圖1:天然沸石礦物的粒狀視圖
全文
阿曼達·L Ciosek*恩典K陸
瑞爾森大學工程與建築科學係土木工程係,加拿大安大略省多倫多M5B2K3*通訊作者:Amanda L Ciosek,瑞爾森大學工程與建築科學係土木工程係,多倫多,安大略省M5B2K3,加拿大電子郵件:amanda.alaica@ryerson.ca
本文研究了銅的離子效應2 +、鐵3 +、鎳2 +和鋅2 +對目標金屬離子Pb的吸附有影響2 +由天然沸石形成斜發石。批量測試配置包括合成硝酸鹽鹽溶液,係統總濃度保持在10 meq/L,通過HNO酸化至pH為23.吸附劑用量為40 g/L。水溶液在5到180分鍾的接觸周期內攪拌,使用三偏心驅動軌道激振器,轉速為400 r/min。目的是測定斜發石對目標金屬鉛的整體吸附和對水相中結合的各種重金屬離子的選擇性。元素分析結果表明,接觸3小時後,單鉛體係的鉛離子去除率為76.8%。在雙鉛體係中,與銅、鐵、鎳和鋅結合時,Pb2+的去除率分別為88.3%、79.5%、89.1%和88.5%。最後,鉛2 +在三元(鉛-銅-鐵)體係和多組分體係中,去除率分別為90.2%和94.0%。在總濃度為10 meq/L的體係中引入HMIs, Pb的吸收2 +單組分體係為7.68 meq/L,多組分體係為1.88 meq/L,降低75.6%。總體而言,隨著多組分體係中離子的加入,去除的總HMIs從單一體係中的7.68 meq/L下降到3.95 meq/L。
沸石;斜發沸石;沉重的金屬離子;離子交換;吸附;icp - aes
加拿大采礦業在勘探和開發方麵蓬勃發展,是全球礦產和金屬生產的領導者。這種繁榮的前景被最近發生在2014年8月4日發生在英屬哥倫比亞的波利山礦的一場災難所掩蓋。共有2500萬立方米的汙水和礦山廢料流入附近的水道,這些汙水來自一個曾經提取銅、金和銀的礦山。這一悲劇破壞了整個生態係統,並表明需要進一步發展地雷排放處理。
酸性礦井汙水是主要汙染源,因為水道容易排放礦物開采和加工廢水[3]。礦山作業將其殘餘排水儲存在嚴重受重金屬汙染的尾礦儲存設施或池塘中。這些含有重金屬離子(HMI)的池塘對周邊環境具有極大的危險性。這些hmi是不可生物降解的汙染物[4],它們能夠在生物體中積累,嚴重威脅我們的健康[4-6]。根據加拿大酸性礦山排水特征調查[7]編製的對30個礦山和75個相應河流代碼的普查,鉛(Pb2 +)為0.50毫克/升,比每月平均流出限量0.20毫克/升[8]高出150%。《職業健康與安全法》[9]已將鉛確定為對我們的生態係統造成巨大風險的指定物質,因此在本研究中選擇鉛作為目標金屬。
基於已證實的工業可行性和有效性、成本效率和環境可持續性[11,12],采礦業對探索吸附作為工業廢水處理方法產生了興趣[3,10]。值得注意的是,“吸附”一詞指的是物理、化學和靜電過程中對物質的各種類型的捕獲;從固體的外表麵以及從多孔固體或液體的內表麵。HMI的吸收是吸附(在吸附劑的微孔表麵)和離子交換(通過吸附劑的骨架孔和通道)機製[13]。兩者都是一個從流體到固相的傳質過程,總電荷結冰和解吸明顯與電中性原理所要求的相同。在實際應用中,一般采用集吸附和離子交換為吸附的統一處理工藝[14,15]。
