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第５期矿产综合利用Ｎｏ．５

２００７年１０月ＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ０ｃｔ．２ＯＯ７

颗粒化磷矿物材料重金属吸附剂的研制

罗惠华，程静。，钱功明。，钟康年

（１．武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉４３００７３；

２．襄樊樊东环保局，湖北襄樊４４１０００；

３．华中科技大学环境科学与工程学院，湖北武汉４３００７４）

摘要：探讨了以改性天然磷灰石为原料制备颗粒状重金属废水处理剂的造粒方法和影响因素，结果表明：按一

１００目占７５％的改性磷灰石配加６％Ａ／和０．２％Ｎ一１，水分１０％，造球１２ｍｉｎ，烘干后７００￣Ｃ焙烧２０ｒａｉｎ制得的颗粒化

水处理剂的抗压强度为１８．１４ｋｇ／ｅｍ、比表面积为３．２５ｍ／ｇ、去除Ｐｂ能力为１１２．２８ｍｇ／ｇ。

关键词：重金属废水；改性天然磷灰石；造粒

中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６５３２（２００７）０５－００２０－０５

自二十世纪８０年代日本的铃木乔¨等发现１实验

羟基磷灰石对水溶性的铅离子有很好的去除效果以

来，人们利用磷灰石的生物活性、吸附性、环境净化１．１实验原料

等方面的性能，开发出各种环境材料。在研究过程磷灰石为宜昌硅钙质磷块岩，属沉积成因，主要

中，人们还发现水溶性的金属阳离子在常温常压下矿物成分为微晶含碳氟磷灰石。物相分析和红外分

能够保留在羟基磷灰石上，并提出了其行为不仅仅析的结果表明，该磷矿石中脉石矿物以石英为主，另

是吸附效应，而且也是水溶液中的阳离子与磷灰石含少量白云石和方解石。该磷灰石比表面积为８．

晶格中钙之间的离子交换反应的假设。磷灰石４ｍ／ｇ（一０．０７４ｍｍ），Ｐ２０５含量为３０．４０％，结构碳

作为新兴的无机晶格阳离子交换剂，处理水溶液中酸根含量为（）Ｉ（ｃｏ；）＝３．２０％。通过研究发现，该

的金属阳离子的去除顺序为｝６Ｊ：Ｐｂ＞Ｃｄｎ＞Ｚｎｎ磷灰石去除能力远远低于合成羟基磷灰石，因此实

＞Ｍｎ＞Ｈｇ２而且改性的含结构碳酸根的磷灰验所用原料是用武汉工程大学专利技术（专利号

，

石，对这些金属阳离子的去除效果更好。与粘土Ｚ７）对其改性得到的。

相比，天然磷灰石不仅去除铅离子量高一个数量级，成型辅助剂包括粘结剂及发泡剂。粘结剂有

而且主要反应产物稳定性极高，是一种理想的矿物Ａ１和Ａ２两种，它们都具有很好的耐热性，焙烧时

环境材料。不会形成液相，不堵塞孔洞，不降低比表面积；遇水

虽然磷灰石去除废水中的重金属离子在实验室后成凝胶状，具有良好的亲水性，可以使磷矿粉颗粒

阶段已经取得了很好的效果，但是绝大多数均之间进行很好的结合，改善颗粒塑性，提高抗压强

采用粉末状物料来处理。而粉末产品运输不方便，度；同时，它们本身也具有一定的吸附重金属离子的

易产生粉尘，难以实现工业化。若通过造粒技术，将能力，因此粘结剂的加人不会明显减少水处理剂颗

粉末状改性天然磷灰石制成具有一定强度、大