Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ． ３９１ Ｊａｎｕａｒｙꢀ ２００９ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０总０９第年 ３第９１１期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ 天然斜发沸石吸附废水中 Ｐｂ ＋ 、Ｃｄ２ ＋ 、 ２ ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、Ｚｎ 的试验研究 潘 嘉 芬 ꢀ 卢 ꢀ 杰 （ 山 东 理 工 大 学 ） 摘 ꢀ 要 ꢀ 用 山 东 潍 坊 涌 泉 天 然 斜 发 沸 石 对 模 拟 含 重 金 属 离 子 Ｐｂ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 废 水 分 别 进 行 了 试 验 ２ 研 究 。 结 果 表 明 ， 该 地 天 然 斜 发 沸 石 对 废 水 中 的 Ｐｂ 有 较 高 的 去 除 率 ， 可 以 作 为 重 金 属 离 子 Ｐｂ２ ＋ 的 吸 附 剂 使 用 。 ２ ＋ 关 键 词 ꢀ 斜 发 沸 石 ꢀ Ｐｂ２ ＋ ꢀ Ｃｄ２ ＋ ꢀ ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ ꢀ Ｚｎ ꢀ 吸 附 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｂ２ ＋ ， Ｃｄ２ ＋ ， Ｎｉ２ ＋ ａｎｄ Ｚｎ２ ＋ ｆｒｏｍ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ Ｎａｔｕｒａｌ Ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ Ｐａｎ Ｊｉａｆｅｎꢀ Ｌｕ Ｊｉｅ （ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔꢀ Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｙ２ｏ＋ｎｇｑｕａ２ｎ＋ ｎａｔｕｒａｌ ２ｃ＋ｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ Ｗｅｉｆａｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖ ２ ＋ ｉｎｃｅ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｐｂ ， Ｃｄ ， Ｎｉ ａｎｄ Ｚｎ ｆｒｏｍ ａ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ２ ＋ ２ ＋ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｎａｔｕｒａｌ ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ Ｐｂ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａｎ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｆｏｒ Ｐｂ ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓꢀ Ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ， Ｐｂ２ ＋ ， Ｃｄ ， Ｎｉ ， Ｚｎ２ ＋ ， Ａｄｏｒｐｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ２ ＋ ２ ＋ ꢀ ꢀ 沸 石 是 一 簇 架 状 结 构 、 多 孔 含 水 的 碱 或 碱 土 金 属 １ꢀ 试 验 部 分 铝 硅 酸 盐 矿 物 ， 其 结 构 基 础 是 硅 （ 铝 ） 氧 四 面 体 ， 硅 铝 氧 四 面 体 在 平 面 上 通 过 氧 桥 连 接 形 成 各 种 密 封 环 ， 各 种 密 封 环 再 通 过 氧 桥 在 三 度 空 间 相 连 接 ， 构 成 了 沸 石 的 空 穴 或 笼 ， 这 些 笼 在 三 度 空 间 以 不 同 方 式 连 接 组 合 ， 又 形 成 了 沸 石 的 一 维 、 二 维 、 三 维 孔 道 体 系 。 