錳礦物對重金屬的吸附及pH對錳礦物氧化Cr（Ⅲ）影響的機(jī)理.pdf

1、該文采用等溫吸附、化學(xué)平衡和化學(xué)形態(tài)分析等方法,研究了水鈉錳礦、鈣錳礦、錳鉀礦、黑錳礦等土壤中常見氧化錳礦物對重金屬的吸附和Cr(Ⅲ)的氧化特性及其影響因素.取得的主要結(jié)果有:1.實(shí)驗(yàn)初步探明了不同氧化錳礦物對重金屬的吸附特性.(1)酸性水鈉錳礦對Pb<'2+>、Cu<'2+>、Cd<'2+>、Co<'2+>、Zn<'2+>等重金屬的吸附能力最強(qiáng),黑錳礦的吸附能力最弱.(2)單元素的等溫吸附結(jié)果表明,除了黑錳礦對Cu的吸附量最大外,供試

2、氧化錳礦物對Pb的最大吸附量遠(yuǎn)大于其它重金屬.(3)元素在氧化錳礦物表面的競爭吸附結(jié)果為,Pb的親和力最強(qiáng),其次為Cu,酸性水鈉錳礦和錳鉀礦對Zn<'2+>的選擇吸附量幾乎為零,因此這兩種礦物表面可能不存在優(yōu)先吸附Zn<'2+>的位點(diǎn).(4)酸性水鈉錳礦對各種離子的吸附量高于一級水解離子的理論吸附量,可能為非水化離子態(tài)吸附,尤其是Pb<'2+>.而錳鉀礦、鈣錳礦和黑錳礦則是以水化離子態(tài)吸附為主(5)黑錳礦在對單一離子吸附的等溫曲線中,對

3、Cu<'2+>的吸附量高于對Pb<'2+>的吸附量,但在競爭吸附中Pb<'2+>的吸附量高于Cu<'2+>,這可能與Pb<'2+>在混合溶液中與礦物發(fā)生吸附的速度快于Cu<'2+>,因此先于Cu<'2+>占據(jù)了吸附位點(diǎn).2.初步探明了氧化錳礦物對Cr(Ⅲ)的氧化特性.(1)氧化錳礦物對Cr(Ⅲ)的最大氧化量大小順序?yàn)?mmol/kg):酸性水鈉錳礦(1330.0)>錳鉀礦(422.6)>堿性水鈉錳礦(217.0)>鈣錳礦(59.7)(2

4、)隨離子強(qiáng)度增加,酸性水鈉錳礦、堿性水鈉錳礦、鈣錳礦和錳鉀礦對Cr(Ⅲ)的氧化量沒有顯著的變化.即這四種礦物對Cr(Ⅲ)的氧化量與離子強(qiáng)度之間沒有顯著相關(guān)性.(3)溫度對錳礦物氧化的影響為:隨著溫度的升高,酸性水鈉錳礦和鈣錳礦在30℃附近出現(xiàn)氧化量的最大值.堿性水鈉錳礦則在10~20℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高氧化量增大,在20~50℃的溫度范圍內(nèi),氧化量基本保持不變.錳鉀礦對Cr(Ⅲ)的氧化量則是隨著溫度的升高一直增大,在溫度為50℃時(shí)氧