煤燃烧是全球最主要的人为汞排放源,燃煤电厂含汞脱硫废水的大量排放给公众健康和生态环境造成了严重威胁,亟需开发高效、经济的脱硫废水汞离子脱除技术。通过对燃煤副产物飞灰进行活化后提取铝硅矿物,并利用飞灰中的铁质矿物,制备了磁性沸石汞吸附剂,以期解决吸附汞后的吸附剂难以从废水中分离,造成的汞二次释放问题。采用BET、XRD、TEM等表征手段对合成的磁性沸石进行了表征分析,结果表明合成的磁性沸石为球形核壳结构,磁核被沸石均匀包裹,磁性沸石的比表面积为4.46m2/g,最可几孔径为18.25nm,属于介孔范围,磁性沸石表现出磁化滞后,其矫顽力约10000A/m,可通过外加磁场从脱硫废水中分离出来。系统研究了固液比、溶液初始pH值、振荡时间等参数对磁性沸石汞离子吸附性能的影响,其最佳吸附条件为固液比5g/L、最佳初始pH为5.0、振荡时间90min,在此条件下Hg2+的脱除率达到92%。对磁性沸石吸附汞离子过程进行了动力学研究,准一级动力学模型能较为准确地描述Hg2+吸附量随时间的变化规律,拟合的平衡吸附容量为23.24 mg/g,优于商业活性炭汞吸附剂。磁性沸石对脱硫废水中汞离子具有良好的脱除性能,为燃煤飞灰的精细化利用提供了新的思路。
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