孔 道 中 通 常 被 具 有 移 动 性 的 阳 离 子 和 水 充 填 ， 因 此 废 水 具 有 阳 离 子 交 换 性 能 。 沸 石 中 的 水 ， 加 热 到 ２００℃ 左 右 即 可 逸 去 ， 沸 石 得 到 活 化 ， 形 成 疏 松 多 孔 的 海 绵 体 ， 使 其 吸 附 和 阳 离 子 交 换 等 特 性 得 以 充 分 发 挥 。 沸 石 除 去 废 水 中 的 重 金 属 离 子 就 是 利 用 了 沸 石 的 阳 离 子 交 换 性 能 。 目 前 ， 净 水 工 艺 广 泛 采 用 的 过 滤 介 质 活 性 炭 价 格 昂 贵 ， 再 生 困 难 ； 而 沸 石 在 我 国 储 量 大 ， 是 一 种 廉 价 的 非 金 属 矿 物 ， 去 除 废 水 中 的 重 金 属 离 子 工 艺 简 单 ， 易 再 生 ， 失 效 后 的 沸 石 可 用 浓 盐 水 等 逆 流 再 生 重 复 使 用 ， 处 理 成 本 低 。 因 此 ， 开 发 我 国 各 地 天 然 沸 石 ， 作 为 重 金 属 离 子 废 水 的 吸 附 剂 是 一 条 高 效 、 经 济 的 途 径 。 本 次 试 验 ， 作 者 用 潍 坊 涌 泉 天 然 斜 发 沸 石 对 其 吸 附 重 金 属 离 子 Ｐｂ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 行 为 进 行 了 考 察 ， 并 在 同 样 条 件 下 与 活 性 炭 、 焦 炭 的 吸 附 效 果 进 行 了 比 较 ， 以 供 实 际 应 用 时 参 考 。 １． １ꢀ 试 样 本 试 验 所 用 斜 发 沸 石 样 品 ， 产 自 山 东 省 潍 坊 涌 泉 的 沸 石 矿 。 该 样 品 外 观 呈 绿 色 或 紫 红 色 ， 致 密 块 状 、 质 软 。 原 矿 经 ＸＲＤ 分 析 ， 其 主 要 矿 物 为 斜 发 沸 石 ， 含 量 为 ７１． ４０％ ； 伴 生 矿 物 有 石 英 １２． ９０％ ； 长 石 １５． ６０％ 等 。 ＸＲＦ 分 析 结 果 ： Ｂ Ｏ ７． ４４％ ， ＣＯ ２ ３ ２ ３ ３ １０． ０％ ， Ｎａ Ｏ ０． ４１４％ ， ＭｇＯ ０． ９５４％ ， ＡＩ Ｏ ２ ２ １２． ８０％ ， ＳｉＯ ５９． ７０％ ， Ｐ Ｏ ０． ０４８ ３％ ， ＳＯ ２ ２ ５ ０． ２０３％ ， Ｃｌ ０． ００１ １％ ， Ｋ Ｏ ２． ３９％ ， ＣａＯ ３． ４７％ ， ２ ＴｉＯ ０． ０８６ １％ ， ＭｎＯ ０． ０３８ ２％ ， Ｆｅ Ｏ １． ７８％ ， ＣｕＯ ２ ２ ３ ０． ００８ ７％ ， ＺｎＯ ０． ０１０ ２％ ， Ｒｂ Ｏ ０． ００７ ３％ ， ＳｒＯ ２ ０． ３５５％ ， ＺｒＯ ０． ０２０ ９％ ， ＢａＯ ０． ２６１％ 。 沸 石 原 矿 经 实 验 室 小 型 颚 式 破 碎 机 破 碎 后 筛 分 成 若 干 个 级 别 ， 取 ２０ ～６０ 目 的 沸 石 装 于 样 袋 中 备 用 。 １． ２ꢀ 试 剂 和 仪 器 （ １ ） 试 剂 。 铅 、 镉 、 镍 、 锌 的 标 准 液 （ １ ０００ μｇ ／ ｍＬ） ； 浓 硫 酸 ９５％ ～ ９８％ ； 氢 氧 化 钠 、 硝 酸 铅 Ｐｂ ２ 潘 嘉 芬 （ １９６１— ） ， 女 ， 山 东 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ， 副 教 授 ， ２ ５５０４９ 山 东 省 淄 博 市 张 店 区 张 周 路 １２ 号 。 · １３５· 总 第 ３９１ 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００９ 年 第 １ 期 （ （ ＮＯ３ ） ２ · ５Ｈ Ｏ、 硫 酸 镍 ＮｉＳＯ４ · ６Ｈ Ｏ、 硝 酸 锌 Ｚｎ 基 本 不 变 。 因 此 ， 确 定 重 金 属 离 子 的 最 佳 吸 附 平 衡 ２ ＮＯ ） · ６Ｈ Ｏ、 硫 酸 镉 ３ＣｄＳＯ · ８Ｈ Ｏ 均 为 市 售 分 ２ 时 间 为 ３０ ｍｉｎ。 ３ ２ ２ ４ ２ 析 纯 级 化 学 品 。 （ ２） 主 要 仪 器 。 采 用 有 ＡＡ － ６６０１Ｆ 原 子 吸 收 分 光 光 度 计 ， ＨＹ － ４Ａ 数 显 调 速 多 用 振 荡 器 ， ＦＡ２１０４ 电 子 天 平 ， 离 心 机 等 。 １ ． ３ꢀ 试 验 方 法 取 一 定 量 的 沸 石 ， 分 别 加 入 预 先 配 制 的 一 定 浓 度 的 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 水 溶 液 中 ， 在 国 产 ＨＹ － ４Ａ 数 显 调 速 多 用 振 荡 器 中 振 荡 吸 附 一 定 时 间 后 ， 图 ２ꢀ 振 荡 吸 附 时 间 对 Ｐｂ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ ２ 、 离 心 机 离 心 ， 取 上 清 液 用 ＡＡ － ６６０１Ｆ 原 子 吸 收 分 光 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 去 除 率 的 影 响 光 度 计 测 定 其 中 Ｐｂ 、 Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 残 留 浓 度 。 根 据 下 述 公 式 计 算 沸 石 对 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ ２ ＋ － Ｃｄ２ ＋ ； － Ｎｉ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ◆ － Ｐｂ ； ■ ▲ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 去 除 率 和 吸 附 量 。 ２． ２ꢀ ｐＨ 值 在 上 述 给 定 的 重 金 属 初 始 浓 度 ， 室 温 ， 天 然 沸 石 投 加 量 为 ２０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ， 最 佳 吸 附 时 间 ３０ ｍｉｎ 的 条 件 下 ， 改 变 模 拟 废 水 溶 液 的 ｐＨ， 考 去 除 率 （ ％ ） ＝ １００％ × （ Ｃ － Ｃｅ ） ／ Ｃ０ ， ０ 式 中 ， Ｃ 为 试 液 离 子 的 初 始 浓 度 ， ｍｇ ／ Ｌ； Ｃ 为 吸 附 ０ ｅ 平 衡 后 试 液 离 子 残 留 浓 度 ， ｍｇ ／ Ｌ。 察 ｐＨ 值 对 Ｐｂ２ 、 Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 去 除 率 的 影 响 ， 结 ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ 吸 附 量 ｑ ＝ Ｖ（ Ｃ － Ｃｅ ） ／ Ｗ， ｅ ０ 果 见 图 ３。 式 中 ， Ｃ０ 为 试 液 离 子 的 初 始 浓 度 ， ｍｇ ／ Ｌ； Ｃｅ 为 吸 附 平 衡 后 试 液 离 子 的 残 留 浓 度 ， ｍｇ ／ Ｌ； Ｖ 为 废 水 容 积 ， Ｌ； Ｗ 为 沸 石 投 加 量 ， ｇ。 ２ ꢀ 试 验 结 果 与 讨 论 ２ ． １ꢀ 吸 附 时 间 在 室 温 、 自 然 ｐＨ 值 、 模 拟 废 水 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 初 始 浓 度 分 别 为 ２６． ３２３ ｍｇ ／ Ｌ、 ２ ５． ２０３ ４ ｍｇ ／ Ｌ、 ２５． ７４３ ｍｇ ／ Ｌ、 ２６． ３１４ ０ ｍｇ ／ Ｌ、 沸 石 的 投 加 量 分 别 ２０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ、 ４０ ｇ ／ Ｌ 的 条 ２ ＋ 件 下 ， 考 察 振 荡 吸 附 时 间 对 Ｐｂ 、 Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 去 除 率 的 影 响 ， 结 果 见 图 １、 图 ２。 