所研究的吸附劑材料包括天然沸石、活性炭、生物材料和粘土礦物(即膨潤土、高嶺土)[16]。特別是天然沸石,由於其同時具有分子篩作用、離子交換和催化性能[10,17,18],在研究人員的興趣中取得了進展。礦物沸石是堿和堿土水鋁矽酸鹽[18]結晶,是鐵矽酸鹽[19]族的一員。它是由矽氧和鋁氧的主要建築單元(四水合體)組成的三維框架,其中包含複雜的環,創造了一個開放的均質微孔結構的空隙和通道,包含陽離子(Na+、鈣2 +、鎂2 +K+)[18]。(Al+Si): O的比例為1:2,矽離子的存在大於帶SiO的四麵體鋁離子2:半島2O3.比大於2:1。四價矽被三價鋁取代,造成正電荷不足變成負電荷。通過加入單價陽離子和二價陽離子[19]來達到電荷間的平衡。斜發沸石(Clinoptilolite)是一種全球儲量豐富、文獻記載豐富的沸石形式[16,17],被用於本研究。斜發石屬於赫藍石沸石族,具有單斜晶結構,孔隙體積39%,比重和離子交換容量近似分別為2.16和2.54 meq/g,[19]。沸石最顯著的特性之一是其高的陽離子交換容量(CEC),這取決於其矽鋁比[17]。總的來說,它被認為是去除廢水汙染物[20]的一個強有力的候選人。
AMD廢物的組成中含有大量的離子,這些離子在溶液中的存在影響了[14]的整體去除。許多研究人員已經證明了天然沸石的有效性,特別是在去除目標金屬鉛方麵。然而,現有的研究一般集中在單離子體係上。有必要報告工業廢水中普遍存在的多金屬組分的同時吸附情況,並量化組合[12]中這些HMIs的吸收幹擾。因此,本研究的目的是研究常見的hmi,如銅、鐵、鎳和鋅,對目標金屬鉛的整體吸附的影響。這將通過一項綜合實驗來實現,該實驗旨在比較單組分、雙組分、三組分和多組分體係的吸附,以確定各種hmi的存在對自然狀態下斜發石選擇性的影響。
本研究中使用的天然沸石礦物樣品(如圖1所示)主要由斜發石組成,含有微量的蛋白石二氧化矽,來自愛達荷州普雷斯頓[21]的一個礦床。該樣品的組成及相關礦物學指標見表1。沸石樣品的一般化學式為(Na,K,Ca)(2 - 3)艾爾2(Al, Si)2如果13O•12 h2O.其成分中沒有顯著濃度的有毒微量元素,也不溶於水的微量金屬元素。XRD分析也未發現結晶二氧化矽。該樣品獨特的低粘土含量確保在水中不混濁和低粉塵含量,具有更硬和更耐結構[21]。為了減少整個過程的成本和相關的環境影響,沸石礦物在其自然狀態下使用;沒有化學修飾。礦物的粒度分布是從標準篩網和機械振動篩中獲得的,粒度分布在0.841 - 1.19 mm之間。將顆粒放入去離子蒸餾水中衝洗,去除殘留的碎片和灰塵,在80±3°C幹燥24小時,去除殘留的水分[22]。
表1:天然沸石規格[21]
加拿大酸性礦山排水調查[7]總結了來自各種類型礦山的數據,如銅-鋅和鎳-銅。該調查還分離了來自不同來源的廢物,包括礦山水、尾礦庫水、滲漏/徑流/溪流、尾礦庫汙水和加拿大各地的處理/收集係統。基於本次調查時的金屬加工礦山,AMD流中發現的金屬主要是鉛、銅、鐵、鎳、鋅、砷、鎘、鈷、鋁和錳。加拿大司法部長《金屬采礦廢水條例》概述了砷、銅、氰化物、鉛、鎳和鋅的有毒物質(附表4)[8]的核定限額。該法規還強調需要根據鋁、鎘、鐵、汞、硒、氨和硝酸鹽的濃度進行出水表征水質監測。由於Wilson[7]在安大略的礦山中大量存在,以及加拿大政府[8]要求的嚴格限製,本研究將重點放在鉛的存在上,並結合銅、鐵、鎳和鋅[23]。一些報告研究了主要是單組分係統[24]中的批處理和列配置。需要強調的是,現有的文獻對這五種特定的重金屬在不同體係(單、雙、三重和多重體係)中與天然、未經處理狀態的沸石相互作用的研究是有限的。這項研究提供了對這種不確定性的主要見解,重點是重金屬鉛。
吸附劑中的陽離子與溶液中的陽離子具有不同的價。因此,隨著稀釋度的增加,吸附劑對高價離子的選擇性也增加。因此,各種金屬離子應在相同的法向度和溫度下進行比較分析,以盡量減少稀釋[25]時等溫線構型的變化。合成的金屬離子溶液是由分析級硝酸鹽鹽,即Pb(NO3.)2、銅(不3.)2•3 h2O, Fe(沒有3.) 3•9 h2O,倪(3號)2•6小時2啊,和鋅(沒有3.)2•6小時2O,根據Inglezakis等人[24]和Ciosek和Luk[26]進行的有意義比較所調查的0.01N (10 meq/L)的總正態率。以鉛為目標金屬,在接下來的係統中,金屬被組合以保持10 meq/L (0.01 N)的正態濃度。值得注意的是,這項研究係統地增加了人機交互的組合,以發展更全麵的理解多種人機交互的存在如何影響鉛的去除。
