湖南锰矿石对砷去除机理及砷黄铁矿钝化处理研究
发布时间：2022-01-10 22:59
砷作为地壳中广泛存在,且对人体具有潜在威胁的剧毒型类金属元素。在经过生产生活等一系列途径进入自然环境后,对水体和土壤造成污染并通过食物链富集,最终对人体产生一系列不可逆的危害。因此,研究对砷污染的有效修复处理技术和防范措施就显得尤为重要。本文通过等温吸附曲线和吸附动力学实验,研究锰矿石对溶液中As（V）和As（III）的吸附去除情况和机理。基于上述结果,探讨锰矿石-砷黄铁矿体系中,通过改变锰矿石和砷黄铁矿质量比,以及温度、外加铁源等影响因子对砷黄铁矿中砷的吸附迁移行为以及释放情况的影响,以期为原位处理砷污染提供理论依据和新的去除材料。主要成果如下:1、锰矿石和砷黄铁矿供试样品的物化性质表征。（1）XRD结果表明,水羟锰矿石、锰钾矿、石英、高岭石和黏土矿物是锰矿石样品中的主要矿物;砷黄铁矿样品中主要衍射峰与纯毒砂的特征峰吻合度极高,表明砷黄铁矿样品的纯度较高。XRF结果显示,锰矿石样品的主要元素包括Mn、Al、Si和Fe等;砷黄铁矿样品的主要元素包括As、Fe和S等。（2）XPS结果表明,在锰矿石样品表面Mn的主要存在形式为Mn4+和Mn2+,...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同Eh-pH条件下溶液中砷的形态图（引用自王丽丽[10]）
绪论5和pH条件下Fe-As-S-O体系的关系图。图1-2在两种浓度下，Fe-As-S-O体系（25°C，1atm）的Eh-pH图。阴影区域为毒砂的稳定范围。左侧图中心虚线框指近地表条件（改编自Craw等，2003[32]）Fig.1-2Eh–pHdiagramsfortheFe–As–S–Osystem(25°C,1atm)attwoconcentrationsofcomponents.Theshadedareashowsthestabilityfieldforarsenopyrite.Thedashedboxinthecenterofdiagramonthelefthandsideindicatestypicalnear-surfaceconditions(AdaptedfromCrawetal,2003).随着采矿、冶炼以及污灌、农药等工农业的发展，使得砷污染在我国的形势日趋严峻。根据近期的研究表明，我国有不少于2000万人常年饮用有健康风险的含砷地下水，直接暴露于高砷环境下。湖南、云南、新疆、内蒙古、广东等地都有与砷污染相关的报道，在湖南、内蒙古等某些砷污染严重的地区已出现了典型的地方性砷中毒现象[33,34]。这其中，最有代表性的当属湖南石门的砷污染。湖南石门雄黄矿被称为“亚洲最大雄黄矿”、“世界最大的砷矿”，在1500年前的北魏时期便有了开采记录，矿区主要生产砒霜、硫酸和用来制造鞭炮、药材的雄黄。在开采这些雄黄矿的同时，受限于开采工艺和技术，含砷矿物和废渣大部分被不同程度地遗弃、堆放和流失，致使资源的严重浪费和砷污染蔓延。据不完全报道，在长期开采过程中产生了大量的废气、废水和废渣，仅砒渣就有20万吨，这对石门矿区周边村镇约35平方公里的水和土壤造成严重的砷污染[35]，仅从1950年建起省属企业雄黄矿区到2011年彻底关闭，60多年来仅登记在册的便有千余名职工和村民砷中毒。现如今尽管雄黄矿已关闭九年有余，但废水和废渣对当地的影响依然较大，在贯穿矿区的黄水河中还能发现砷的存在，峰值达到了0.77mg/L，大于GB5749-2006《生活饮用
实验技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖南桃江锰矿对溶液中As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的去除及迁移行为对比[J]. 何剑汶,李文旭,谌书,刘璟. 环境化学. 2019(08)
[2]黄水溪砷环境地球化学迁移行为及其细菌群落分析[J]. 李文旭,何剑汶,刘璟,谌书. 环境科学研究. 2019(06)
[3]高指数晶面二氧化钛对砷、锑的共吸附去除[J]. 聂晓,阎莉,张建锋. 环境化学. 2018(02)
[4]锰氧化物对环境中重金属吸附及影响因素研究进展[J]. 王鑫浩,范芳,张洛红,齐剑英. 应用化工. 2018(01)
[5]石门雄黄矿区As污染研究Ⅰ——As空间分布、化学形态与酸雨溶出特性[J]. 胡毅鸿,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 农业环境科学学报. 2015(08)
[6]金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系[J]. 卢焕章,朱笑青,王中刚. 矿床地质. 2012(S1)
[7]吸附法处理含砷废水的研究进展[J]. 韩彩芸,张六一,邹照华,罗永明. 环境化学. 2011(02)
