铅冶炼水淬渣球磨工艺研究论文

镍冶金渣资源化利用现状分析论文

摘要：镍冶金渣作为重要的二次资源，含有铁、镍、铜等有价金属。随着镍需求量的增大，排放的镍渣也越来越多，若不能得到合理利用，既造成资源浪费，又污染环境。本文对镍冶金渣资源化利用现状进行分析，并讨论了进一步资源化的方向。

关键词：镍冶金渣；资源化；有价金属；建筑材料

随着我国对有色金属需求量增大，每年有色冶金渣的数量不断增长，这些冶炼弃渣由于未得到合理利用，不仅占用大量的土地资源，同时对环境有着潜在的威胁，从而不利于可持续发展，因此有色冶金渣的资源化利用就有着十分重要的意义。中国是世界上镍资源消费最大的国家，每生产1t镍约排除6~16t渣，仅金川集团的镍冶金渣堆存量多达4000万t，每年还新增约200万t[1-3]。镍渣的组成因其矿石种类和冶炼工艺不同而变化较大。以金川镍闪速炉渣的物相组成为例，主要由铁氧化物、硅氧化物、钙和镁的氧化物组成，渣中含有约40%的铁元素，还含有一定数量的有色金属元素镍、铜、钴；铁主要以铁橄榄石形式存在，橄榄石间充填的非晶态玻璃质并且机械夹杂着大颗粒镍硫[4]。镍渣的处理已经成为镍冶炼过程的重要工序，如何正确有效的回收再利用这些二次资源，使得镍冶炼过程顺畅，解决排渣占地和环境污染等问题，成为镍冶金发展循环经济的主要问题。本文对目前镍渣资源化利用进行综述，再利用的主要研究包括：有价金属的提取，用作填充材料，制作微晶玻璃，生产建材等[5-7]。

1、镍渣资源化利用现状

有价金属提取

倪文[8]等利用以焦炭为还原剂的熔融还原法提取闪速炉水淬镍渣中的有价铁，探讨了不同碱度，不同还原温度，不同还原时间对提铁率的影响。结果表明控制100g渣配加、和焦炭，熔融温度为1500℃，还原时间为180min，铁的还原率达。王爽[9]等将镍渣、氧化钙和焦粉制备成含碳球团进行深度还原回收有价金属铁、镍和铜，结果表明碱度对有价金属的回收率有影响，适当提高碱度可以促进金属相生长，改变形态结构有利于后续分离，碱度过高会使金属相中产生杂质，当碱度确定为时，铁、铜、镍的回收率分别为、、；镍渣中的铁经深度还原后以金属铁的形式存在，镍和铜主要与铁以固溶体形式存在。卢雪峰[10]等利用自制小型直流电弧炉对镍渣进行硅钙合金回收，以焦炭和为还原剂，控制镍渣、生石灰及还原剂的比例，可以获得相应的的硅钙合金。肖景波[11]等对镍渣进行铁、镍、镁回收，实验过程将镍渣破碎后的粉末进行酸浸，向酸浸液中加入氧化剂与pH控制剂生成铁沉淀物，分离后与硫酸作用生成硫酸铁溶液，精制后采用氧化沉淀法获得高纯铁沉淀物；沉铁溶液加入硫化物生成硫化镍沉淀，经分离、洗涤、干燥制得镍精矿；提镍溶液加入助剂LN除杂，得到精制硫酸镁溶液与氨水反应制得氢氧化镁产品。

生产充填材料

镍渣被用于井下填充材料技术相对成熟，既解决了镍渣的资源化问题，又可以降低填充成本，减少水泥的消耗，降低水泥生产过程中环境污染。目前水淬渣用作充填材料关键在于对活性渣进行激发，激发方式分为机械激发和化学激发。传统的机械激发采用普通机械球磨进行物理细化，高能球磨可以使矿渣迅速细化，增加比表面积，增大水化反应面提高物料的物理化学活性。镍渣经过高能球磨处理后，抗压强度会显著提高。化学激发利用激发剂与矿渣的化学反应生成具有水硬胶凝性能的物质来提高矿渣的活性，激发剂多采用硫酸盐类、碳酸盐类等。杨志强[12]等采用机械活化和化学活化两种方式进行实验研究。