- 單組分係統-每金屬(鉛)10 meq/L;
- 雙組分體係[D] -每金屬5.0meq/L;
(含銅、鐵、鎳或鋅的鉛); - 三組分體係[T] - 3.3 meq/Lper金屬(鉛與銅和鐵),和;
- 多組分係統[M] -每種金屬(五種金屬)2.0 meq/L。
Wilson[7]調查的大多數礦山的季節平均值記錄的pH值從2到5不等。在離子交換過程中,間歇溶液的酸度是至關重要的,最初存在的H+離子被認為與目標HMI競爭。因此,用濃硝酸酸化進水料至pH值低於2[27],以防止金屬離子的沉澱[10,25]。
批量吸附試驗采用合成重金屬離子(HMI)溶液與吸附劑用量為40 g/L混合進行。混合物在台式軌道激振器上攪拌,三偏心驅動,轉速400轉/分鍾,溫度22°C,接觸時間從5到180分鍾。在所有實驗中,反應結束後,溶液和吸附劑通過0.45 μm過濾注射器分離。用電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP-AES)技術分析了HMI在水相中的濃度。校正曲線是通過線性計算截距產生的,使用原液坯料和1、10、50、90和100 mg/L濃度的多元素質量控製標準4。HMI的吸附量由起始濃度與其在上清液中的濃度之差計算。通過掃描電子顯微鏡(SEM)技術對沸石進行進一步分析,觀察其在多組分體係中隨時間的HMI暴露的表麵形貌。
定量觀察-酸度和重金屬離子水平
表2提供了用於元素分析的樣品製備的摘要。“樣本ID”列列出了每個組件係統(單、雙、三、多)及其各自的進水存量(S)和接觸時間,範圍從5分鍾到180分鍾。50%稀釋的數量顯示在“DIL”列中,要求將所有濃度保持在0-100 mg/L的校準範圍內。根據建立的吸附劑-吸附劑比為4克到100毫升,為每個樣品提供測量的“沸石質量”。最後,直接從沸石暴露當天的樣品和過濾後的樣品提供“pH值”驗證結果。
表2:樣品製備與pH值驗證
值得注意的是,吸附溶液的酸度會影響金屬的吸收及其形態[28],對於分子篩偏好較低的hmi尤其如此。因此,氫離子(H+)在離子交換過程中被認為是HMI的競爭離子。在這一過程中,高酸度(低pH值)有利於吸收。這個pH值應該低於每一種金屬的沉澱酸度的最小值。公式1中[25]是金屬水解和水化的雙向可逆關係,受溶液[25]酸度的影響。
[M (H2O))n ++ H2«[M (H2O)x - 1(哦)(n - 1)+ H3.O+(1)
在較低的pH值下,反應向左轉移,與無機配體如OH形成更多的高荷電金屬配合物-[28],它促進吸附和離子交換過程。然而,這個條件不像H+陽離子在溶液中與HMI競爭,對預期結果[25]產生不利影響。金屬絡合物的形成程度取決於pH值、離子組成和感興趣的HMI。此外,金屬形態影響吸附劑的去除效率,吸附劑對特定金屬的親和力受到在特定pH值[28]下占主導地位的金屬絡合物特性的影響。
Ersoy和celk[20]進行的研究研究了斜發沸石的zeta電位,並展示了其在水溶液中的電動力學特性(即電點、電位決定點),這對理解固溶界麵的吸附機製至關重要。Si的同構取代4 +和艾爾3 +其晶體結構中的離子與可交換陽離子(即Na+、鈣2 +、鎂2 +K+包括氫離子來解釋表麵電荷。因此,預測係統的pH值會影響吸附行為。經驗證,潛在的決定離子為H+對感興趣的金屬陽離子則是oh。等電點是指當所有相互作用(即H+噢,-吸附、溶解晶格離子分布等)發生在礦物-水界麵具有淨零電荷。Ersoy和Celik[20]研究表明,當pH值為2時,斜發石表麵的zeta電位約為−18 mV;在非常酸性的條件下顯示永久性淨負電荷,這在廢水中無機陽離子汙染物的靜電相互作用中提供了優勢。
