热处理对天然富钙粘土矿物除磷能力的影响-环境科学学报.PDF

第 ３３ 卷第 １２ 期 环　 境　 科　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．１２ ２０１３年１２月 　Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ｄｅｃ． ，２０１３ 孔明，尹洪斌，吴雨琛，等．２０１３．热处理对天然富钙粘土矿物除磷能力的影响［Ｊ］．环境科学学报，３３（１２）：３２１１⁃３２１８ Ｋｏｎｇ Ｍ，Ｙｉｎ ＨＢ，ＷｕＹＣ，ｅｔａｌ． ２０１３．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｎａｔｕｒａｌｃａｌｃｉｕｍ⁃ｒｉｃｈｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３３（１２）：３２１１⁃３２１８ 热处理对天然富钙粘土矿物除磷能力的影响 １，２ １，∗ ３ １ １ 孔明 ，尹洪斌 ，吴雨琛 ，张路 ，范成新 １． 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京２１０００８ ２． 中国科学院大学，北京１０００４９ ３． 南京林业大学，南京２１００３７ 收稿日期：２０１３⁃０３⁃２４　 　 　 修回日期：２０１３⁃０５⁃１１　 　 　 录用日期：２０１３⁃０５⁃１１ 摘要：以天然富钙粘土矿物（海泡石和凹凸棒）为研究对象，采用热处理的方法对其进行活化，并利用Ｘ⁃射线衍射（ＸＲＤ）分析了矿物结构的变 化，同时研究了热处理粘土矿物的除磷能力和机制．结果表明，热处理能够显著改变海泡石和凹凸棒的矿物组成，大幅提高其对磷的吸附能力， －１ －１ 并分别在９００ ℃和８００ ℃的活化条件下对磷的吸附能力达到最佳，吸附量分别可达３７．７ ｍｇ·ｇ 和３０．９ ｍｇ·ｇ ．Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程和准二级方程 能较好地拟合热处理粘土对磷的吸附热力学和动力学过程．同时还发现，ｐＨ值（３ ～１０）对热处理粘土除磷能力基本无影响．热处理富钙粘土 的除磷机制主要是与溶液中的磷生成钙磷沉淀． 关键词：富钙粘土矿物；热处理；吸附能力；钙磷沉淀 文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１３）１２⁃３２１１⁃０８　 　 　 中图分类号：Ｘ７０３　 　 　 文献标识码：Ａ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｃａｌｃｉｕｍ⁃ｒｉｃｈ ｃｌａｙ ｍｉｎｅｒａｌｓ １，２ １，∗ ３ １ １ ＫＯＮＧ Ｍｉｎｇ ，ＹＩＮ Ｈｏｎｇｂｉｎ ，ＷＵ Ｙｕｃｈｅｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｌｕ ，ＦＡＮ Ｃｈｅｎｇｘｉｎ １． Ｓｔａｔｅ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬａｋｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ ＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＬｉｍｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８ ２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９ ３． Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２４ Ｍａｒｃｈ２０１３；　 　 　 ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｉｎ ｒｅｖｉｓｅｄ ｆｏｒｍ １１Ｍａｙ２０１３；　 　 　 ａｃｃｅｐｔｅｄ １１Ｍａｙ２０１３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｎａｔｕｒａｌ ｃａｌｃｉｕｍ⁃ｒｉｃｈ ｃｌａｙ ｍｉｎｅｒａｌｓ （ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ ａｎｄ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ） ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