结果表明，机械活化镍渣、脱硫石膏、电石渣、水泥熟料的最佳比表面积分别为620，200，200，300m2/kg，化学活化以脱硫石膏和电石渣为主，硫酸钠和水泥熟料为辅，前两者比例相同各占总量5%时，镍渣充填体强度最高；加入3%的硫酸钠和2%的水泥熟料可以提高激发效果；外加的PC高效减水剂，配置胶砂比为1∶4，料浆浓度为79%的充填浆料完全满足矿山对充填体的强度要求，可以替代水泥应用于金川矿山交接充填采矿。高术杰[13]等利用水淬二次镍渣制备矿山充填材料，利用脱硫石膏和电石渣等物质激发生成大量水化产物，产生较高充填强度。并且水淬镍渣充填料的'流动度好于水泥充填料的流动度。结果表明，脱硫膏与电石渣比为1∶1混合再与少量硫酸钠及水泥熟料配置复合激发剂，具有较好地激发效果。

制作高附加值玻璃

微晶玻璃和泡沫玻璃均数高附加值玻璃，微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性，比陶瓷亮度高，比玻璃韧性强。泡沫玻璃具有不燃烧、不变形、热学性能稳定、力学强度较高且易加工的优点。王亚利[14]等对镍渣熔融炼铁剩余熔渣制备微晶玻璃进行了研究。提铁二次渣经过均化→澄清→浇注→晶化→退火→研磨→抛光制备出符合建筑装饰国家标准的微晶玻璃，确定了最优原料比。冯桢哲[15]等以镍渣和废玻璃为主要原料，添加碳酸钠作为发泡剂，烧制出泡沫玻璃。探讨了碳酸钠添加量、发泡温度、保温时间对泡沫玻璃质量的影响，结果表明，主要原料镍渣和废玻璃分别为20%和80%，外加5%~7%的碳酸钠发泡剂、2%的硼酸为稳泡剂和2%的硼砂为助溶剂，在870℃下恒温1h，可以制备出总气孔率为，抗折强度高达的镍渣基泡沫玻璃。

生产建材

镍渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3，利用镍渣生产硅酸盐水泥可以部分替代黏土和铁粉，减少能源消耗。镍渣中存在的少量镍、铜、钴等元素对降低熟料的液相最低共熔点和黏度有积极的作用，可以改善其易烧性，有利于熟料矿物的形成。吴阳[16]等用镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥，通过合理配料制备出以C3S，C2S和C4AF为主要矿物的道路硅酸盐水泥熟料，其强度、矿物组成、安全性等性能符合国标要求；最佳条件为镍渣掺杂量（质量分数）10%，煅烧温度1370℃。王顺祥[17]等探讨了镍渣不同细度和不同掺杂量对硅酸盐水泥水化特性的影响。结果表明，随着镍渣的掺量增加，使得水泥浆体凝结时间延长，水化反应放热减少，硬化水泥砂浆的抗压强度、抗折强度讲师；相反，随着镍渣细度的提高可以改善上述影响，并且有利于硬化水泥浆体的结构致密化。镍渣作为混凝土掺合料和集料使用，能够提高混凝土的强度，并且镍渣结构致密且金属含量较高，含有大量的橄榄石，使得镍渣硬度高，从而使掺入镍渣后的混凝土耐磨度提高。李浩[18]等研究了镍渣砂掺量对混凝土耐磨性的影响，当镍渣粉、粉煤灰、镍渣砂同时掺入混凝土中，掺量分别为10%、10%、40%时，混凝土的耐磨性最好。丁天庭[19]等基于镍渣的掺量对混凝土的抗压强度影响进行研究，当镍渣掺量为20%时，混凝土的抗压强度最大，当镍渣掺量为50%时，混凝土的抗压强度最小。

