改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的研究進展
摘要： 綜述了自2000年至今國內外研究改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的研究情況。高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻土、沸石、鐵礦和錳礦等天然礦物來源廣泛， 價格低廉， 具有取代傳統的高成本處理重金屬廢水方法的潛力， 改性之后對重金屬離子有更好的效果。詳細介紹了用酸、堿， 氧化劑、有機物等改性天然礦物的研究進展，指出其中問題并展望了應用前景。
關鍵詞：吸附；礦物；改性；重金屬；廢水處理
由于工業化的加速而使得重金屬向自然界的排放大量增加的問題越來越受到人們的關注。鎘、鋅、銅、鎳、鉛、鉻和汞等重金屬離子是受到嚴格控制的污染物，主要來源是電鍍，金屬加工，礦石處理，礦物冶煉，電池制造，石油精煉，油漆制造，殺蟲劑，顏料制造，印刷和電予等工業所產生的廢水川。在各種重金屬離子廢水的處理工藝中，吸附法被認為是一種比較有效的方法，而在所有處理重金屬廢水的吸附劑中應用最廣泛的是活性炭。然而，活性炭存在著一個最大的問題就是成本太高，且質量越高的活性炭本身成本越高，有的還需要一些復雜的試劑來提高其對無機污染物的吸附效果，正因為如此，活性炭吸附處理廢水很難大規模應用。
為了解決這個問題，研究的焦點就集中在尋找一種低成本的吸附劑上，粉煤灰、殼聚糖、木質素等廉價的物品都受到了學者的重視。天然礦物如高嶺土、海泡石、蒙脫石等粘土類礦物以及硅藻土、沸石、鐵礦等具有來源廣泛、結構穩定、價格低廉等優點在近年受到了重視，但是這些天然礦物存在著吸附效率較低的問題而不能直接在工程中投入使用。因此，如何通過一些簡單的改性來提高這些物質的吸附效果是目前的一個重要的研究方向。本文綜述了自2000年至今國內外研究化學改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的情況。
1改性天然礦物的研究進展
天然礦物在處理重金屬廢水中的應用，目前研究較多的有高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻上、沸石以及鐵礦等。經過改性，可以提高天然礦物對重金屬離予的吸附性能、離子交換性能及交換量等，從而提高其使用價值。改性的方法主要分內孔結構改性和表面結構改性兩大類。改變內孔結構常見方法有焙燒法、酸化法、鈉化法等。焙燒法可以去除礦物表面吸附水、層間水及空隙中的一些雜質，亦有焙燒時加入一定的添加劑使得礦物孔徑擴大，從而使得吸附能力和陽離子交換能力均有較大的提高。焙燒法常與酸化法或者鈉化法等結合。
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