勃姆石对稀土离子的吸附性研究

稀土元素在铝(氢)氧化物矿物表面的吸附过程对铝土矿中稀土元素的富集和以吸附态存在的稀土元素的提取回收均具有重要影响。本文选择勃姆石作为研究对象,La和Y分别作为轻稀土和重稀土元素的代表,以批实验的方法,探究吸附时间、溶液pH值和背景电解质对勃姆石吸附稀土离子的影响。研究发现:勃姆石吸附稀土离子在72 h内能够接近平衡,对La^(3+)和Y^(3+)的吸附率分别约为45%和35%;在所选pH值范围内吸附率随pH值增加而升高;同时,吸附率随背景电解质浓度增加而升高。由于质子化效应,在弱酸性条件下,勃姆石表面携带正电荷,与稀土离子之间存在静电斥力,稀土离子与勃姆石之间可能形成内圈络合物。通过对比轻稀土和重稀土的吸附行为发现,勃姆石对轻稀土有更强的吸附能力。此外,通过热力学和动力学模型拟合分析发现,勃姆石对稀土离子的吸附更符合Langmuir单层吸附模型和准二级动力学模型。

3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附

为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl_2、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和Fe/Al(氢)氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)摩尔比为9:1的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L^(-1)的200 m L Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al(氢)氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L^(-1)时吸附量达到29.3 mg·g^(-1)。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al(氢)氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H^+和—OH_2^+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。