金屬配合物的自然酸度和穩定常數非常顯著。據報道,Pb2+和Cu2+的自然酸度為4 - 3,Fe3+為2。必須仔細選擇溶液的初始pH值,確保所有離子種類之間的平衡。目的是避免沉澱,因為一旦沉澱;我們感興趣的離子不能是冰糕。同時,吸附劑的結構穩定性不應受到影響。例如,斜發沸石的結構在pH值低於1時分解,這個過程被稱為“脫umination”[25]。此外,在高酸性溶液中,氫離子(H+)將是一個高度競爭的離子感興趣的HMI。考慮到這一點,準備好的進水存量被酸化到2級。在吸附-吸附劑接觸後,觀察到pH值在整個離子交換過程中是穩定的,接觸3小時後pH值差最大可達0.20。 The pH levels of the prepared influent stock and filtered effluent are also observed to be consistent during refrigerated storage prior to dilution preparation for elemental analysis.
徑向視圖采用電感耦合等離子體原子發射光譜(ICPAES)技術(Optima 7300, Perkin Elmer Inc., USA),使用相應的WinLab32軟件。各種係統的定量結果彙總在表3中。將ICP-AES模型的主波長(列1所示)應用於所有五種金屬離子,以生成列3所示的相對標準偏差(%RSD)。三個重複讀數及其在校準單位中的平均濃度以mg/L表示,並在第4列中給出。根據表2所示的稀釋因子,計算出相應的HMI濃度和3小時後的去除率,並分別列在第5列和第6列中。總體而言,%RSD值較低,且均<3%,說明數據準確,實驗重複可靠[29]。對靶金屬離子進行了重要的觀察。與調查的其他四種HMI相比,鉛離子的總體去除率最高。此外,無論組件係統是什麼,這種刪除級別都始終很高。這是對沸石與鉛的親和性以及其他離子存在的整體影響的研究中的第一次窺見。
表3:ICP-AES各種組件係統的HMI結果
定性觀察-掃描電子顯微鏡
圖2展示了天然沸石的掃描電鏡圖像,由配備牛津能量色散x射線能譜(EDS)和電子背向散射衍射(EBSD)能力的高分辨率顯微鏡(6380LV, JEOL, USA)獲得。在1000倍放大(10 μ m比例尺)下拍攝的圖像說明了與原始顆粒(如圖2a所示)相比,表麵結構的物理變化與碎片和水分去除清洗循環(如圖2b所示)所顯示的物理變化。沸石暴露在含有所有金屬的多組分溶液中3小時和6小時的接觸圖像分別在(2c)和(2d)中提供。一旦去除殘留的碎片和水分,可以觀察到分子篩結構複雜,已經為HMI吸附準備好了;與M180和M360的圖像相比,有紋理粒度和顯著細節的視覺證據。隨後,隨著時間的推移,顆粒間空間和礦物裂縫被磨平,這直觀地表明材料的表麵結構已被離子金屬填充和占據。這為如何在沸石顆粒表麵去除hmi提供了額外的見解。
圖2:天然沸石暴露於多組分溶液隨時間變化的SEM圖像
質量控製(QC)協議
