水是人类赖以存在的三大生命要素之一。随着工业和农业的迅速发展,人们生活水平的提高,水体污染现象越来越严重,直接威胁人类的生命健康和整个生态系统的稳定性。重金属是水体中具有严重危害的无机污染物,其主要来源是工业废水的排放。电气石具有良好的压电特性,存在永久性自发电极,能改变水体的氧化—还原电位,使水发生解离,这些独特的性质赋予它许多优良的性能。本文以内蒙赤峰电气石为吸附剂,以重金属离子为吸附质,研究了电气石吸附剂在水相中对吸附质进行吸附时各试验条件与吸附效果之间的关系;用Langmuir和Freundlich吸附等温线描述吸附剂的吸附特性;在Cu²⁺和Zn²⁺混合溶液中的选择性吸附;在实际废水中吸附重金属,并对吸附过程中的吸附规律和作用机理进行了探讨。 试验结果表明,电气石对水中的Cu²⁺、pb²⁺、Zn²⁺等重金属离子有良好的吸附效果。通过对吸附时间、电气石用量、pH值和吸附温度等单一试验条件和吸附效果之间关系的研究,得到最佳吸附效果的工艺参数:t=20min,m=10g/L,pH=6.5～7.5,C₀=31.77mg/L,T=50℃时,Cu²⁺去除率达到99.6%;t=10min,m=5g/L,pH=5.0～6.0,C₀=103.6mg/L,T=30℃时,pb²⁺去除率接近100%;t=30min,m=15g/L,pH=6.5～7.5,C₀=32.7mg/L,T=50℃时,Zn²⁺去除率达到99.3%。电气石对Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,电气石对Cu的饱和吸附量是12.7mg/g;Pb的饱和吸附量是49mg/g;Zn的饱和吸附量是6.4mg/g。在混合溶液中,Cu²⁺对Zn²⁺的吸附有一定的抑制作用。沈阳蓄电池厂实际废水经电气石吸附处理后的能够达到排放标准。 电气石的晶体结构、扫描电镜、能量分析谱的分析结果和羟基化表面等特性,表明电气石对重金属离子的吸附主要有表面配位吸附、离子交换吸附和物理吸附等。 电气石作为环境矿物净化材料,吸附容量大,处理效果好,而且不易产生二次污染,显示了其在污水处理中良好的应用前景。