Effect of wet milling on the adsorption capacity of a greek natural zeolite used for the removal of heavy metals from solutions
(EN)
Komnitsas, K.
Pentari, D.
Katsimicha, D.
Pantelaki, O.
Ο στόχος της παρούσης εργασίας είναι η διερεύνηση της επίδρασης της λειοτρίβισης στην προσροφητική ικανότητα ενός ελληνικού φυσικού ζεόλιθου ως προς την απομάκρυνση ιόντων βαρέων μετάλλων από υδατικά διαλύματα. Ο απώτερος στόχος είναι να μελετηθεί η δυνατότητα παραγωγής και χρήσης υπέρλεπτου ζεόλιθου σε βιομηχανικές και περιβαλλοντικές εφαρμογές. Για τον σκοπό αυτό, φυσικός ζεόλιθος πλούσιος σε κλινοπτιλόλιθο υποβλήθηκε σε υγρή λειοτρίβιση σε ραβδόμυλο ώστε να προκύψουν τρία κοκκομετρικά κλάσματα (<10 μm, 10-63 μm, and 63-200 μm). Η ορυκτολογία των κλασμάτων προσδιορίστηκε με την μέθοδο της Περιθλασιμετρίας Ακτίνων-Χ (XRD) και της Φασματοσκοπίας Φθορισμού Ακτίνων-Χ (XRF), ενώ η κατανομή του μεγέθους των κόκκων και η ειδική τους επιφάνεια με την τεχνική της Περίθλασης Ακτίνας Laser και την μέθοδο BET αντίστοιχα. Η προσρόφηση των ιόντων Cu2+, Ni2+, Mn2+ και Cd2+ από κάθε κοκκομετρικό κλάσμα ζεολίθου μελετήθηκε χρησιμοποιώντας διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις ιόντων (10 και 100 mg/L) και χρόνους παραμονής (έως 72 ώρες). Η συγκέντρωση του ροφητή διατηρήθηκε σταθερή (5 g/L), ενώ δεν έλαβε χώρα ρύθμιση του pH. Τα πειραματικά αποτελέσματα απέδειξαν ότι με υγρή λειοτρίβιση μπορεί να παραχθεί εξαιρετικά λεπτομερής ζεόλιθος (d50= 4.37 μm) χωρίς απώλεια κρυσταλλικότητας και ότι αυτό το κλάσμα παρουσιάζει εξαιρετική ικανότητα προσρόφησης ιόντων βαρέων μετάλλων. Η διεργασία της προσρόφησης περιγράφεται πολύ καλά από την ισόθερμη Freundlich.
(EL)
The aim of the present work is the investigation of the effect of wet milling on the adsorption capacity of a Greek natural zeolite to remove heavy metal ions from solutions. The ultimate objective is to explore the potential of producing and using fine- grained zeolite in industrial and environmental applications. For this, a rich in clinoptilolite natural zeolite, was subjected to wet milling and 3 fractions were obtained (<10 μm, 10-63 μm, and 63-200 μm). The mineralogy of each fraction was determined through powder XRD and XRF analyses, while their particle size distribution and specific surface area were determined using the Laser Beam Diffraction Technique and the BET method respectively. The adsorption of Cu2+, Ni2+, Mn2+ and Cd2+ ions by each zeolite fraction was investigated using different initial metal ion concentrations (10 and 100 mg/L) and contact times (up to 72 h). The concentration of the adsorbent was kept constant (5 g/L), whereas no pH adjustment took place. The experimental results proved that wet grinding can result in the production of very fine natural zeolite (d50= 4.37 μm) without any loss of crystallinity and that this fraction exhibits substantial metal ion adsorption capacity. Adsorption is best described by the Freundlich isotherm.
(EN)
Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας; Τόμ. 47 Αρ. 2 (2013): Διεθνές Συνέδριο "Έρευνα και Εκμετάλλευση Ορυκτών Πόρων"; 953-962
(EL)
Bulletin of the Geological Society of Greece; Vol. 47 No. 2 (2013): International Congress "Exploration and Exploitation of Mineral Resources"; 953-962
(EN)