采用了幾種措施來保證本研究中所進行的實驗調查的質量控製。在初步研究階段,所有批次的吸附實驗都進行了兩次。分別對5分鍾和180分鍾的出水樣品進行了過濾分離研究,分別進行了第一次和第二次過濾。實驗結果表明,三偏心驅動下的攪拌方法對吸附劑接觸是有效的。這些初步發現表明,所建立的協議是可重複的,並可向前推進,所有其他測試都是每個樣本運行一次。此外,每個樣品濃度都按照ICP-AES係統軟件中設置的三份讀取,用於驗證目的。對校準標準和吸附結果進行了質量控製檢查。表4總結了各組分體係50 mg/L校準標準的QC檢查情況。RSD值遠遠低於3%的目標值,大多數檢測到的濃度都在50mg /L理論值的5%以內。
表4:校準標準50各種部件係統的QC檢查
吸附去除百分數
圖3顯示了鉛隨時間的去除百分比趨勢,以及它在各種金屬重金屬離子(HMI)組件係統中的變化情況。元素分析結果表明,單鉛體係與天然沸石接觸3小時後,靶金屬離子鉛去除率達76.8%。在雙鉛體係中,與銅[DCu]、鐵[DFe]、鎳[DNi]和鋅[DZn]結合時,鉛離子的去除率分別為88.3%、79.5%、89.1%和88.5%。在三元(鉛-銅-鐵)[T]和多組分[M]體係中,目標鉛離子的去除率分別為90.2%和94.0%。在五種金屬的多組分體係中,觀察到鉛的去除率2 +、銅2 +、鐵3 +、鎳2 +,鋅2 +分別為94.0%、21.9%、56.2%、9.10%和16.5%。相應的移除趨勢如圖4所示。在三組分體係中,沸石對各金屬離子的親和力也很好,對鉛的去除率分別為90.2%、19.0%和49.5%2 +、銅2 +,菲3 +,分別。
圖3:各種部件係統中鉛的去除率
圖4:多組分係統中所有HMIs的去除百分比
當進一步調查各個組成係統的每個人機界麵的百分比去除時,還揭示了其他的觀察結果。與鉛2 +作為本研究感興趣的離子,表5顯示,在多組分係統中,在可能的2.0meq/L中,隻有1.88 meq/L,而在單組分係統中,10 meq/L為7.68 meq/L。沸石對鉛的親和力最高,其次是鐵。在雙鐵[DFe]體係中,一旦引入銅,去除3.97 meq/L (5.0 meq/L),在三鐵[T]體係中,去除3.01 meq/L (3.3 meq/L)。
表5:不同組分體係中相對於鉛離子的HMI去除率(meq/L)
選擇性測定
這個去除效率順序表明了沸石對不同組分體係中每個離子的吸附性質是如何變化的。根據吸附劑與吸附劑之比為4 g到100 mL,通過式2[11,12,25]計算HMI的吸收,如表6所示:
表6:沸石在不同組分體係中的HMI吸收
\[問\左(t \右)= \壓裂{{V \ * \離開({{C_0} - {C_t}} \右)}}{M }\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,( 2) \]
其中Q(t)為在時間上吸附的HMI(單位為meq/g),為經過時間後溶液中HMI的初始和最終濃度(單位為meq/L),為溶液體積(單位為L),為沸石質量(單位為g)。對於以a /B評價的HMI對,選擇性比(SR)由方程3確定,如表7所示,其中為在時間上的吸附(單位為meq/g) [25]:
表7:不同組分體係相對於鉛吸收的選擇性比
\ [SR = \壓裂{{{Q_A} \離開(t \右)}}{{{Q_B} \左(t \右 )}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,( 3) \]
隨著HMIs的引入,鉛離子的總體吸收和總HMIs下降。沸石對鉛離子的吸收率降低了約75.6%,從單組分體係的0.1919 meq/g降至多組分[M]體係的0.0469 meq/g。同時,在存在高度競爭離子的情況下,去除Pb2 +就會受阻。這表明沸石的選擇性,其中Pb/ Fe比最低,Pb/Ni最高,與鎳結合比與鐵結合對鉛的吸收更大。此外,銅被視為第三個離子的吸引力的沸石。當在三組分體係中引入時,可以觀察到HMIs的總吸收從[DFe]體係中的0.1462 meq/g降低到[T]體係中的0.1320 meq/g。這些關鍵趨勢表明沸石對溶液中各種hmi的選擇性。