2、发展趋势

资源利用率低，资源紧缺，产业结构不合理成为制约我国经济社会发展的战略问题。结合我国目前矿产资源现状来看，镍渣中含有的主体金属是铁，应该以提铁为主进行资源化利用，不但可以缓解我国铁矿石资源压力，而且有利于可持续发展，又可增加企业效益。提铁后的二次渣还可以用来制备微晶玻璃，充填材料等建筑材料，镍渣资源得到充分利用。

3、结语

镍渣作为重要的二次资源，含有铁、镍、钴、铜等有价元素，单纯提取有价金属经济性有限，并且存在二次渣的废弃问题；单纯做非金属资源处理造成对有价金属元素的浪费；因此，将有价金属提取后的二次渣进行非金属资源处理更有利于达到镍渣的高效化和生态化利用。

参考文献

[1]张燕云.熔融氧化法富集镍渣中铁资源的热力学研究[D].兰州：兰州理工大学，2018.

[2]李国洲，张燕云，马泳波，等.镍冶金渣综合利用现状[J].中国冶金，2017，27（8）：1-5.

[3]李小明，沈苗，王翀，等.镍渣资源化利用现状及发展趋势分析[J].材料导报，2017，31（5）：100-105.

[4]刘晓民，杨书航，张晓亮，等.金川镍渣的工艺矿物性质分析[J].矿产综合利用，2018（1）：82-85.

[5]谢庚.金川镍渣多组分综合利用研究[D].陕西：西安建筑科技大学，2015.

[6]郭亚光，朱荣，裴忠冶，等.镍渣熔融还原提铁动力学[J].中国有色冶金，2017，46（5）：75-80

龚文琪 韩沛 王湖坤 刘艳菊 饶波琼

（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430070）

摘要 研究了累托石-水淬渣及累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其去除铜冶炼工业废水中重金属的条件。试验结果表明：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为，反应时间为40 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、。累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃时，制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下，颗粒吸附材料用量为，反应时间为60 min，吸附温度为25℃（常温）时，Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、。处理后的水均符合国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准。吸附饱和的颗粒吸附材料用1 mol/L氯化钠溶液再生效果好。该颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、处理效果好、应用前景广阔等优点［1～11］。

关键词 累托石；水淬渣；粉煤灰；颗粒吸附材料；再生；铜冶炼工业废水

第一作者简介：龚文琪（1948—），男，汉族，湖北省武汉市人，教授，博士生导师，矿物加工专业。电话：，E-mail：。

累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石按1∶1构成的规则间层粘土矿物，具有独特的结构、较强的吸附性和阳离子交换性［1，2］。国内外学者研究了用累托石及其改性产物处理废水［3～5］，已取得可喜的进展。但是，研究者们发现这些粉状吸附材料处理废水时存在的主要问题是：吸附材料粒度细，遇水后易分散粉化，造成后续固液分离十分困难，易形成新的工业污泥，这种工业污泥因吸附物质的富集对环境的二次污染危害性更大；吸附材料不能重复使用，所吸附的物质不能回收，处理成本大大增加［6］。为了解决这些问题，本文探讨了累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件、再生方法及其在铜冶炼工业废水处理中的应用，为铜冶炼工业废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋等重金属离子的去除提供一种价格低廉、去除效果好的吸附材料。

一、试验部分

（一）试验材料

试验所用累托石产自湖北钟祥，由湖北名流累托石科技公司提供。其化学组成为：，，，CaO ，K2O ，Na2O ，MgO ，；其矿物组成为：累托石85%；伊利石10%；高岭石5%。

试验所用高炉水淬渣取自武汉钢铁集团公司炼铁厂。其化学组成为：，，，CaO ，K2O ，MgO ，。X射线衍射物相分析表明其为非晶相。

试验所用粉煤灰是湖北华电集团黄石发电股份公司的干排粉煤灰。其化学组成为：，，，CaO ，K2O ，MgO ，。其矿物组成为：石英15%，莫来石15%，非晶相70%。

试验所用铜冶炼工业废水取自湖北省黄石市大冶有色金属公司铜冶炼厂的实际废水，水质分析结果为：Cu2＋ mg/dm3，Pb2＋ mg/dm3，Zn2＋ mg/dm3，Cd2＋ mg/dm3，Ni2＋ mg/dm3，pH 。

