雄黃礦是我國特有的礦產(chǎn),全球儲量第一,由于礦物冶煉活動,在地表環(huán)境產(chǎn)生了大量尾礦渣,其在雨水和地表徑流的沖刷作用下,能夠向環(huán)境中釋放砷,從而危害到人類健康。亞鐵不僅在自然環(huán)境中廣泛存在,也常被用于含砷廢渣的穩(wěn)定處理,但亞鐵在地表有氧環(huán)境下對雄黃的氧化溶解及礦物相轉化的影響作用機制并不清楚。因此,本文以湖南省石門鎮(zhèn)的實際雄黃礦樣品為研究對象,對亞鐵對雄黃礦物中砷的轉化行為及機理進行了研究,以期為雄黃尾礦渣中砷的釋放和安全處理提供理論依據(jù)。主要研究內容及結論如下:（1）采用X射線熒光光譜分析儀（XRF）、X射線衍射光譜儀（XRD）、X射線光電子能譜分析儀（XPS）和比表面積測定儀（BET）等對雄黃的基本性質進行了分析。雄黃礦樣品主要由As、S和Si組成,其中砷的質量百分數(shù)為68.3%,主要的晶體物質為雄黃（As₄S₄）。元素價態(tài)分析表明砷全部以As（II）的形式存在,S以二硫化物和多硫化物形式存在,分別為60.68%和39.32%,O為表面吸附的水分子和羥基。在pH 2–12的范圍內,雄黃表面帶負電荷,BET只有0.01 m~2 g^–1... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 雄黃的自然環(huán)境分布及潛在危害
    1.2 亞鐵對地表環(huán)境中雄黃的氧化行為
        1.2.1 分子氧對雄黃的氧化
        1.2.2 亞鐵促進環(huán)境中砷的氧化
    1.3 亞鐵對環(huán)境中砷的穩(wěn)定轉化行為
        1.3.1 沉淀作用
        1.3.2 吸附作用
    1.4 本文研究目的、研究內容和技術路線
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
2 雄黃礦樣品的基本性質研究
    2.1 雄黃礦樣品來源與保存
    2.2 實驗試劑與儀器
    2.3 實驗及分析方法
        2.3.1 總砷的測定
        2.3.2 Zeta電位檢測
        2.3.3 溶液相分析
        2.3.4 固相分析
    2.4 雄黃樣品的基本性質
        2.4.1 元素組成及含量
        2.4.2 物相組成
        2.4.3 元素價態(tài)
        2.4.4 砷的含量
        2.4.5 比表面積及表面電荷
    2.5 本章小結
3 亞鐵誘導雄黃中砷的氧化溶出行為及機理研究
    3.1 實驗試劑與儀器
    3.2 實驗及分析方法
        3.2.1 雄黃的氧化實驗
        3.2.2 活性物種的分析
        3.2.3 溶液相分析
        3.2.4 固相分析
        3.2.5 密度泛函理論計算
    3.3 結果與討論
        3.3.1 亞鐵加入量對雄黃氧化的影響
        3.3.2 亞鐵誘導雄黃氧化的機理研究
        3.3.3 亞鐵誘導雄黃氧化的DFT理論計算與分析
        3.3.4 pH對亞鐵誘導雄黃氧化的影響
    3.4 本章小結
4 亞鐵促進雄黃中砷的穩(wěn)定轉化及機理研究
    4.1 實驗試劑與儀器
    4.2 實驗及分析方法
        4.2.1 雄黃中砷的穩(wěn)定轉化實驗
        4.2.2 亞鐵吸附溶液中砷的實驗
        4.2.3 溶液相分析
        4.2.4 固相分析
    4.3 結果與討論
        4.3.1 亞鐵加入量對雄黃礦中砷穩(wěn)定轉化的影響
        4.3.2 亞鐵對雄黃礦中砷穩(wěn)定的機理
        4.3.3 亞鐵加入量對砷穩(wěn)定速率的影響
        4.3.4 pH對雄黃中砷的穩(wěn)定轉化行為的影響
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀學位期間發(fā)表論文、獲得專利和獎勵


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]砷污染治理及砷資源回收利用的清潔生產(chǎn)新技術研究[D]. 牛秋雅.湖南大學 2001



本文編號：3681923