锰矿渣金属浸出毒性和其改性对水中氟离子吸附探究.doc

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1、猛矿渣金属浸出毒性和其改性对水中氟离子吸附探究摘要：应用固体废物浸出毒性的浸出方法(GB5086.2-1997),对猛渣中金属的浸出特性进行了研究。实验结果表明：猛渣中重金属的浸出毒性虽未达到国家规定的危险废物鉴别标准，但是猛渣浸出液中猛的含量远超过了《污水综合排放标准》，大量堆积会对环境产生一定的影响。因此，开展了不同改性方法制备猛渣对水中氟离子的吸附作用研究，考察了搅拌时间、原水pH值、投加量等因素对猛渣除氟效果的影响，并运用Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附等温数据进行了拟合，对可能的吸附机理进行

2、了探讨，达到猛渣废物利用目的。关键词：猛矿渣；浸出毒性；改性；吸附；除氟中图分类号：X708文献标识码：A文章编号：16749944(2013)040168031引言该实验分为两个部分。一部分为猛渣的毒性浸出实验，目的是通过改变静置时间、pH值和液固比来研究猛渣中重金属离子的浸出规律，以及通过与《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)标准作比较，判断猛矿渣属于哪一种污染物。另一部分为猛渣对水中氟离子的吸附实验。资源化利用猛渣。猛渣属于工业废物，价格低、来源广，国内外利用猛渣植被吸附材料为猛渣的综合利用

3、开辟了一条有效途径，但是利用猛渣对阴离子的吸附研究还未见报道。通过改性的方法制备吸附剂，对低浓度含氟废水进行吸附研究，达到以废治废的效果。2实验方法2.1实验2.1.1毒性浸出实验称取10.0g干渣样，分别置于6个盛有100mL去离子水250mL锥形瓶中，编号1〜6,抽滤，收集滤液，摇匀，加HN03(1+1)后保存，用火焰原子吸收法测定浸出液中金属离子Cd、Cu、Zn、Fe的浸出浓度。2.1.2静态吸附实验在250mL锥形瓶中加入吸附剂，考察不同投加量、pH值和吸附时间对吸附效果的影响，置于摇床中震荡，测定吸附后残留氟离子

4、含量。2.2检测金属离子浓度测定采用火焰原子吸收光度法；氟离子的测定采用氟离子选择电极法。3结果与讨论实验以猛矿废渣为研究对象，探索猛矿渣的浸出毒性。猛矿渣的化学组成如表lo表1猛渣的化学组成化学成分SiO2Fe2O3CaOMgOMnO烧失量质量分数/%38.575.747.173.488.0223.773.1振荡毒性浸出实验称取10.0g干渣样，置于盛有lOOmL试剂水的250mL锥形瓶中，使锥形瓶中液固比为10:1,密封锥形瓶，置于恒温水浴振荡器上，调节频率为110±lOr/min,在室温下振荡8h后，再静置16h,抽

5、滤，收集滤液，摇匀，加HN03(1+1)后保存，用火焰原子吸收法测定金属离子的浸出浓度，浸出浓度与《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)作对比，结果如表2。表2振荡毒性浸出实验mg/L项目CdCuFeMnZn浸出浓度0.100.010.0215490.08鉴别标准1.0100—100污水综合排放标准0.10.5-2.02.0由表2可以看出Cd、Cu、Zn均未超出危险废物浸出毒性标准的限值，但是猛渣中的猛含量严重超标，猛渣已不属于一般工业固体废物中的I类，但无法判定为危险废物，可能属工业固体废物中的I

6、I类，对此的确认还需要进一步扩大采集猛渣的样本量。3.2猛渣对水中氟离子的吸附实验3.2.1不同类型猛矿废渣对氟离子的吸附分别取lOOmL含氟模拟废水加入4个聚乙烯杯中，编号1〜4,向1〜4分别加入0.lg未处理的猛废渣,0.lg经500°C锻烧后的猛渣，0.lg经过10%HCl活化在500°C下熾烧的猛渣，O.lg掺入20%A1203在500°C下燉烧的猛渣，在室温下搅拌lOmin,过滤，测定滤液中氟离子的浓度。结果如图1。材料：1-未处理的猛渣；2-50(TC锻烧后的猛渣；3-经过10%HCl活化在500°C下锻烧的猛

7、渣；4-掺入20%A1203在500°C下锻烧的猛渣。图1不同改性猛矿废渣对F-吸附性能比较由图2可知，未经处理的猛渣对氟的吸附作用不大，但经髙温燉烧后对氟的吸附性能大大增加；经酸化后的猛渣对氟离子的去除率比直接锻烧的要低，可能是由于在酸化的过程中，把猛渣夹层中的金属离子溶了出来，改变了金属水合氧化物的形态，而金属水合氧化物是吸附的活性物质，从而降低了其吸附性能；添加20%A1203经高温锻烧的猛渣吸附性能最好，因为A1203在水中能发挥铝盐的双重作用：吸附与絮凝，从而有效去除水中的氟离子，与猛渣混合制备成吸附剂后，能提高

8、其对氟离子的去除率。因为4号吸附剂的效果比较好，所以后面的实验均采用4号吸附剂。2013年4月绿色科技第4期韦海波：猛矿渣金属浸出毒性及其改性对水中氟离子的吸附研究环境与安全3.2.2吸附时间对吸附性能的影响不同吸附时间下，测定滤液中氟离子的浓度。结果如图2。图2吸附时间对吸附性能的影响由图2可见，在l