利用电解锰渣制备As(Ⅲ)吸附材料及其性能研究

摘要

通过对工业废弃物电解锰渣(electrolytic manganese residues,EMRs)进行改性制备As(Ⅲ)吸附材料(改性EMRs),探究了NaOH用量、超声及微波对其表面结构及吸附性能的影响.结果表明:该工业废渣在固液比M(EMRs)∶V(NaOH,aq)=1∶10(CNaOH,aq=2.0 mol·L-1)条件下,经超声反应(200 W)2 h脱除大部分Si、S、Ca后,再微波(700 W)反应5 min以使Fe、Mn等活性吸附基团在其表面沉积,最后经105℃烘干制得改性EMRs.SEM结果表明,EMRs改性后表面形成片层纳米结构,对砷具有良好的吸附性能,可将初始As(Ⅲ)浓度为50 mg·L-1废水出水中砷降至0.042 mg·L-1,符合国家地表水环境质量标准Ⅰ类水质量要求(GB 3838—2002);同时,经3％NaOH溶液再生处理后可继续使用.XPS结果表明,改性EMRs吸附砷性能与其表面Fe3O4、FeOOH、MnO2等对As(Ⅲ)具有吸附作用或氧化作用的活性物种的增多密切相关.