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:取自某大型錳生產企業，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；……