图 ３ꢀ ｐＨ 值 对 Ｐｂ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 去 除 率 的 影 响 ２ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ◆ － Ｐｂ ； ■ － Ｃｄ ； ▲ － Ｎｉ 从 图 ３ 可 看 出 ， 重 金 属 离 子 的 去 除 率 随 ｐＨ 值 ２ ＋ 、 的 升 高 而 升 高 。 低 ｐＨ 值 条 件 下 ， 吸 附 剂 对 Ｐｂ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 去 除 效 果 稍 差 ， 这 主 要 是 由 于 此 ＋ 时 溶 液 中２ ＋Ｈ 浓 度 较 大 ， 占 据 了 吸 附 剂 的 吸 附 位 ， 与 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ Ｐｂ 、 Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 形 成 了 竞 争 吸 附 ， 造 成 对 吸 附 的 不 利 影 响 ； 在 ｐＨ ＝ ５ ～ １０ 的 范 围 内 ， Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 去 除 率 均 较 高 且 基 本 稳 定 ， 这 主 要 是 因 为 沸 石 对 重 金 属 离 子 的 交 换 吸 附 作 用 和 重 金 属 离 子 本 身 的 沉 淀 作 用 ； ｐＨ ＞ １０ 时 ， Ｐｂ２ ＋ 的 去 除 率 再 次 呈 现 下 降 趋 势 ， 这 可 能 是 重 金 属 离 子 Ｐｂ２ ＋ 的 氢 氧 化 物 图 １ꢀ 振 荡 吸 附 时 间 和 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 残 留 浓 度 的 关 系 沉 淀 又 溶 解 的 原 因 ， 而 Ｃｄ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 去 除 率 则 继 续 保 持 最 大 。 为 避 免 加 碱 所 给 后 续 水 处 理 带 来 的 负 担 和 节 约 成 本 ， 吸 附 作 用 可 以 选 择 在 自 然 ｐＨ 值 下 进 行 。 ２ ＋ ２ ＋ － Ｐｂ２ ＋ ； － Ｃｄ２ ＋ ； － Ｎｉ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ◆ ■ ▲ 从 图２ ＋１、 图 ２ 可 看 出 ， 沸 石 对 重 金 属 离 子 Ｐｂ２ ＋ 、 ＋ ２ ＋ Ｃｄ２ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 去 除 率 ３０ ｍｉｎ 后 趋 于 稳 定 且 达 到 最 大 ， 吸 附 达 到 饱 和 状 态 ， 重 金 属 离 子 的 残 留 浓 度 · １３６· ꢀ ꢀ ꢀ 潘 嘉 芬 等 ： 天 然 斜 发 沸 石 吸 附 废 水 中 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 试 验 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００９ 年 第 １ 期 ２ ． ３ꢀ 沸 石 用 量 ｍｇ ／ Ｌ， 沸 石 投 加 量 为 ３００ ｇ ／ Ｌ ， 废 水 中 Ｃｄ２ ＋ 的 残 留 浓 度 可 低 于 国 家 规 定 （ ＧＢ８９７８ － １９９６） 的 对 镉 最 高 允 许 排 放 浓 度 ０． １ ｍｇ ／ Ｌ。 在 上 述 给 定 的 初 始 浓 度 、 室 温 、 最 佳 吸 附 时 间 ３ ０ ｍｉｎ 和 自 然 ｐＨ 值 条 件 下 ， 考 察 天 然 沸 石 用 量 对 重 金 属 离 子 去 除 率 的 影 响 ， 结 果 见 图 ４。 ２． ４ꢀ 废 水 浓 度 在 室 温 、 吸 附 时 间 ３０ ｍｉｎ、 自 然 ｐＨ 值 条 件 下 ， ２ ＋ 、 重 金 属 离 子 浓 度 在 １０ ～ １６０ ｍｇ ／ Ｌ 之 间 变 化 ， Ｐｂ ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 废 水 的 沸 石 投 加 量 分 别 为 １５ ｇ ／ Ｌ、 ３５０ ｇ ／ Ｌ、 １６０ ｇ ／ Ｌ， 考 察 不 同 初 始 浓 度 对 Ｐｂ２ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ ＋ ２ ＋ ２ ＋ 去 除 率 的 影 响 ， 结 果 见 图 ６。 