煅燒膠狀黃鐵礦凈化水中銅離子的作用和機理.pdf

1、本文以產(chǎn)自安徽銅陵新橋硫鐵礦的天然膠狀黃鐵礦(FeS2)為原材料,通過X射線粉末衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、磁化率儀、原子熒光光譜等手段,綜合分析了采自安徽銅陵新橋礦的膠狀黃鐵礦在N2保護氣氛下不同溫度熱處理后產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、磁化率、砷含量的演化規(guī)律。靜態(tài)實驗考察了不同溫度熱處理產(chǎn)物對水中Cu2+的凈化作用、溶液初始pH值、固液比、Cu2+初始濃度、反應(yīng)時間、溶液溫度及水中主要陰離子和陽離子對最佳溫度煅燒膠狀黃鐵礦(Ca

2、lcinedColloidalPyrite,CCPy)凈化水中Cu2+的作用。此外,通過分析動態(tài)試驗柱的出水溶液中Cu2+、Fe2+、SO42-濃度,并對CCPy柱泄漏后固體產(chǎn)物進行XRD、SEM、HR-TEM等表征,考察了CCPy對溶液中Cu2+的凈化效果及凈化機理。結(jié)果表明:(1)膠狀黃鐵礦在N2保護氛下煅燒隨溫度升高發(fā)生一系列的相變,從低溫到高溫,經(jīng)歷磁鐵礦、單斜磁黃鐵礦、六方磁黃鐵礦,四方磁黃鐵礦、隕硫鐵演變過程。(2)膠狀黃鐵

3、礦在保護氣氛下500℃煅燒產(chǎn)物具有最高的去除Cu2+的活性;最佳反應(yīng)條件為pH5.0、固液比2g/L、Cu2+濃度為10mg/L,恒溫振蕩24h,CCPy對Cu2+的去除率達100％;CCPy對Cu2+的吸附符合二級動力學方程,吸附作用是自發(fā)、吸熱的過程且遵循Langmuir等溫吸附方程。(3)CCPy凈化Cu2+的效果明顯優(yōu)于天然鐵硫化物;當柱床體積(BedVolume,BV)為1672時,CCPy柱開始出現(xiàn)泄漏,處理的Cu2+有效容