膨润土对二价铜离子的吸附作用研究(2)
1.5 含铜废水的处理方法 14
1.5.1 物理法 14
1.5.2 化学法 14
1.5.3 离子树脂交换法 15
1.5.4 吸附法 16
1.6 研究意义 16
2 实验部分 16
2.1 实验材料 16
2.2 实验试剂 17
2.3 实验仪器 17
2.4 实验方法 17
2.5 实验结果与讨论 18
2.5.1 不同吸附时间对去除率的影响 18
2.5.2 不同膨润土用量对去除率的影响 18
2.5.3 不同铜离子初始浓度对去除率的影响 19
2.5.4 不同PH值对去除率的影响 19
2.5.5 不同温度对去除率的影响 20
2.6 结论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
绪论
膨润土的概述
膨润土的概念
膨润土(bentonite)一词，源于1898年在美国怀俄明州Fort Benton发现的一种茹土物质,因其产地而被命名为“bentonite”1972年，在国际茹土会议(AIPEA)上，给出了它的广泛定义[1] “膨润土是以蒙脱石类矿物为主要组成的岩石，是蒙脱石矿物达到可利用含量的茹土或茹土岩”。膨润土，又名斑脱石、膨润岩、甘土、皂土、陶土、白泥等，俗名观音土。一般为白色、淡黄，因含铁量的变化呈浅灰、淡绿、粉红、褐红、黑等色。具有蜡状、土状或油脂光泽。
膨润土的结构
膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，根据产地不同，可能会含有伊利石、石英、高岭石、方英石等矿物杂质。其化学成分相当稳定，被誉为“万能石”。蒙脱石典型的2:1型层状硅酸盐矿物，化学通式为NaX(H20)4}(A12-XMgX)}Si4010}(0H)2 }。它由两层硅氧四面体(如图1-1)夹一层铝氧八面体(如图1-2)构成。
膨润土的吸附机理主要是由于蒙脱石的2:1型层状结构(如图1-3, 1-4)。两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的基本结构单元，由于发生同晶取代现象，八面体空隙中的A13+被低价的Mg2+, Fe2+, Zn2+, Li+等代替;四面体空隙中的Si4+被A13+代替，使结构层产生多余的负电荷。为了保持电价平衡，膨润土表面可以吸附正电荷。蒙脱石层间存在的Na+,Ca2+等阳离子可以发生离子交换。另外，蒙脱石结构单元层边缘上由于Si-O-H键、AI-O-H键的断裂而带正电荷或者负电荷，使得膨润土可以吸附阴离子或者阳离子。因此，蒙脱石不但可以从溶液中吸附异性的无机离子，还可以吸附极性的有机离子，其吸附量由中和表面电荷所需电量决定，吸附能力由交换离子性质决定。
膨润土的类型
润土按照蒙脱石的可交换离子的种类和数量分为钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土和铝(氢)基膨润土。环境中大量存在的是钙基膨润土和钠基膨润土。Na+的电荷密度比Ca2+小，与蒙脱石之间的结合能小，交换性好，易于被交换。所以，钠基膨润土比钙基膨润土的阳离子交换能力更强。我国膨润土资源90%为钙基膨润土。
膨润土资源概况
我国膨润土资源丰富，己探明的储量居世界前列。矿产遍布全国26个省，大型矿床20多个，大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省、新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。主要矿区有:河北的宣化、张家口，辽宁的锦西、黑山，吉林的九台、双阳，黑龙江的鸡西，浙江的临安、余杭、仇山，江苏的漂阳，河南的信阳、上天梯，新疆的托克逊和甘肃的金昌、红泉，内蒙的兴和、高庙子，广西的宁明，四川的三台，福建的连城，山东的潍县涌泉，江西的玉山等。至1996年底，全国保有储量24.6亿吨。最多的为广西壮族自治区，占全国总储量的26%;其次是新疆自治区，占总储量的14% ;依次有内蒙古自治区，占9%，江苏省占7%，河北省占6%，山东省、湖北省、安徽省各占5%。储量在十万吨以上的有:河北堰家沟矿、内蒙古高庙子矿、江苏甲山矿、安徽新潭矿、广西宁明矿、新疆乌兰林格日月雷矿等，其中广西宁明矿是我国最大的膨润土矿，储量占全国总量的25%。