圖5表示在3個小時的分析期間內各組成係統對HMI的總吸收。顯然,根據既定的實驗條件,尚未達到平衡;但是,可以檢測到曲線到平台期,這可能是長期趨勢的指示。正如Motsi等人[30]所證明的,快速吸附的初始階段發生在接觸的前40分鍾內。這是當所有的吸附位點都可以發生陽離子相互作用,並且當進水液和吸附液界麵之間的濃度差非常大時。Inglezakis等人[24]將這一時期歸功於沸石顆粒表麵微孔中的離子交換。其次是較慢的吸附,這是由於溶液中的陽離子擴散到沸石內部網絡的速度較慢,因此這些陽離子必須占據通道結構[30]內的交換位。
圖5:隨著時間的推移,各種組件係統中人機交互的總使用量
溶液中每種HMI的存在都會影響鉛的吸收;但是,在各個組成係統中都保持著去除效率的趨勢。結果表明,吸附性礦物沸石對鉛有較好的吸附作用2 +離子,其次是Fe3 +和銅2 +,對Zn的親和力較低2 +然後倪2 +.Anari-Anaraki和Nezamzadeh-Ejhieh[11]進行的選擇性研究涉及表麵活性劑修飾的斜發沸石納米顆粒,具有Pb2+離子雙組分體係和幹擾陽離子;支持文獻報道的趨勢如下2 +> Cd2 +> Cs+>銅2 +>有限公司2 +>鉻3 +>鋅2 +>倪2 +.這個選擇性係列也與Inglezakis等[25]研究鉛、銅、鐵和鉻離子在各種組分體係中的變化趨勢的結果,以及Ouki和Kavannagh[28,31]研究鉛、銅、鎘、鋅、鉻、鈷和鎳在混合體係中的選擇性和去除性能的研究結果一致。他們的研究確定了物理化學和立體化學因素(即微孔間距約束、水合半徑(離子-孔比)、陽離子水合焓)都會影響去除效率。
Ouki和Kavannagh[31]強調斜發沸石在結構內由:(1)高矽/鋁比,(2)低容量和(3)弱離子場組成。因此,在吸附過程中,陽離子水化自由能(水分子排斥的度量指標)[25]被認為比骨架內的靜電相互作用更重要。具有較高水化能的hmi更傾向於留在溶液中,在那裏它們的水化條件很好。Pb的水合能2 +(−357 kcal/mol)2 +(−502 kcal/ mol)和Fe3 +(−1053 kcal/mol)表明鉛的吸收優於其他離子,因為它不是由複雜的水合化合物組成的,因此證明斜發沸石對鉛的選擇性顯著高於其他離子[25,31];本研究的貢獻進一步證實了這一一般性觀察。
Helfferich[14]的工作強調了流動物質(反離子、共生離子和中性粒子)和各種因素影響吸附平衡,這影響了離子交換劑對多組分電化學係統中給定離子的親和力。特別是對於本研究感興趣的鉛離子,陰離子交換劑更傾向於與共生離子締合較弱(參與絡合物形成最少)的反離子的因素是重要的。這一發現由Inglezakis等人總結。[32];討論了所研究的鐵、銅、鉻的各種水合離子的形成及其對應的穩定態。然而,鉛2 +研究的典型不具有形成強絡合物的強烈傾向,並給出了其優先被沸石吸收的理由。
在AMD廢物的實際應用中,溶液中多個HMIs的存在會影響整個處理過程。本研究表明,天然沸石斜發沸石對目標金屬鉛的吸收是有效的。最後,提出了利用吸附過程作為廢水處理的寶貴資產的進一步見解和定量細節。
本研究調查了在礦山廢物流中發現的主要重金屬離子,以及它們的存在如何影響離子對鉛的去除,並隨時間變化。本研究的重要發現如下:
- 現有文獻均認為沸石吸附法可以去除Pb2+離子;然而,當廢物中存在其他HMIs時,處理這種清除的影響是有局限性的。
- 掃描電鏡圖像定性觀察表明,沸石受到多組分水溶液中各種重金屬離子的影響。