图 ４ꢀ 沸 石 用 量 对 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 去 除 率 的 影 响 － Ｐｂ２ ＋ ； － Ｃｄ ２ ＋ ； － Ｎｉ ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ◆ ■ ▲ 从 图 ４ 可 看 出 ， 重 金 属 离 子 的 去 除 率 随 沸 石 投 加 量 的 增 加 而 增 加 。 当 沸 石 投 加 量 为 １０ ｇ ／ Ｌ 时 ， 重 ２ ＋ 金 属 离 子 Ｐｂ 的 去 除 率 达 到 ９０％ 以 上 ， 且 基 本 趋 向 ２ ＋ 的 稳 定 ； 沸 石 投 加 量 为 １５ ｇ ／ Ｌ 时 ， 重 金 属 离 子 Ｐｂ 图 ６ꢀ 重 金 属 离 子 初 始 浓 度 对 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、２ ＋Ｚｎ２ ＋ 去 除 率 的 影 响 ２ ＋ ２ ＋ － Ｎｉ ； 残 留 浓 度 在 １． ０ ｍｇ ／ Ｌ 以 下 ， 低 于 国 家 规 定 （ ＧＢ８９７８ ◆ － Ｐｂ ； ▲ ○ － Ｚｎ － １９９６） 的 对 铅 最 高 允 许 排 放 浓 度 １． ０ ｍｇ ／ Ｌ； 当 沸 从 图 ６ 可 看 出 ， 沸 石 对 重 金 属 离 子 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 ２ ＋ ２ ＋ 石 投 加 量 为 １６０ ｇ ／ Ｌ， Ｚｎ 的 残 留 浓 度 低 于 国 家 规 定 Ｚｎ 的 去 除 率 在 １０ ～ ２５ ｍｇ ／ Ｌ 之 间 去 除 率 较 大 ， 且 在 ９０％ 以 上 ， 之 后 随 初 始 浓 度 的 增 加 而 降 低 。 这 主 要 是 因 为 沸 石 的 吸 附 位 是 有 限 的 ， 当 吸 附 剂 的 吸 附 位 达 到 饱 和 值 后 ， 多 余 的 重 金 属 离 子 不 能 被 吸 附 。 ２． ５ꢀ 饱 和 吸 附 等 温 线 、 对 数 吸 附 等 温 线 、 朗 格 缪 尔 吸 附 等 温 线 （ ＧＢ８９７８ － １９９６） 的 对 锌 最 高 允 许 排 放 浓 度 的 一 级 ２ ＋ 的 标 准 ２． ０ ｍｇ ／ Ｌ； 当 沸 石 投 加 量 为 ３５０ ｇ ／ Ｌ 时 ， Ｎｉ 残 留 浓 度 低 于 国 家 规 定 （ ＧＢ８９７８ － １９９６） 的 对 镍 最 高 允 许 排 放 浓 度 １． ０ ｍｇ ／ Ｌ； 当 沸 石 投 加 量 为 ７６０ ２ ＋ ｇ ／ Ｌ时 ， Ｃｄ 的 残 留 浓 度 仍 然 高 于 国 家 规 定 （ ＧＢ８９７８ － １９９６） 的 对 镉 最 高 允 许 排 放 浓 度 ０． １ 在 室 温 、 自 然 ｐＨ、 吸 附 时 间 ３０ ｍｉｎ ， 沸 石 对 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ｍｇ ／ Ｌ。 因 此 ， 该 地 天 然 沸 石 不 适 用 处 理 含 Ｃｄ 高 的 Ｐｂ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ ３ 种 重 金 属 离 子 的 吸 附 等 温 线 见 图 ７， 相 应 的 对 数 吸 附 等 温 线 、 朗 格 缪 尔 吸 附 等 温 线 见 图 ８、 图 ９。 重 金 属 离 子 废 水 。 对 于 含 Ｃｄ ＋ 低 的 重 金 属 离 子 废 水 ， 当 沸 石 投 加 ２ 量 为 ３００ ｇ ／ Ｌ 时 ， 处 理 效 果 见 图 ５。 图 ７ꢀ 沸 石 对 Ｐｂ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 饱 和 吸 附 等 温 线 ２ 图 ５ꢀ 重 金 属 Ｃｄ２ ＋ 初 始 浓 度 变 化 对 重 金 属 离 子 Ｃｄ ＋ 去 除 率 的 影 响 ２ ＋ ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ＋ ◆ － Ｐｂ ； ▲ － Ｎｉ 从 图 ８ 可 看 出 ， 沸 石 对 Ｐｂ２ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 对 数 吸 附 等 温 线 均 呈 直 线 ， 符 合 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ 方 程 。 