用聚吡咯改性電解錳渣去除廢水中的六價(jià)鉻

邵 黎，楊秀端，魏 華，馬夢(mèng)雨，劉衍昌，李 佳

(中南民族大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430074)

電解錳渣(EMR)的主要成分為由硅、錳、鈣、鐵、氧和硫元素組成[8]。EMR中含有鐵、錳、鋁等專(zhuān)性吸附的活性陽(yáng)離子，使其具有一定吸附性，但用其吸附Cr(Ⅵ)的研究未見(jiàn)報(bào)道[9]。EMR成分復(fù)雜且分布不均勻，比表面積小，不宜直接用作Cr(Ⅵ)吸附劑。包覆法改性是一種可以在基體表面包覆一層有機(jī)聚合物來(lái)優(yōu)化基體材料性能、賦予材料新功能的方法，對(duì)基材純度與表面基團(tuán)要求較低。試驗(yàn)采用包覆法將PPY包覆在EMR表面制備出復(fù)合吸附材料，并用于從廢水中吸附Cr(Ⅵ)，以期解決電解錳渣的二次利用問(wèn)題[10-15]。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

錳渣:取自某大型錳生產(chǎn)企業(yè)，主要組成見(jiàn)表1。

表1 電解錳渣的主要組成 %

試劑：吡咯(PY)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、過(guò)硫酸銨(APS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、鹽酸、氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、碳酸鉀，均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)。

1.2 EMR-PPY的制備

將2 g EMR分散在100 mL去離子水中攪拌0.5 h；添加1 mL PPY和1 g CTAB攪拌0.5 h，再用注射器注入一定量APS溶液，攪拌12 h確保聚合充分，然后洗滌至濾液無(wú)色，pH為中性。將聚合物置于烘箱中在60 ℃下干燥6 h，得EMR-PPY復(fù)合材料。

1.3 EMR-PPY吸附Cr(Ⅵ)

用重鉻酸鉀配制Cr(Ⅵ)質(zhì)量濃度為150 mg/L的模擬廢水。取模擬廢水50 mL至100 mL錐形瓶中并投加0.05 g EMR-PPY，在一定溫度恒溫振蕩器中振蕩一定時(shí)間，定時(shí)取樣，過(guò)0.45 μm濾膜后，用國(guó)標(biāo)二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)量濾液中Cr(Ⅵ)質(zhì)量濃度，計(jì)算Cr(Ⅵ)去除率，計(jì)算公式為

(1)

式中：r—Cr(Ⅵ)去除率，%；ρ0—初始Cr(Ⅵ)質(zhì)量濃度，mg/L；ρ—吸附后濾液中Cr(Ⅵ)質(zhì)量濃度，mg/L。

Cr(Ⅵ)吸附量計(jì)算公式為

(2)

式中：qm—吸附飽和時(shí)吸附量，mg/g；……