黃鐵礦及其煅燒產(chǎn)物凈化水中磷的作用和機理.pdf

1、本文以產(chǎn)自安徽銅陵新橋礦的天然黃鐵礦(FeS2)為原材料，在氮氣保護(hù)氣氛下利用熱處理對天然黃鐵礦進(jìn)行改性，并通過XRD、FE-SEM和XPS等表征方法對黃鐵礦及其煅燒黃鐵礦產(chǎn)物和吸附產(chǎn)物進(jìn)行了表征分析，通過靜態(tài)實驗考察了影響因素對天然黃鐵礦及其煅燒產(chǎn)物去除溶液中低濃度磷的吸附效果的影響，通過動態(tài)實驗考察了兩種材料對溶液中低濃度磷的凈化周期及其再生能力。通過靜動態(tài)實驗表明了煅燒黃鐵礦產(chǎn)物凈化水中低濃度磷的機理。
　　在黃鐵礦去除水中

2、低濃度磷的研究中，靜態(tài)實驗考察黃鐵礦粒度、固液比、pH值、離子強度、溫度、吸附時間等因素對黃鐵礦去除磷效果的影響，XPS和FE-SEM研究吸附磷后黃鐵礦顆粒表面形貌和成分特征。結(jié)果表明：黃鐵礦粒徑越小(50～180目)，去除磷效率越高(9.3～90.7％)；提高固液比(0.2～2 g/L)，磷的去除率增加(6.5～97.1％)；在pH值3～9.65范圍內(nèi)黃鐵礦對磷都有很好的去除效率(95％以上)；NO3-對磷的去除效果表現(xiàn)為微弱的促進(jìn)作

3、用，Cl-有微弱的抑制作用，溶液中SO42-、HCO3-對黃鐵礦吸附磷表現(xiàn)出較強的抑制作用。溫度對黃鐵礦吸附效率基本沒有影響。黃鐵礦對磷吸附動力學(xué)態(tài)實驗表明除磷效率在16h后接近最大值。以黃鐵礦為濾料的動態(tài)實驗柱處理容量為0.12 mg/g(以出水濃度為0.02 mg P/L為準(zhǔn))。除磷作用機理是黃鐵礦表面緩慢氧化產(chǎn)生的三價鐵對磷的化學(xué)吸附。
　　對天然黃鐵礦熱處理的最佳條件為：通過1％鹽酸去除天然黃鐵礦表面的氧化膜及其中的碳酸鹽

4、成分，在氮氣保護(hù)氣氛下，煅燒溫度為600℃，煅燒時間為1h。通過XRD圖譜分析，在600℃條件下，天然黃鐵礦轉(zhuǎn)變成了磁黃鐵礦。影響因素：煅燒時間，固液比，反應(yīng)溫度等對煅燒黃鐵礦產(chǎn)物除磷有一定的影響，但幅度不大，說明了在一定的條件下，煅燒黃鐵礦產(chǎn)物對水質(zhì)的變化有較強的適應(yīng)性。溶液pH值為5～6時，去除率最高；碳酸氫根對磷的去除有較強的抑制效果；反應(yīng)時間為6 h時，達(dá)到吸附平衡。通過運行動態(tài)實驗，煅燒黃鐵礦產(chǎn)物除低磷的處理容量為0.27 m