经 过 数 学 处 理 ， 所 得 直 线 方 程 分 别 为 ｙ ＝ ０． ２８９ｘ ＋ ２ ２ ＋ － Ｃｄ ■ 从 图 ５ 可 看 出 ， 当 废 水 中 Ｃｄ２ ＋ 的 初 始 浓 度 为 ２ · １３７· 总 第 ３９１ 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００９ 年 第 １ 期 ０ ０ ０ ． １４６ ４、 ｙ ＝ ０． ６６６ １ｘ － １． ２０６ １， ｙ ＝ ０． ５３６ｘ － 去 除 率 达 ９６％ 以 上 ， 且 吸 附 后 的 残 留 浓 度 低 于 ＧＢ８９７８— １９９６ 规 定 的 对 Ｐｂ２ ＋ 最 高 允 许 排 放 浓 度 。 ２ ． ９７１ ５， 相 关 系 数 Ｒ 分 别 为 ０． ９６２ ８、 ０． ９９８ ５、 ． ９８６ ２。 直 线 的 斜 率 分 别 为 ０． ２８９、 ０． ６６６ １、 ０． ５３６。 图 ８ꢀ 沸 石 对 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 对 数 吸 附 等 温 线 图 １０ꢀ 天 然 沸 石 、 焦 炭 、 活 性 炭 吸 附 结 果 比 较 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ － Ｚｎ ◆ － Ｐｂ － Ｎｉ ２ ＋ ２） 该 地 天 然 斜 发 沸 石 对 Ｐｂ 的 吸 附 符 合 Ｆｒｅ ； ▲ ； ○ － Ｐｂ２ ＋ ２ ＋ － Ｚｎ２ ＋ ； ○ ◆ ； ▲ － Ｎｉ （ ｕｎｄｌｉｃｈ 方 程 式 和 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 。 吸 附 作 用 ２ ＋ 符 合 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 ， 说 明 其 对 Ｐｂ 的 吸 附 基 本 是 单 分 子 层 吸 附 。 由 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 计 算 得 出 ， 在 平 衡 浓 度 相 当 高 的 条 件 下 ， 每 克 天 然 斜 发 沸 石 对 Ｐｂ２ ＋ 的 最 大 吸 附 量 为 ５． ０８ ｍｇ。 由 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ 方 程 式 得 出 ， 直 线 的 斜 率 为 ０． ２８９， 在 ０． １ ～ ０． ５ 之 ２ ＋ ［ ２］ 间 。 因 此 ， 沸 石 对 Ｐｂ 易 于 吸 附 ， 可 以 作 为 重 金 图 ９ꢀ 沸 石 对 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｎ＋ｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 朗 格 缪 尔 吸 附 等 温 线 属 离 子 Ｐｂ 的 吸 附 剂 开 发 利 用 。 ２ ＋ － Ｐｂ２ ； － Ｎｉ２ ＋ ； － Ｚｎ２ ＋ ○ （ ３） 该 地 天 然 斜 发 沸 石 对 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ 的 吸 附 同 样 符 合 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ 方 程 式 和 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 。 符 合 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 ， 说 明 吸 附 同 样 是 单 分 子 ◆ ▲ 从 图 ９ 可 知 ， 各 吸 附 试 验 的 数 据 对 于 Ｌａｎｇｍｕｉｒ 公 式 也 符 合 得 较 好 ， 数 学 处 理 后 所 得 直 线 方 程 分 别 ２ ＋ ２ ＋ 为 ｙ ＝ ０． １９６ ９ｘ ＋ １． ２３１ ９、 ｙ ＝ １． ７４９ ３ｘ ＋ 层 吸 附 。 