- 在維持10 meq/L的總HMI進水濃度的情況下,Pb2+的去除率比單組分體係降低了約75.6%。
- 係統地向係統中引入銅、鐵、鎳和鋅降低了溶液中總HMIs的總體吸收。
這些發現對采礦業和環境工業都至關重要,它們通過實驗、建模和模擬推進了處理係統的設計。這種去除方法可作為從工業廢水中去除其他金屬離子的預測指標。本研究對多種金屬離子的存在如何影響目標金屬鉛的整體去除效率有了更深入的了解。得到的數據是非常有用的基礎,為設計未來的實驗研究平衡等溫線,反應動力學,以及吸附模擬。
這項研究是在NSERC發現補助金的資助下進行的。我們要感謝多倫多大學環境科學研究和培訓分析實驗室(analyest)的主管Dan Mathers,他在分析期間提供了見解和專業知識,極大地幫助了這項研究。
- 加拿大礦業協會(MAC)(2014)采礦事實。[Ref。]
- 帝國金屬公司(IMC)(2014)波利山礦-概述。[Ref。]
- 莫西·T,羅森·納,西蒙斯·MJH(2011)天然沸石去除酸性礦井水中重金屬的動力學研究。Int J Miner Process 101: 42-49。[Ref。]
- Nezamzadeh-Ejhieh A, Shahanshahi M(2013)用十六烷基溴化吡啶表麵活性劑作為Cr(VI)選擇電極的活性組分修飾斜發二烯基微球。化工學報。19:2026-2033。[Ref。]
- 阿切姆蓬,MA, Meulepas RJW, leanpnl(2010)金礦廢水中重金屬和氰化物的去除。中國化學工程學報85:590-613。[Ref。]
- Acheampong MA(2013)利用低成本材料吸附可持續處理金礦廢水。聯合國教科文組織- ihe水教育研究所博士論文。CRC出版社,荷蘭。[Ref。]
- Wilson LJ(1994)加拿大酸性礦山排水特性調查。3.22.1修理報告。安大略省北部開發和礦產部。礦物科學實驗室部門報告MSL 94-32 (CR)。[Ref。]
- 加拿大司法部長(CMJ)(2014年)《金屬采礦廢水條例》。整合法師/ 2002 - 222。司法法律-加拿大政府。[Ref。]
- 職業健康與安全法(OHSA)(2014年)安大略省第490/09號條例指定物質。聯合法律-安大略省政府。
- 王超,李娟,孫旭,王磊,孫旭(2009)粉煤灰合成沸石對重金屬廢水吸附性能的研究。環境科學21:127-136。[Ref。]
- Anari-Anaraki M, Nezamzadeh-Ejhieh A(2015)用十六烷基三甲基銨陽離子表麵活性劑和雙硫腙改性伊朗斜發列青烯基顆粒去除水溶液中的鉛(II)。膠體界麵學報,440:272-281。[Ref。]
- Borandegi M, Nezamzadeh-Ejhieh A(2015)通過穀氨酸修飾提高了斜發寡烯基顆粒對水溶液中Co(II)的去除效率。膠體與表麵A:物理化學工程方麵479:35-45。[Ref。]
- Curkovic L, Cerjan-Stefanovic S, Filipan T(1997)天然和改性沸石的金屬離子交換。Wat Res 31: 1379-1382。[Ref。]
- Helfferich F(1962)離子交換。麥格勞-希爾圖書公司高等化學係列。[Ref。]
- Inglezakis VJ, Poulopoulos SG(2006)吸附,離子交換和催化-環境應用31- 56。[Ref。]
- 王鬆,彭宇(2010)天然沸石在水和廢水處理中的有效吸附劑。化學工程學報156:11-24。[Ref。]
- Nezamzadeh-Ejhieh A, Shirzadi A(2014)納米斜發石顆粒對四環素光降解的氧化亞鐵光催化活性的增強。臭氧層。107:136 - 144。[Ref。]