（二）试验仪器

D/MAX-RB X射线衍射仪、ST-2000比表面积与孔径测定仪、XTLZ多用真空过滤机、F97-系列封闭化验制样粉碎机、XSB-70 B型ф200标准筛振筛机、20～400目标准检验筛、PHS-3C酸度计、SKFO-01电热干燥箱、SX2-4-13 马弗炉、THZ-82恒温水浴振荡器、AB204-N电子天平、JY38plus等离子体单道扫描直读光谱仪（ICP-AES）。

（三）试验方法

1.样品的制备

累托石样品采用反复分散-沉降的方法进行提纯，水淬渣和粉煤灰样品则直接使用。样品均经烘干及粉碎后筛分至小于240目备用。

2.累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的制备

将经过制备的水淬渣或粉煤灰与累托石，另加添加剂（工业淀粉，简称IS）和水，按一定比例混合均匀，陈化24 h，制成粒径1～3mm的颗粒，送至马弗炉内焙烧2 h，自然冷却至室温即为所需颗粒吸附材料。

3.铜冶炼工业废水的处理

在250 mL锥形瓶中加入100 mL铜冶炼工业废水，加入一定量的颗粒吸附材料，放入恒温水浴振荡器中（振荡频率110 r/min）反应一定时间后，离心分离，取出上清液，测定重金属离子的浓度并计算其吸附去除率η（%）：η＝（Co-Ce）/Co×100%，式中Co和Ce分别为吸附前后溶液中重金属离子的浓度（mg/dm3）。

4.颗粒吸附材料散失率的测定

准确称取一定量的颗粒吸附剂（记为G1），置于250 mL具塞的锥形瓶中，加入100 mL去离子水，在恒温水浴振荡器中以110 r/min的振荡频率于一定温度条件下振荡一定时间后，用去离子水洗掉因粒状吸附材料破碎而产生的粉末，然后将湿颗粒吸附材料置于103～105℃烘箱中烘至恒重，冷却至室温后称重（记为G2），则散失率P（%）的计算公式为［7］：

P＝（G1-G2）/G1×100%

二、试验结果与讨论

为了简化处理工艺，降低处理成本，本试验均在铜冶炼工业废水的自然pH（即不调节pH）的条件下进行，考查了颗粒吸附材料制备的工艺条件、废水处理工艺条件、颗粒吸附材料再生利用方法等对废水中重金属元素去除率的影响。

（一）颗粒吸附材料制备工艺条件的影响

1.焙烧温度的影响

由试验结果经过综合考虑Cu的去除率及颗粒吸附材料的散失率，确定累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的焙烧温度分别为400℃和500℃，此时Cu的去除率较高而颗粒吸附材料的散失率较低。

2.累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例的影响

累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例对废水中Cu的去除率的影响试验结果可知，当累托石含量从10%增加到20%时，Cu的去除率有所增加，以后随着累托石含量的增加，Cu的去除率呈下降的趋势，而散失率随累托石含量的增加一直呈下降趋势。当累托石含量大于50%时，散失率接近0。从有效利用水淬渣和粉煤灰的角度考虑，确定累托石含量为50%，即水淬渣或粉煤灰与累托石的配比为1∶1，Cu的去除率较高且散失率很低。

3.添加剂比例的影响

由添加剂比例对累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除废水中Cu的影响试验结果可知：这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%时，Cu的去除率都很高，而散失率都很低，从去除效果及成本的角度考虑，确定这两种颗粒吸附材料中添加剂的含量分别为10%与15%。

（二）颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的效果

按上述试验确定的制备条件：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂和50%的水，焙烧温度为500℃；分别制成颗粒吸附材料，用以进行去除铜冶炼工业废水中重金属元素的条件试验。

1.反应时间的影响

在常温（25℃）、颗粒吸附材料用量为的条件下，反应时间对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验结果表明，随着反应时间的延长，重金属元素去除率有逐渐增加的趋势，使用累托石-水淬渣颗粒吸附材料40 min以后，或使用累托石-粉煤灰颗粒吸附材料60 min以后，去除率趋于平衡。因此，确定使用这两种颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min 和60 min。