由 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ 方 程 式 得 出 ， Ｎｉ 、 Ｚｎ 对 数 ２ １ ５． ３０９、 ｙ ＝ １． １８２ ７ｘ ＋ １１． ４４６， 相 关 系 数 Ｒ 分 别 吸 附 等 温 线 的 斜 率 分 别 为 ０． ６６６１、 ０．２５＋３６， 基 本 在 ２ ＋ ２ ＋ 为 ０． ９５９ ６、 ０． ９０９ ９、 ０． ９５１ ４， 说 明 沸 石 对 Ｐｂ 、 ０． １ ～ ０． ５ 之 间 。 但 作 为 重 金 属 离 子 Ｎｉ 、 Ｚｎ 废 水 ２ ＋ ２ ＋ 的 吸 附 剂 使 用 时 ， 沸 石 用 量 大 ， 对 于 重 金 属 Ｃｄ２ ＋ 的 吸 附 也 存 在 同 样 的 问 题 。 因 此 ， 可 根 据 实 际 情 况 采 用 。 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 吸 附 基 本 是 单 分 子 层 吸 附 。 由 Ｌａｎｇ ｍｕｉｒ 吸 附 等 温 式 计 算 得 出 ， 在 平 衡 浓 度 相 当 高 的 条 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ 件 下 ， 每 克 天 然 沸 石 对 Ｐｂ 、 Ｎｉ Ｚｎ 、 的 最 大 吸 附 量 分 别 为 ５． ０８、 ０． ５７、 ０． ８５ ｍｇ。 （ ４） 在 相 同 条 件 下 ， 天 然 斜 发 沸 石 对 Ｐｂ２ ＋ 、 ２ ＋ ２ ＋ Ｎｉ 、 Ｚｎ 吸 附 效 果 与 活 性 炭 相 当 ， 但 价 格 远 比 活 性 ３ ꢀ 天 然 沸 石 、 活 性 炭 、 焦 炭 对 重 金 属 离 子 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ 炭 低 ， 且 再 生 循 环 利 用 容 易 。 Ｐｂ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 吸 附 效 果 比 较 （ ５） 天 然 斜 发 沸 石 作 为 重 金 属 离 子 Ｐｂ２ ＋ 、 Ｃｄ２ ＋ 、 将 天 然 沸 石 、 活 性 炭 、 焦 炭 在 上 述 确 定 的 最 佳 试 验 条 件 下 分 别 对 Ｐｂ ＋ 、 Ｎｉ２ ＋ 、 Ｚｎ２ ＋ ３ 种 重 金 属 离 子 进 行 吸 附 试 验 ， 结 果 见 图 １０。 Ｎｉ ＋ 、 Ｚｎ 的 吸 附 剂 使 用 达 到 吸 附 饱 和 时 ， 可 以 用 浓 盐 水 等 再 生 循 环 利 用 。 经 过 多 次 再 生 循 环 失 去 利 用 价 值 时 ， 属 于 有 害 固 体 废 物 ， 可 以 作 为 水 泥 厂 烧 制 水 泥 的 原 料 掺 和 使 用 ， 这 将 有 利 于 发 展 循 环 经 济 和 避 免 对 环 境 的 二 次 污 染 。 ２ ２ ＋ ２ 从 图 １０ 可 知 ， 相 同 试 验 条 件 下 ， 天 然 沸 石 对 重 金 ２ ＋ ２ ＋ ２ ＋ 属 离 子 Ｐｂ 、 Ｎｉ 、 Ｚｎ 的 吸 附 效 果 与 活 性 炭 相 当 。 ４ ꢀ 结 ꢀ 论 （ １） 山 东 潍 坊 涌 泉 天 然 斜 发 沸 石 对 重 金 属 离 子 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 Ｐｂ ＋ 具 有 较 好 的 吸 附 作 用 。 在 室 温 、 Ｐｂ 的 初 始 浓 度 ２ ２ ＋ ［ １］ ꢀ 高 廷 耀 ， 等 ． 水 污 染 控 制 工 程 ： 下 册 ［ Ｍ］ ． ２ 版  北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， ２０００． （ 收 稿 日 期 ꢀ ２００８１１１７） 分 别 为 ２６． ８５０ ４ ｍｇ／ Ｌ、 天 然 斜 发 沸 石 投 加 量 为 １５ ｇ／ ２ ＋ 的 Ｌ、 振 荡 吸 附 时 间 为 ３０ ｍｉｎ、 自 然 ｐＨ 值 时 ， 对 Ｐｂ · １３８·