保護氣氛下黃鐵礦快速熱分解及其對重金屬的固定作用
發(fā)布時間:2018-03-03 10:12
本文選題:黃鐵礦 切入點:磁黃鐵礦 出處:《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:N_2氣氛下普通黃鐵礦(Py)和膠狀黃鐵礦(CPy)在管式爐和馬弗爐中都可以實現(xiàn)熱分解。溫度達到650℃時黃鐵礦分解生成單斜磁黃鐵礦(MPyr)和膠狀單斜磁黃鐵礦(CMPyr),磁化率達到較高水平。宏觀實驗結果表明MPyr去除Eu(Ⅲ)與離子強度無關,表明吸附過程主要靠內表面絡合作用。準二級動力學模型可以很好地擬合動力學吸附過程(R~20.999)。從朗格繆爾吸附模型結果可得MPyr在pH 5.0和293 K條件下對Eu(Ⅲ)的最高吸附量達10.03mg?g-1。從熱力學參數(shù)可知MPyr吸附Eu(Ⅲ)是一個自發(fā)且吸熱的過程。分析XPS結果發(fā)現(xiàn)在酸性和堿性條件下MPyr吸附Eu(Ⅲ)主要靠離子交換和內表面絡合作用。在pH 2~6的無氧水溶液中MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)效率較高,除Cd(Ⅱ)效率受pH影響較小;CMPyr表面氧化會抑制其與Cd(Ⅱ)的反應。MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)動力學可用準二級動力學模型擬合。結合溶液pH變化趨勢、Fe(Ⅱ)和SO42-濃度變化推測,MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)機理主要是Fe1-xS和CdS溶度積差異推動下與Cd(Ⅱ)交換反應,表面絡合屬于次要作用。pH 2.0~6.0時,離子強度由0.001增至0.1 mol?L-1 Py和MPyr去除U(Ⅵ)效率降低。pH 4.0和333 K條件下朗格繆爾模型算得Py和MPyr對U(VI)最大吸附量分別是10.20和21.34 mg?g-1。XPS結果表明反應20天部分MPyr將U(Ⅵ)還原成U(Ⅳ),而Py還原能力較弱。XANES分析得MPyr表面主要存在UIVO2(s)和UVIO22+。EXAFS分析顯示MPyr表面存在U-S鍵,吸附U(Ⅵ)主要靠內表面絡合。表面絡合模型顯示pH4時是外面絡合,pH5時是內表面絡合。Fe_(1-x) S可作為沉淀劑、吸附劑和還原劑的特點能在各種條件下去除水中的重金屬,既廉價又高效。
[Abstract]:Pyrite Pyrite and colloidal pyrite can be decomposed in both pipe-furnace and muffle furnace in N-2 atmosphere. When the temperature reaches 650 鈩,
本文編號:1560592
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