2.吸附温度的影响

在颗粒吸附剂用量为，累托石-水淬渣颗粒吸附材料反应时间为40 min，累托石-粉煤灰颗粒吸附材料反应时间为60 min的条件下，进行吸附温度对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验。结果表明在25℃时，两种颗粒吸附剂对重金属元素的去除率均最高。因此，确定吸附温度为25℃。

3.颗粒吸附材料用量的影响

在常温（25℃）、累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料的反应时间分别为40 min和60 min的条件下，进行这两种颗粒吸附剂的用量对去除铜冶炼工业废水中重金属元素的影响试验，结果表明随着吸附剂用量的增加，重金属元素去除率逐渐增加。当累托石-水淬渣颗粒吸附剂用量大于，累托石-粉煤灰颗粒吸附剂用量大于时，重金属元素去除率增加缓慢。因此，从成本角度考虑，确定这两种颗粒吸附剂用量分别为和。

（三）正交试验结果

以上探讨了各个单因素（时间、温度、用量）条件对于累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰颗粒吸附材料对铜冶炼工业废水中重金属元素的去除效果。为了探讨在各个单因素的交互作用下颗粒吸附材料对该废水中重金属元素的最佳去除效果，进行了三因素两水平的正交试验，结果如表1和表2所示。

表1 累托石-水淬渣处理铜冶炼厂废水正交试验结果

表2 累托石-粉煤灰处理铜冶炼厂废水正交试验结果

对正交试验结果进行分析，可得出下列结论：

1）使用累托石-水淬渣颗粒吸附材料处理铜冶炼废水可在自然pH条件下进行，反应温度为25℃（即常温），反应时间为40 min，颗粒吸附材料用量为时，对废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、，处理后废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的残留浓度均低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准。

2）使用累托石-粉煤灰颗粒吸附材料处理铜冶炼废水可在自然pH条件下进行，反应温度为25℃（即常温），反应时间为60 min，颗粒吸附材料用量为时，对废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、，处理后废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的残留浓度均低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准。

3）累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料对铜冶炼工业废水中的重金属元素均有较强的吸附活性，这主要是由于水淬渣及粉煤灰都是具有较高活性的多孔材料［8～12］，累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石按1∶1构成的规则间层粘土矿物，具有较大的比表面积和较强的吸附性能。将它们以一定的比例混合后，添加适量的工业淀粉，经过焙烧，累托石失去层间水，工业淀粉被灼烧完后，增大了颗粒吸附材料的比表面积，也增强了对重金属离子的吸附性能。

（四）颗粒吸附剂再生试验结果

表3 累托石-水淬渣颗粒吸附材料再生试验结果

表4 累托石-粉煤灰颗粒吸附材料再生试验结果

将正交试验最佳吸附条件下吸附饱和的颗粒吸附材料用去离子水清洗3次，烘干后用不同的解吸剂（HNO3、HCl、NaCl）进行解吸再生试验，每隔2 h搅拌2 min，解吸12 h后，再用去离子水反复清洗，直至清洗液中无Cl-或 ，烘干后再对铜冶炼工业废水进行吸附处理，试验结果见表3和表4。由表中可以看出，1 mol/L NaCl解吸再生效果最好，处理后的废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996 ）的一级标准，去除率同新制备的颗粒吸附材料的去除率很接近，在解吸再生6次后，去除率为新材料去除率的80%，说明所制备的颗粒吸附材料重复使用效果较好。

三、结论

1）累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰颗粒吸附材料制备的工艺条件为：累托石与水淬渣的比例为1∶1，另加入10%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为400℃；累托石与粉煤灰的比例为1∶1，另加入15%的添加剂（IS）和50%的水，焙烧温度为500℃。所制成的颗粒吸附材料不仅吸附效果好，而且散失率较低。

