国家自然科学基金赤泥基吸附剂对废水中重金属离子吸附机理研究池姝妍，王博涵，黄丹丹，赵冰东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819中图分类号：X52；TD98文献标识码：A文章编号：1001−0076（2023）01−0086−06DOI：10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.01.008摘要利用赤泥基吸附剂对废水中重金属离子开展吸附特性研究，以酸性废水中Cu2+、Zn2+为研究对象，借助吸附动力学模型、吸附等温线、FTIR、XRD等手段探究了赤泥基吸附剂的吸附机理。结果表明：赤泥基吸附剂对重金属离子Cu2+、Zn2+的吸附过程属于单分子层吸附，Langmuir吸附等温线拟合得出吸附剂对Cu2+、Zn2+的最大吸附量分别为33.12mg/g、129.88mg/g，符合准二级动力学模型。赤泥基吸附剂中Si-O-Si键与Cu2+、Zn2+发生相互作用，吸附过程为化学吸附。该研究为铝工业固废赤泥的回收利用提供了新途径。关键词赤泥；吸附剂；废水；重金属离子；吸附动力学；吸附机理引言随着经济社会的快速发展，由工业生产废物排放引发的生态环境问题日益严峻。采矿、金属冶炼和电镀等行业在生产过程中都会产生大量的重金属废水。重金属离子（主要包括Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+等离子）引发的水体污染问题被越来越多的专家学者所关注[1]。目前，国内外常用的重金属废水处理工艺方法有电化学法、化学沉淀法、微生物法、氧化还原法、离子交换法和吸附法等[2]。其中，吸附法是通过具有多孔结构的固态物质，把废水中的重金属离子吸附在固体表面，从而达到去除重金属离子、净化水质的目的。因此，吸附剂表面特性对吸附效果起决定性作用。赤泥作为铝工业典型固废具有产量大、粒度细、呈碱性、富含铁矿物等特点[3]。由于赤泥颗粒粒径小，孔隙比较大，具有较大比表面积[4-5]；并且赤泥中含有赤铁矿（Fe2O3）、针铁矿（α-FeO（OH））、三水铝石（Al（OH）3）和一水硬铝石（AlO（OH））等矿物[6]，经热处理后可形成多孔结构，可对水体中的污染物组分起到一定的吸附作用。赤泥还含有Na2O、MgO、CaO和Al2O3等碱性成分[7-8]，这些碱性物质能够有效地中和pH较低的酸性废水，因此赤泥虽作为固体废弃物，但其自身物化特性使其具有成为吸附剂的潜力，一定程度上可实现“以废治废”的环保目的。本研究以固废赤泥作为原料，运用还原磁化焙烧技术[9]，即在高温条件下对赤泥颗粒进行焙烧，使赤泥中赤铁矿（Fe2O3）在还原气氛下发生化学反应，转变为具有磁性的磁铁矿（Fe3O4），且赤泥颗粒在焙烧过程中进一步形成多孔结构[1...
