粉煤灰综合利用 2013 NO.4 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 专题研究 粉煤灰钾基沸石对铜离子的吸附研究* Adsorption of Copper Ions by Fly Ash Potassium -based Zeolite 程婷，陈晨²，王志良”，韩承辉，谢伟芳 （1.江苏城市职业学院城市科学系，江苏南京210017； 2.江苏科技大学生物与化学工程学院，江苏镇江212018； 3.江苏省环境科学研究院环境工程重点实验室，江苏南京210036） 摘要：利用粉煤灰合成的钾基沸石为吸附材料吸附重金属Cu²”，考察沸石吸附剂量、初始pH值、反应温度和时间 对Cu”*去除效果的影响。
结果表明：沸石投加量对Cu””去除效果影响显著。
随着沸石投加量的不断增大，Cu”去除率 不断提高，而饱和吸附量逐渐减小。
过酸性条件不利于沸石吸附Cu”；反应温度影响沸石吸附Cu²的速率。
温度越高， 吸附达到平衡的时间越短。
沸石对Cu”的吸附为单分子层吸附，吸附过程符合Langmuir吸附等温式。
准二级反应动力 学方程能很好的描述钾基沸石对Cu”的吸附行为。
关键词：钢离子；粉煤灰；钾基沸石；吸附 中图分类号：TQ649.4*5，X773文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2013)04-0006-04 随着冶金、电镀、印染等工业的发展，其废水的排放 1.2试验方法 使得不少地区生活用水中的含铜量增加，对人体健康产 1.2.1粉煤灰钾基沸石的制备根据文献，粉煤灰钾 生极其不利的影响。
我国对含铜废水排放标准有严格 基沸石的制备过程为：将2g粉煤灰加人到50mL的浓 的规定，一级排放标准要求水中铜含量<0.50mg/L。
度为8mol/L的KOH溶液中，在反应温度为95℃下反 研究表明，粉煤灰具有较大的比表面积和固体吸附剂 应48h。
完成后将得到的材料用去离子水水洗至中性 性能[1-3]。
近年来有关粉煤灰及其合成材料作为吸附 后在105℃的烘箱中干燥至恒重。
合成完成后”，所 剂吸附重金属离子的研究备受关注["-。
本文利用粉 有样品均经过X射线衍射分析鉴定，确定为粉煤灰钾 煤灰合成的钾基沸石为吸附材料，考察吸附剂量、初始 基沸石。
pH值、反应温度和时间对沸石吸附Cu²*效果的影响。
1.2.2试验步骤在10mL具塞聚丙烯管中投加一定 量合成的粉煤灰钾基沸石，并移取一定体积的铜离子溶 1试验材料和方法 液。
用0.01mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液调节其pH值 1.1试验器材 后，置于一定温度下的水浴恒温振荡器中进行震荡吸附 试验用的粉煤灰样品取自江苏太仓协鑫发电厂， 反应（120rpm）。
吸附实验完成后利用0.45um的水系 主要化学成分为：Si051.06%，Al0,32.36%，Fe203 滤膜对混合液进行过滤并分析样品中Cu”浓度。
4.68%,CaO 2.91% ,TiO1.17%,Mg0 0.9%。
1.2.3分析方法采用AA240DUO原子吸收光谱仪 实验所用的仪器有：THZ-82型恒温振荡器（金 测定吸附后水样中重金属Cu²+的浓度。
吸附容量的 坛市顺华仪器有限公司），PHS-3C型pH酸度计（上 计算公式见式(1)： 海雷磁仪器厂），AA240DUO原子吸收光谱仪（美国安 捷伦科技有限公司）。
(1) m 式1中Q.为吸附容量（mg/g)，C.为金属离子初始 基金项目：江苏省环境工程重点实验室开放基金资助课题 (KF2010007) 浓度(mg/L)，C.为金属离子吸附平衡浓度(mg/L)，V 通讯作者：程婷，硕士，E-mail:wnchengting@yahoo..cn 为溶液体积（mL)，m为吸附剂用量（g)。
收稿日期：2013-03-19 去除率计算公式见式(2)： .6. 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2013 NO.4 专题研究 （-°） 察pH值对Cu²去除率的影响。
由图2可以看出，当 = x100% (2) C. 初始pH值为3~6时，随着初始pH值的升高，钾基沸 石对Cu²的去除率逐渐提高。
Cu²去除率由初始pH 2结果与讨论 值为3时的46.3%提高到初始pH值为6时的 2.1沸石吸附剂投加量的影响 98.7%。
然而，当初始pH值继续提高时，Cu²去除率 100 去除率 60 提高不大，即对沸石吸附效果的影响不大。
80 和吸附量 0 pH值是影响吸附过程的重要因素，不仅影响到吸 40座 附剂的表面电荷，还会影响吸附剂和金属离子的存在 状态，从而影响到它们的相互作用。
推测低pH值的 20 20 10是 条件下，由...
