酸洗污泥制備鐵氧體吸附Pb2+廢水研究.pdf

1、本研究以酸洗污泥為原料合成復(fù)合鐵氧體吸附處理含pb2+廢水。首先，分析了酸洗污泥物理化學(xué)特性;研究結(jié)果表明:酸洗污泥pH為7.0～9.0左右，含水率為70％左右;酸洗污泥中主要金屬元素為鐵和鈣，同時(shí)還有Mg、 Zn、Ni等重金屬，具有一定綜合利用價(jià)值。
　　其次，利用酸洗污泥補(bǔ)充鐵源水熱合成復(fù)合鐵氧體。研究結(jié)果表明:污泥中的Mg、Zn、Ni、Cr等重金屬能夠被固化穩(wěn)定在鐵氧體晶格之中，X射線衍射峰分析表明得到的鐵氧體主相為鎂鎳鐵氧

2、體。以氨水為沉淀劑有利于鐵氧體化的進(jìn)行，pH值在8～11范圍內(nèi)不會(huì)影響鐵氧體的水熱合成;外加鐵源氯化鐵和酸洗污泥為1∶1時(shí)能夠合成出衍射峰尖銳的復(fù)合鐵氧體;延長(zhǎng)時(shí)間和提高反應(yīng)溫度有利于水熱鐵氧體化的進(jìn)行。初步探索水熱合成條件為:以氨水為沉淀劑、調(diào)節(jié)pH為9、酸洗污泥和氯化鐵1∶1、溫度為200℃，反應(yīng)8h，得到了衍射峰尖銳、高磁化度、品格穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)致密的尖晶石型鎂鎳鐵氧體。通過(guò)XRD、VSM、FE-SEM、FTIR、TCLP對(duì)鎂鎳鐵氧體

3、測(cè)試分析得到:鎂鎳鐵氧體比飽和磁化度為:116.83emu·g-1;分散性較好、粒度分布較均勻，粒徑90％以上都是在20～60nm之間;滿足浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)(TC LP)。
　　最后，研究了鎂鎳鐵氧體對(duì)pb2+的吸附去除。以鎂鎳鐵氧體為吸附劑，通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)、等溫吸附實(shí)驗(yàn)研究了鎂鎳鐵氧體對(duì)pb2+的吸附過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鎂鎳鐵氧體對(duì)pb2+的吸附性能隨pH和溫度增大而增大;吸附平衡時(shí)間為180min，因投加量的增加而減少，溫度增

4、加使得平衡時(shí)間稍有增加;鎂鎳鐵氧體吸附pb2+后用硝酸解析后重復(fù)利用，五次循環(huán)后最大吸附容量只下降了10％;動(dòng)力學(xué)研究表明該吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;等溫吸附研究表明吸附等溫線符合Langmuir模型和Dubinin—Radushkevich模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鎂鎳鐵氧體對(duì)pb2+的吸附同時(shí)存在物理吸附和化學(xué)吸附;熱力學(xué)研究表明鎂鎳鐵氧體對(duì)pb2+是熵變?cè)龃螅梢宰园l(fā)進(jìn)行的的吸熱反應(yīng)。
　　研究結(jié)果表明:酸洗污泥水熱法合成的復(fù)