第18卷第3期 2018年6月
过程与工艺
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
Vol.18 No.3 June 2018
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217335
以钢渣为原料合成Ca-Mg-A1-Fe层状双金属氢氧化物
及其对甲基橙的吸附
王晨哗12，陈艳2，郭占成1，李会泉2(1.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083：
2.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室，湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京100190）
摘要：以钢渣为原料，通过共沉淀法制备Ca-Mg-AI-Fe层状双金属氢氧化物，对材料进行了表征，考察了其对甲基橙的吸附性能.结果表明，所制材料结构规整、晶型良好，层状结构明显，对甲基檀的吸附符合Langmuir等温吸附模型，吸附过程符合拟二级动力学方程
关键词：钢渣：层状双金属氢氧化物；甲基橙；吸附
中图分类号：X52
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2018)03-057005
Preparation of CaMgAlFeLayered Double Hydroxides Using Steelmaking Slag as
Raw Material and Its Adsorption to Methyl Orange Chenye WANG1-2, Yan CHEN2, Zhancheng GUO', Huiquan LIP*
(I. State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Bejing, Beijing 100083, China, 2. Key Lab of Green Process and Engineering, National Engineering Lab for Hydrometallurgical Cleaner Production Technology
Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Bejing 100190, China)
Abstract: CaMgAlFe layered double hydroxides (LDHs) was synthesized via coprecipitation using steelmaking slag as raw material. The LDHs was characterized, and its absorption property to methyl orange was also studied. The results showed that the LDHs presented well-defined crystal structure and shape. The absorption process ftted Langmuir isotherm absorption model well, and the absorption kinetics followed a pseudo-second order kinetic model.
Key words: steelmaking slag; layered double hydroxides; methyl orange; adsorption
1前言
钢渣是炼钢过程中排出的高温熔渣经冷却形成的固体废弃物，产生率为粗钢的15%~20%]，目前，我国钢渣年产生量近1亿吨，累计堆放超过3亿吨[2)，但综合利用率不到40%，是大气环境污染的来源之一。研发更有效的钢渣资源化利用技术、开拓其产品应用途径，对钢铁行业节能减排具有重要意义(3)
国内钢铁企业钢渣利用主要是将液态钢渣经冷却处理后，磁选回收废钢粒及铁精粉，选铁尾渣主要由Ca Fe，Si,Mg，Al,Mn和P等的氧化物及多种硅酸盐矿物组成，赋存形式分散，尚无有效的回收利用方法[4,5]，若能
协同利用钢渣中多种金属资源及其特殊矿相结构制备新型材料，将会为钢渣高值化利用开辟新的发展方向[6],
层状双金属氢氧化物(LayeredDoubleHydroxides, LDHs)又称类水滑石化合物，作为一种经典的阴离子层状粘土材料，由带正电的类水镁石结构层板与带负电的可交换层间阴离子构成，其结构通式为[M2*1-xM°+(OH)z]*A"x/a-mH2O，其中M2+和M3+为与 Mg2*具有相近离子半径的Mg2，Ca2，Co2*等二价金属阳离子和A1+，Fe3+，Cr3+等三价金属阳离子，A"-为可交换层间阴离子[7]，根据元素不同可形成二、三或四组分甚至更多组分的LDHs[8],，由于层板元素组成及结构可调变，其具有较大的比表面积和较强的阴离子交换能
收稿日期：2017-09-13，修回日期：2017-10-24
基金项目：中国科学院科技服务网络计划(STS计划)资助项目(编号：KFJ-SW-STS-178)
作者简介：王晨哗(1987-)，女，河北省石家庄市人，博士研究生，研究方向为二次资源利用；李会泉，通讯联系人，E-mail:hqli@ipe.ac.cn
引用格式：王晨序，陈艳，郭占成，等，以钢渣为原料合成Ca-Mg-AI-Fe层状双金属氢氧化物及其对甲基橙的吸期，过程工程学报，2018,18(3)
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Wang CY, Chen Y, Guo Z C,et al. Preparation of CaMgAIFe Layered Double Hydroxides Using Steelmaking Slag as Raw Material and Its
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