纤蛇纹石吸附Cu(Ⅱ)的动力学及热力学研究

冯其明，王倩，刘琨，欧乐明，张国范，卢毅屏

(中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙，410083)

随着工业生产的迅速发展，含重金属离子的废水排放量逐年增加。铜作为重金属之一，在有色、化工、钢铁、采选、冶炼等产生的废水中大量存在。人类对铜的摄入量过多会直接导致肝脏和肾脏受损、蔓延性毛细血管损伤、抑郁、肠胃发炎坏死等[1]，因此，人们对含铜废水的处理日益重视。处理含铜废水的方法主要有化学沉淀法、絮凝法、反渗透法、离子交换法和吸附法[2]，其中，吸附法因治理成本低、操作方便和回收利用率高被广泛采用。现有报道的天然吸附质有油页岩[3]、黏土[4]、泥炭[5]、海泡石[6]等。纤蛇纹石是典型的三八面体层状结构硅酸盐矿物，其晶体构造单元为硅氧四面体和氢氧镁石八面体。目前，对纤蛇纹石的研究主要集中在工艺方面，杨保俊等[7−10]利用纤蛇纹石酸浸工艺提取纳米氢氧化镁及白炭黑。纤蛇纹石因有很大的比表面积和大量的不饱和键，而具有一定的吸附性能[11]。杨志宽[12]通过研究发现煅烧后的蛇纹石对含铜废水有较好的吸附性能，郭继香等[13]用蛇纹石处理合成水样及石油污水。Fonseca等[14]由蛇纹石改性前后吸附电位的变化，推断了吸附机理。以上研究大都局限于将纤蛇纹石进行化学处理后再进行单一试验因素对吸附效果的影响，未涉及纤蛇纹石本身的吸附性能及吸附过程的动力学、热力学和相关吸附机理的研究，其研究结果缺乏理论性和系统性。……