تاثير اصلاح ضايعات معدن ذغال سنگ بر حذف كادميم از محلول‌‌هاي آبي

The Effect of Modifying Coal Mining Waste on the Removal of Cadmium from Aqueous Solutions

وجود غلظت هاي زياد فلزاتي مانند كادميم، كروم، كبالت، جيوه، سرب، روي و آرسنيك درون اجزاي بدن انسان ها به دليل عدم تجزيه زيستي در طبيعت و نيمه عمر بيولوژيكي طولاني مدت و امكان تجمع در بخش هاي مختلف بدن موجودات زنده، بسيار خطرناك است، بنابراين حذف اين فلزات سنگين از آب و پساب ها يك معضل مهم است. روش جذب سطحي به عنوان يكي از موثرترين فرآيندها جهت حذف فلزات سنگين در نظر گرفته شده است. مواد مختلفي به عنوان جاذب مورد استفاده قرار مي گيرند. انتخاب جاذبي ارزان قيمت و كارآمد در فرآيند حذف آلاينده ها مهمترين عامل موثر واقع شدن روش جذب سطحي است. در اين مطالعه امكان سنجي استفاده از ضايعات معدن ذغال سنگ به صورت طبيعي و اصلاح شده با سود به منظور حذف عنصر آلاينده كادميم مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش هاي هم دما و سينتيك جذب به منظور محاسبه ظرفيت و سرعت جذب كادميم توسط اين تركيب انجام شد. نتايج نشان داد ظرفيت ضايعات ذغال سنگ اصلاح شده با سود، نسبت به ضايعات طبيعي براي جذب فلز كادميم بسيار بيشتر است. بر اساس نتايج مطالعات سينتيك مشخص شد 80 درصد جذب كادميم توسط جاذب اصلاح شده در 60 دقيقه ابتداي برهم كنش جاذب و جذب شونده اتفاق مي افتد. به طوركلي تغيير در ساختار ضايعات ذغال سنگ و اصلاح آن، مي تواند قابليت حذف و جذب عنصر كادميم از محلول هاي آبي را افزايش دهد.

The presence of excessive concentrations of metals like cadmium, chromium, cobalt, mercury, lead, zinc and arsenic, inside the human or animal body is very dangerous as they are non-biodegradable in nature and have long biological half-lives and can accumulate in different parts of the body. Therefore, the removal of these heavy metals from water and sewage sludge is an important problem. Adsorption process is considered as one of the most effective processes for the removal of heavy metals. Different materials are used as adsorbents. The choice of inexpensive and efficient adsorbent in the process of removing pollutants is the most important factor in the absorption method. In this study, capacity of the coal mining waste as natural and modified by NaOH for remove of cadmium contaminant element was investigated. Adsorption isotherms and kinetics were performed to calculate the capacity and rate of Cd sorption by this compound. Results showed the adsorption efficiency is higher in coal slag modified by NaOH 2N compared to NaOH 1N. The kinetic results showed that 80 percent of cadmium was quickly sorbed as the equilibrium time was reached within approximately 60 minutes. Overall, the modification and change in the structure of coal slag could lead to increase the ability of removal and sorption of Cd from aqueous solutions.