采用實(shí)驗(yàn)方法，研究了磁性羥基磷灰石對脫硫漿液中Pb2+、Cd

5、2+、Cr3+、Ni2+的吸附動(dòng)力學(xué)特性，考察了初始濃度、初始pH和吸附劑量的影響。結(jié)果表明磁性羥基磷灰石對Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)均符合Second-order模型，吸附等溫線數(shù)據(jù)符合Langmuir等溫線模型。磁性羥基磷灰石對脫硫漿液中 Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+的最大吸附容量分別為348 mg/L、148 mg/L、123 mg/L、135 mg/L，最佳吸附劑量分別為0.83 g/L、1

6、.66 g/L、0.83 g/L、0.072 g/L。磁性成份促進(jìn)了羥基磷灰石對Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+的吸附，因而磁性羥基磷灰石穩(wěn)定脫硫漿液中Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+的能力強(qiáng)于羥基磷灰石。不同重金屬離子間存在競爭吸附，增大Pb2+濃度時(shí)磁性羥基磷灰石對Cd2+的吸附能力顯著降低，最大吸附量由93.1 mg/g降到75.2 mg/g。但Cd2+的濃度變化對磁性羥基磷灰石吸附Pb2+的能力影響較小，表明磁性羥基