四种矿物材料改性除磷的研究

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本文选用膨润土、沸石、高岭土、凹凸棒石四种矿物,分别对其进行酸改性、热改性、盐改性,考察各样品的磷吸附性能,对材料进行了全量分析及XRD、BET表征,并对其吸附机理进行分析研究。在四种矿物材料原样中,磷饱和吸附量分别是:膨润土:0.513mg/g、沸石:0.415mg/g、高岭土:0.996mg/g、凹凸棒石:0.748mg/g。使用盐酸对四种矿物进行酸改性,结果表明酸改性可以提高各矿物的磷吸附性能,四种矿物最佳酸改性样及其饱和磷吸附量分别是:9%酸改性膨润土:1.623mg/g、9%酸改性沸石:1.370mg/g、9%酸改性高岭土:2.096mg/g、3%酸改性凹凸棒石:0.816mg/g。在不同温度下对四种矿物进行热改性,考察了各热改性样品的磷吸附性能,四种矿物最佳热改性样及其饱和磷吸附量分别是:500℃热改性膨润土:0.611mg/g、400℃热改性沸石:0.470mg/g、500℃热改性高岭土:3.584mg/g、400℃热改性凹凸棒石:0.776mg/g;对500℃热改性高岭土分别进行了Al、Mg盐改性,两种盐改性样饱和磷吸附量分别是:3.425mg/g、3.247mg/g。通过比较确定磷吸附能力最佳样品为500℃热改性高岭土,在pH=4.03、T=10℃的最佳反应条件下与实际废水反应,磷去除率达63.5%。各材料对磷的吸附与Langmuir等温线有较好的线性拟合关系,主要形成单层吸附。
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