高炉水淬渣处理含锌废水
1 引言
工业快速发展的同时也带来了大量的环境污染问题，尤其是重金属由于其不可生物降解
性已经成为威胁我国公众健康的一类重要的污染物.锌是人体必需的微量元素之一，但如果
摄入过量，则会发生锌中毒，出现恶心、呕吐、食欲不振、腹部疼痛及免疫力低下等症状.
因此，为了避免锌对生态系统及公众健康造成不良影响，有必要对含锌废水进行处理.目前，
常见的处理方法有沉降法、离子交换、电化学处理、膜过滤及固化等，但由于相对较高的维
护费用和初始资金投入、金属离子的不完全去除及产生过量污泥等问题限制了这些方法的应
用.而吸附法由于具有工艺简单、成本较低、操作方便等优点，从而展现出很好的应用前景.
从环境友好和可持续发展的角度出发，低成本吸附剂被给予越来越多的关注.
高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的副产品，现在大多数高炉渣都属于高炉水淬渣
(WBFS)，它是在高温熔融状态下经过水淬急冷而形成的细小颗粒.目前，高炉渣主要用于生
产水泥及作为道路基层材料使用，停留在简单的低附加值生产开发层面上.因此，如果可以
利用高炉水淬渣的特性，将其作为一种吸附材料用于重金属废水处理，使高炉水淬渣资源化，
将达到以废治废的目的.
纵观国内外文献，对于高炉水淬渣吸附重金属的研究较少，尤其缺乏从热力学和动力学
角度对 Zn2+在高炉水淬渣上吸附行为的研究.因此，本研究选择 Zn2+为吸附对象，研究高炉
水淬渣吸附该重金属的平衡、热力学和动力学特征，这将对开发高炉水淬渣作为一种低成本
2 材料与方法
2.1 实验材料
实验所用高炉水淬渣取自内蒙古包头钢铁集团炼铁厂.实验前首先将高炉水渣用去离子
水冲洗干净以去除表面的杂质，在 100~105 ℃下干燥 24 h，然后将其粉碎，过 100 目分样
筛，装入聚乙烯塑料袋自封袋中备用.
2.2 化学试剂
将 Zn(NO3)2 · 6H2O(分析纯)溶解于去离子水中，配成 20~300 mg · L-1 的溶液.
2.3 实验仪器
电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP-MS，P-5000，日本 Hitachi 公司)，比表面积测定仪
(SA 3000，美国 Beckman Coulter 公司)，电子扫描显微镜(SEM，QUANTA400，美国 FEI 公司)，