2）累托石-水淬渣颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为，反应时间为40 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、。累托石-粉煤灰颗粒吸附材料去除铜冶炼工业废水中重金属元素的适宜条件为：在自然pH值的条件下，颗粒吸附剂用量为，反应时间为60 min，温度为25℃（常温）。该条件下Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的去除率分别为、、、、。处理后的废水中这些重金属元素的残留浓度均低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准。

3）用1 mol/L NaCl对最佳吸附条件下吸附饱和的颗粒吸附材料进行解吸再生，然后用来处理铜冶炼工业废水，处理后的废水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cd2＋、Ni2＋的残留浓度仍低于国家污水综合排放标准（GB8978—1996）的一级标准，去除率同用新制备的颗粒吸附材料时的去除率很接近。相对于其他吸附材料，颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、成本低廉、处理效果好等优势，因而具有良好的应用前景。

参考文献

［1］江涛，刘源骏.累托石.武汉：湖北科学技术出版社，1989：1-48

［2］张小庆.累托石的改性及在废水处理中的应用.西北工业大学学报，2003

［3］孙家寿，张泽强，刘羽.累托石层孔材料处理含铬废水的研究.岩石矿物学杂志，2001，20（4）：555-558

［4］孙家寿，鲍世聪，李春领等.改性累托石处理含氰电镀废水研究.非金属矿，2001，（1）

［5］王湖坤，龚文琪.黏土矿物材料在重金属废水处理中的应用.工业水处理，2006，26（4）：4-7

［6］孙秀云，王连军，周学铁.凹凸棒土-粉煤灰颗粒吸附剂的制备及改性.江苏环境科技，2003，16（2）：1-3

［7］吴达华，吴永革，林蓉.高炉水淬矿渣结构特性及水化机理.石油钻探技术，1997，（1）

［8］许鹏举，岳钦艳，张艳娜等.PDMDAAC改性高炉渣处理印染废水的研究.工业水处理，2006，（5），62-64

［9］李亚峰，孙凤海，牛晚扬等.粉煤灰处理废水的机理及应用.矿业安全与环保，2001，（02）

［10］李春青，普红平.粉煤灰的改性及其在废水处理中的应用.中国资源综合利用，2006，（11）

［11］程爱华，王建东，姚改焕.粉煤灰在水处理中的应用.能源与环境，2006，（01）

Preparation of clay functional materials and their application in treatment of heavy metal-containing wastewater

Gong Wenqi，Han Pei，Wang Hukun，Liu Yanju，Rao Boqiong

（School of Resources and Environmental Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）

Abstract：The preparation technological conditions and regeneration method of two novel granulated adsorbing materials of rectorite/fly ash composite（Material 1）and rectorite/water quenched-slag composite（Material 2 ） and the use of them to remove heavy metals from copper smelting plant wastewater have been experimental results showed that under the preparation conditions with the ratio of rectorite to fly ash or water quenched slag of 1∶1，the amount of the additive（Industrial Starch，IS） of 15%（Material 1） or 10%（Material 2），the addition of 50%water，and the calcination temperature of 500℃（Material 1） or 400℃（Material 2），the efficiency of heavy metal removal with the granulated materials was the best，whereas the ra tio of disintegration loss was the treatment conditions of natural pH，and with the addition of the granulated materials of （Material 1） or （Material 2），a reaction time of 60 minutes（Material 1 ） or 40 minutes（Material 2 ），and the adsorption temperature of 25℃，the efficiency for the gran ulated materials to remove Cu2＋，Pb2＋，Zn2＋，Cd2＋and Ni2＋from copper smelting plant wastewater was ，，， （Material 1 ） or ，，， （Material 2），respectively，and the quality indexes of the wastewater after treatment conformed with the first level of integrated wastewater discharge standard（GB8978—1996 ） .The granulated materials saturat ed with heavy metal ions on the surface could be regenerated with quite good efficiency by washing with 1 mol/L sodium chloride（NaCl） granulated adsorbing materials had the advantages of high efficiency in wastewater treatment，easy method of solid-liquid separation and regeneration，and have a broad prospect of applications.

Key words：Rectorite，water quenched-slag，fly ash；granulated adsorbing material，regeneration，copper smelting plant wastewater.