- Tsitsishvili GV(1985)天然沸石的應用前景。天然沸石的發生、性質和利用-第二屆國際會議。布達佩斯1988:367 - 393。
- Mumpton FA(1977)天然沸石的礦物學和地質學。華盛頓特區,美國礦物學學會。[Ref。]
- Ersoy B, Celik MS(2002)斜發沸石與單價和多價電解質的電動力學性質。microporor Mesopor Mat 55: 305- 312。[Ref。]
- 熊河沸石股份有限公司(2011)沸石規格和MSDS。[Ref。]
- Inglezakis VJ, Papadeas CD, Loizidou MD, Grigoropoulou HP(2001)預處理對天然斜發石物理和離子交換性能的影響。環境科學22:75-82。[Ref。]
- Wingenfelder U, Hansen C, Furrer G, Schulin R(2005)天然沸石去除礦山水中重金屬的研究。環境科學與技術39:4606-4613。[Ref。]
- Inglezakis VJ, Loizidou MD, Grigoropoulou HP(2002)天然斜發石上Pb2+, Cr3+, Fe3+和Cu2+離子交換的平衡和動力學研究。水文獻36:2784-2792。[Ref。]
- Inglezakis VJ, Loizidou MD, Grigoropoulou HP (2003) Pb的離子交換2 +、銅2 +、鐵3 +、和鉻3 +天然斜發沸石的選擇性測定及酸度對金屬吸收的影響。膠體界麵學報261:49-54。[Ref。]
- 喬謝克·阿爾,盧克·格克(2016)多金屬離子對沸石吸附礦山廢水中鉛影響的研究。在WEAO技術研討會上發表。工業處理會話。尼亞加拉大瀑布,加拿大安大略省。
- Rice EW, Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS(2012)水和廢水檢驗標準方法。第22版。美國公共衛生協會。[Ref。]
- Ouki SK, Kavannagh M(1999)利用天然沸石處理金屬汙染廢水。Wat science Tech 39: 115-122。[Ref。]
- Perkin Elmer Inc(2010)用於ICP -儀表控製軟件的WinLab32。5.0版。[Ref。]
- mosi T, Rowson NA, Simmons MJH(2009)天然沸石對酸性礦山廢水中重金屬的吸附。Int J Miner Process 92: 42-48。[Ref。]
- Ouki SK, Kavannagh M(1997)天然沸石處理混合金屬汙染廢水的性能。廢物管理條例15:383-394。[Ref。]
- Inglezakis VJ, Grigoropoulou H(2004)固定床反應器中操作條件對沸石去除重金屬的影響。J危險物質112:37-43。[Ref。]
在此下載臨時PDF
文章類型:研究文章
引用:Ciosek AL, Luk GK(2017)多金屬離子從尾礦中除鉛。國際J水廢水處理3(1):doi http://dx.doi。org/10.16966/2381 - 5299.134
版權:©2017 Ciosek AL,等。這是一篇開放獲取的文章,根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布,該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製,前提是注明原作者和來源。
出版的曆史: