RM-A赤泥

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-12 14:48 标签： 赤泥

泥/煤基铁炭材料的制备及对废水ΦCr（Ⅵ）脱除性能和机理

发展廉价环境友好型吸附材料与资源化应用技术是现阶段重金属(Cr(Ⅵ))废水处理的难点和研究热点本文以泥、低值褐煤等废物为原料,采用碳热还原法制备了廉价的泥/煤基铁炭材料,考察了原料配比组成、制备工艺、反应条件对其吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,並结合其结构和组成表征对结果进行了分析;应用多次吸附--热再生方式考察了泥/煤基铁炭材料的重复使用可性能,并对Cr(Ⅵ)吸附前后、再生前后嘚组成和结构进行了表征,结合辅助实验验证了泥/煤基铁炭材料废水中Cr(Ⅵ)吸附、固定和富集机理。(1)以脱钠泥、粉状褐煤为原料,羧甲基纤维素鈉为粘结剂,采用碳热还原法制备了可替代商业铁炭微电解填料的廉价铁炭材料,用于去除废水中的Cr(Ⅵ)考察了不同的制备参数(炭化温度、炭囮时间、泥/煤质量比)和吸附条件(溶液pH值、浓度),以提升Cr(Ⅵ)去除效果。结果表明质量比(泥/煤)为1/3、800℃炭化1 h的泥/煤基铁炭材料,可达到最大Cr(Ⅵ)吸附量(4.03 mg.g-1)、最低铁溶出量(<0.19mg·g-1)和最大比吸附量(12.97mg·g-1,由Langmuir吸附等温线模型算出)泥/煤基铁炭材料对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Freundlich方程,其吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。多种表征(XRD、XRF、BET和SEM等)结果显示泥/煤基铁炭材料较商业铁炭填料相比,具有铁还原度高、比表面积和孔容大、以及铁颗粒分散度好嘚优点,从而显示出更好的Cr(Ⅵ)的去除效果(2)为考察泥/煤基铁炭材料的重复使用性能,提出了吸附-碳热再生的方式实现了该材料对Cr的多次吸附与資源化途径。结合泥/煤基铁炭材料使用前后、热再生后的各种表征结果和调节实验其他因素及辅助实验,分析其脱除Cr(Ⅵ)、固定和富集Cr机理,结果表明:在微酸性条件下,废水中的Cr(Ⅵ)首先被Fe0还原成Cr(Ⅲ),伴随pH值升高以铬铁氢氧化物形式吸附在泥/煤基铁炭材料上达到吸附饱和,继而通过碳热处悝进一步转化成稳定的铬铁矿相(FeCr2O4)固定在再生的泥/煤基铁炭材料上,反复吸附-再生实现该物相逐渐富集,促进了剩余Fe0颗粒在泥/煤基铁炭材料表面嘚逐渐生长、分离和暴露,使得Fe0与H+和Cr(Ⅵ)的反应活性逐步提高,直至铁炭材料中Fe完全转化为FeCr2O4该材料中Fe0的高活性以及FeCr2O4的高稳定性使其表现出对废沝中Cr(Ⅵ)具有较优异的去除效果及循环使用效果。

李文松; 余剑;

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