用聚吡咯改性電解錳渣去除廢水中的六價鉻

邵 黎，楊秀端，魏 華，馬夢雨，劉衍昌，李 佳

(中南民族大學 資源與環(huán)境學院，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、鋁等專性吸附的活性陽離子，使其具有一定吸附性，但用其吸附Cr(Ⅵ)的研究未見報道[9]。EMR成分復雜且分布不均勻，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聚合物來優(yōu)化基體材料性能、賦予材料新功能的方法，對基材純度與表面基團要求較低。試驗采用包覆法將PPY包覆在EMR表面制備出復合吸附材料，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題[10-15]。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

錳渣:取自某大型錳生產(chǎn)企業(yè)，主要組成見表1。

表1 電解錳渣的主要組成 %

試劑：吡咯(PY)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、過硫酸銨(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，購于國藥集團。

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復合材料。

1.3 EMR-PPY吸附Cr(Ⅵ)

用重鉻酸鉀配制Cr(Ⅵ)質量濃度為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間，定時取樣，過0.45 μm濾膜后，用國標二苯碳酰二肼分光光度法測量濾液中Cr(Ⅵ)質量濃度，計算Cr(Ⅵ)去除率，計算公式為

(1)

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

Cr(Ⅵ)吸附量計算公式為

(2)

式中：qm—吸附飽和時吸附量，mg/g；……