天然膨润土的矿物特性及其磷吸附性能研究.PDF

土 壤 (Soils), 2012, 44 (6): 996-1000 ① 天然膨润土的矿物特性及其磷吸附性能研究 干方群1 2 3 1 1 ， 杭小帅 ， 马毅杰 ， 张忠良 ， 李 俊 （1 江苏城市职业学院城市科学系，南京 210019 ； 2 环境保护部南京环境科学研究所，南京 210042 ； 3 中国科学院南京土壤研究所，南京 210008 ） 摘 要： 比较了不同天然膨润土共 7 个样品对不同程度磷污染水体的吸附净化性能，通过等温吸附实验，探讨了膨润土 对磷的吸附机制。结果发现，供试膨润土对水体磷均有一定的吸附净化潜力，但针对不同程度磷污染水体存在一定差异，且同 一属型膨润土的吸附净化能力因矿物组成差异而不同。针对模拟Ⅴ类水（P 0.4 mg/L ）和劣Ⅴ类水（P 1.0 mg/L ），BN-2 的吸附 净化能力最强，BN-6 的吸附净化能力较差，而其余膨润土对磷的吸附净化能力稍显差异。天然膨润土对磷的吸附等温曲线符合 Freundlich 方程，说明膨润土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附。结果表明，在针对不同程度磷污染水体时，需根 据膨润土的矿物特性，使各具特殊性质的不同天然膨润土矿样得到有效的应用。 关键词： 膨润土；矿物特性；磷；吸附净化 中图分类号： P579 ；X52 膨润土，又称膨润岩或斑脱岩，是以蒙脱石为主 度；并且我国膨润土开发利用也较晚，其应用也仅限 要成分的黏土岩。蒙脱石的一般结构式为 Na (H O) 于初级产品，因此有必要通过深加工来提高这一重要 x 2 - {(Al Mg )[Si O ](OH) }，层电荷数较低，层间为水 矿物资源的利用率[4 5] 。 4 2-x x 4 10 2 化的交换性阳离子（Ca、Mg 、Na 等），阳离子交换 我国的膨润土属型有 4 种类型，分别为钠基、钙 量为 80 ~ 150 cmol/kg。蒙脱石的颗粒细小，具有较大 基、镁基和铝（氢）基膨润土，其中以钙基型最为常 的比表面，约为 6× 105 5 2 见。不同属型膨润土的物理化学性质不同，结构也有 ~ 8 × 10 m /kg ，且以内表面为 主。蒙脱石的晶胞结构是由两层硅氧四面体片中间夹 所区别，因此应用领域也不同[6] 。近年来，国内外有 一层铝氧八面体片组成，具有层间膨胀性，硅氧四面 关膨润土在环境领域中的应用研究越来越广泛，天然 体中的硅和铝氧八面体中的铝可以被其他低价离子替 和改性膨润土用于水质净化和废水处理已受到相当重 - 代，从而造成蒙脱石晶胞电价不饱和，使蒙脱石层间 视，如有机悬浮物废水[7 8]