用磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水的研究.pdf

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1、第2期(总第147期)煤化工No．2(TotalNo．147)2010年4月Apr．2010用磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水的研究罗道成刘俊峰1李忠远2(1．湖南科技大学，湘潭411201；2．中国石油吉林石化公司电石厂，吉林132021)摘要在静态条件下，对以褐煤为原料制备的磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水进行了研究。研究了溶液pH值、吸附时间、吸附温度、磺化煤的用量、Cr(Ⅵ)起始浓度等因素对磺化褐煤吸附Cr(Ⅵ)的影响，确定了磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水的最佳条件：溶液的pH为2．0，Cr(vI)起始质量浓度为40mg／L，吸附温度为70℃，吸附时间为3

2、h,磺化煤用量为80mg，Cr(Ⅵ)去除率达98％以上。同时探讨了磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水的反应机理。关键词磺化褐煤制备含铬(Ⅵ)废水吸附反应机理文章编号：1005--9598(2010)一02—0036—03中图分类号：X703文献标识码：A随着工业的迅速发展，电镀、制革、采矿和电池等行处理，研究了磺化褐煤吸附cr(Ⅵ)的影响因素，并工业产生大量的含铬(VI)废水。铬(Ⅵ)属于第一类对磺化褐煤吸附cr(Ⅵ)的反应机理进行了探讨。为污染物，毒性大，易被人体吸收并在体内蓄积，严重污充分利用褐煤作了一些有益的探索。染环境，危害人类健康，必须加以治理。

3、褐煤是一种天然腐植酸类物质，价格低廉，富含1实验腐植酸，含有羧基、羰基等活性基团，是一种良好的天然有机离子交换剂，具有优异的吸附性能n。1．1原材料及其组成近年来利用矿物、离子交换树脂【5]、螯合剂[6J、实验用褐煤取自湖南某矿，其化学组成见表1。矿渣[7等处理重金属离子废水取得了一定的进展。为样品经破碎研磨，粒径控制在0．2mm～1．0mm，室温下了开发新型高效廉价的吸附材料，笔者介绍了以褐煤用pH=3的稀盐酸除去样品中的碳酸盐和硫酸盐，烘为原料制备磺化褐煤，用磺化褐煤对含铬(Ⅵ)废水进干驱出其毛细孑L中的水分，作为制备磺化煤原料。表1褐煤的化学

4、成分／％d／％d日f／％S，日d／％cdaf／％H／％Ndaf／％Q舱／MJ·kg一QF／MJ·kg．114．212．1345．030．9O69．454．811．6915．416．9ttC1溶液：1．0mol／L；NaOH溶液：1．0mol／L；Cr1．3磺化褐煤的制备(Ⅵ)标准溶液：准确称取一定量优质纯K2Cr。0，用水在装有冷凝回流装置的三角瓶中，将上面准备好溶解后移人100Oral容量瓶中，稀释至标线，摇匀，配的原料煤准确称量后，按原料煤与浓硫酸质量比为制成含Cr(Ⅵ)浓度为1000mg／L，用时再稀释成不同1：5投料，升温至140℃，恒温反

5、应lh，冷却至室温，浓度的cr(Ⅵ)溶液。滤掉残余的酸，用蒸馏水洗涤至中性，自然风干，即得1．2主要仪器磺化褐煤。pHS一3C型酸度计；723型分光光度计；CS一501SP1．4磺化褐煤对Cr(Ⅵ)吸附实验型超级数显恒温器。准确移取起始质量浓度为40mg／L含cr(Ⅵ)溶液100mL，置于250mL锥形瓶中，加入80mg磺化褐煤，收稿日期：2010-01一O5用1．0mol／LHC1溶液或1．0mol／LNa0H溶液调节溶作者简介：罗道成(1967一)，男，1989年毕业于大连理工液的pH=2．0，用pHS一3C型酸度计进行测定，在7O℃大学，教授

6、，硕士生导师，主要从事煤化工及环境方面的教下，于康氏电动振荡器上振荡3h，稍放置，过滤，用玫学和科研工作。瑰桃红R褪色光度法测定溶液中Cr(Ⅵ)浓度，并按2010年4月罗道成等：用磺化褐煤处理含铬(Ⅵ)废水的研究一37下式计算cr(Ⅵ)的去除率：2．4吸附温度对Cr(VI)去除率的影响cr(Ⅵ)去除率=(Co—C)／CoX100％在控制溶液pH=2．0，吸附时间为3h，cr(Ⅵ)起式中：处理前溶液中cr(Ⅵ)质量浓度，mg／L；始质量浓度为40mg／L，磺化褐煤用量为80mg的条件c_处理后溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度，mg／L。下，考察了不同吸附温度

7、对cr(Ⅵ)去除率的影响，结果见表4。由表4可知，随着吸附温度的提高，磺化褐2结果与讨论煤对cr(Ⅵ)吸附量增大，cr(Ⅵ)去除率增大；当吸附2．1磺化褐煤对Cr(VI)的吸附容量温度大于60~C，Cr(VI)去除率达98％以上，且变化变在控制溶液pH=2．0，吸附温度为70~C，向lOOmL含缓。本实验选择吸附温度为7O℃。Cr(Ⅵ)质量浓度为1O00mg／L的溶液中，加入1．O00g表4磺化温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响已制备的磺化褐煤，于康氏电动振荡器上振荡3h，稍放置，过滤，测定溶液中cr(Ⅵ)浓度，计算磺化褐煤对cr(Ⅵ)的吸附容量。实验结

8、果表明，磺化褐煤对cr(Ⅵ)的吸附容量为86．2mg／g。因此，磺化褐煤对Cr(VI)具有较好的吸附。2．2溶液Oil值对