焙烧凹凸棒石矿物学特征、氨氮吸附过程与特性

邓晨, 杨炳飞. 焙烧凹凸棒石矿物学特征、氨氮吸附过程与特性[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(1): 23-27. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.004
引用本文: 邓晨, 杨炳飞. 焙烧凹凸棒石矿物学特征、氨氮吸附过程与特性[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(1): 23-27. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.004
DENG Chen, YANG Bingfei. Mineralogical Characteristics, Ammonia Nitrogen Adsorption Process and Characteristics of Roasted Attapulgite[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(1): 23-27. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.004
Citation: DENG Chen, YANG Bingfei. Mineralogical Characteristics, Ammonia Nitrogen Adsorption Process and Characteristics of Roasted Attapulgite[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(1): 23-27. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.004

焙烧凹凸棒石矿物学特征、氨氮吸附过程与特性

  • 基金项目:
    河北省教育厅科学技术项目重点项目(凹凸棒石-蛭石协同脱氮除磷与抗菌性能调控规律与机理,ZD2018008)
详细信息
    作者简介: 邓晨(1994-), 男, 河北石家庄人, 硕士研究生, 研究方向为应用矿物学
    通讯作者: 杨炳飞(1979-), 男, 河北石家庄人, 教授, 硕士生导师, 研究方向为矿物材料综合利用。E-mail:u7758@126.com
  • 中图分类号: X703

Mineralogical Characteristics, Ammonia Nitrogen Adsorption Process and Characteristics of Roasted Attapulgite

More Information
  • 以天然凹凸棒石为试验样品,对其进行焙烧热处理,分析其矿物学特征并研究不同焙烧温度下凹凸棒石对模拟氨氮污水中氨氮去除过程和特性。研究结果表明,凹凸棒石经焙烧后,随着温度增加失水量逐渐增加,在达到600 ℃时,内部结构开始破坏并逐渐产生新物相。经过450 ℃焙烧热处理,凹凸棒石对氨氮去除效果最好,此时氨氮去除率为60.06%。吸附过程与准二级反应动力学方程和Langmuir等温线拟合程度高,凹凸棒石以化学吸附为主,吸附过程具有前期快速吸附、后期缓慢平衡的特征。

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  • 图 1  天然凹凸棒石的XRD图

    Figure 1. 

    图 2  凹凸棒石样品热重曲线

    Figure 2. 

    图 3  凹凸棒石样品红外曲线

    Figure 3. 

    图 4  不同温度焙烧热处理对凹凸棒石氨氮去除性能的影响

    Figure 4. 

    图 5  热改凹凸棒石对准一级动力学方程的拟合

    Figure 5. 

    图 6  热改凹凸棒石对准二级动力学方程的拟合

    Figure 6. 

    图 7  热改凹凸棒石对Langmuir等温线的拟合

    Figure 7. 

    图 8  热改凹凸棒石对Freundlich等温线的拟合

    Figure 8. 

    表 1  样品化学成分

    Table 1.  Chemical compositions of the sample /%

    SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaOK2O烧失量
    56.69.735.657.863.710.9815.47
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    表 2  吸附动力学拟合模型

    Table 2.  Fitting model of adsorption kinetics

    Model nameFitting equationNote
    pseudo-first order kinetics equationln(Qe-Qt)=lnQe-k1tK1-Adsorption rate constant(1·min-1)
    pseudo-second order kinetics equationt/Qt=1/k2Q2 e+t/QeK2-Adsorption rate constant(g·(mg·min)-1)
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    表 3  吸附等温式拟合模型

    Table 3.  Fitting model of adsorption isotherms

    Model nameFitting equationNote
    Langmuir’s adsorption isothermCe/Qe=1/KaQm+Ce/QmKaKfn-Constant;Qe-Equilibrium adsorption capacity(mg·g-1)
    Freundlich’s adsorption isothermlgQe=lgKf+1/nlgCeCe- Mass concentration of solution at adsorption equilibrium(mg·L-1);Qm- Saturated adsorption capacity(mg·g-1)
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出版历程
收稿日期:  2019-10-25
刊出日期:  2020-02-25

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