[8]微量As（Ⅲ）在粘土矿物上的吸附模拟实验研究[J]. 翟辉,孙红霞,李义连,韩鸿印,张斌辉. 农业环境科学学报. 2008(06)
[9]中国主要含砷矿产资源的区域分布与砷污染问题[J]. 肖细元,陈同斌,廖晓勇,武斌,阎秀兰,翟丽梅,谢华,王莉霞. 地理研究. 2008(01)
[10]污染土壤的物理/化学修复[J]. 蒋小红,喻文熙,江家华,曹卫承,董成. 环境污染与防治. 2006(03)
博士论文
[1]施氏矿物的生物合成及去除水中砷的效果与机理研究[D]. 廖岳华.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]生物纳米FeS除砷机理及应用研究[D]. 周继梅.西南科技大学 2019
[2]基于药物代谢途径探究复方黄黛片中君药雄黄的体内命运[D]. 姜腊.安徽医科大学 2019
本文编号：3581580
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同Eh-pH条件下溶液中砷的形态图（引用自王丽丽[10]）
绪论5和pH条件下Fe-As-S-O体系的关系图。图1-2在两种浓度下，Fe-As-S-O体系（25°C，1atm）的Eh-pH图。阴影区域为毒砂的稳定范围。左侧图中心虚线框指近地表条件（改编自Craw等，2003[32]）Fig.1-2Eh–pHdiagramsfortheFe–As–S–Osystem(25°C,1atm)attwoconcentrationsofcomponents.Theshadedareashowsthestabilityfieldforarsenopyrite.Thedashedboxinthecenterofdiagramonthelefthandsideindicatestypicalnear-surfaceconditions(AdaptedfromCrawetal,2003).随着采矿、冶炼以及污灌、农药等工农业的发展，使得砷污染在我国的形势日趋严峻。根据近期的研究表明，我国有不少于2000万人常年饮用有健康风险的含砷地下水，直接暴露于高砷环境下。湖南、云南、新疆、内蒙古、广东等地都有与砷污染相关的报道，在湖南、内蒙古等某些砷污染严重的地区已出现了典型的地方性砷中毒现象[33,34]。这其中，最有代表性的当属湖南石门的砷污染。湖南石门雄黄矿被称为“亚洲最大雄黄矿”、“世界最大的砷矿”，在1500年前的北魏时期便有了开采记录，矿区主要生产砒霜、硫酸和用来制造鞭炮、药材的雄黄。在开采这些雄黄矿的同时，受限于开采工艺和技术，含砷矿物和废渣大部分被不同程度地遗弃、堆放和流失，致使资源的严重浪费和砷污染蔓延。据不完全报道，在长期开采过程中产生了大量的废气、废水和废渣，仅砒渣就有20万吨，这对石门矿区周边村镇约35平方公里的水和土壤造成严重的砷污染[35]，仅从1950年建起省属企业雄黄矿区到2011年彻底关闭，60多年来仅登记在册的便有千余名职工和村民砷中毒。现如今尽管雄黄矿已关闭九年有余，但废水和废渣对当地的影响依然较大，在贯穿矿区的黄水河中还能发现砷的存在，峰值达到了0.77mg/L，大于GB5749-2006《生活饮用
实验技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖南桃江锰矿对溶液中As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的去除及迁移行为对比[J]. 何剑汶,李文旭,谌书,刘璟. 环境化学. 2019(08)
[2]黄水溪砷环境地球化学迁移行为及其细菌群落分析[J]. 李文旭,何剑汶,刘璟,谌书. 环境科学研究. 2019(06)
[3]高指数晶面二氧化钛对砷、锑的共吸附去除[J]. 聂晓,阎莉,张建锋. 环境化学. 2018(02)
[4]锰氧化物对环境中重金属吸附及影响因素研究进展[J]. 王鑫浩,范芳,张洛红,齐剑英. 应用化工. 2018(01)
[5]石门雄黄矿区As污染研究Ⅰ——As空间分布、化学形态与酸雨溶出特性[J]. 胡毅鸿,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 农业环境科学学报. 2015(08)
[6]金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系[J]. 卢焕章,朱笑青,王中刚. 矿床地质. 2012(S1)
[7]吸附法处理含砷废水的研究进展[J]. 韩彩芸,张六一,邹照华,罗永明. 环境化学. 2011(02)
[8]微量As（Ⅲ）在粘土矿物上的吸附模拟实验研究[J]. 翟辉,孙红霞,李义连,韩鸿印,张斌辉. 农业环境科学学报. 2008(06)
[9]中国主要含砷矿产资源的区域分布与砷污染问题[J]. 肖细元,陈同斌,廖晓勇,武斌,阎秀兰,翟丽梅,谢华,王莉霞. 地理研究. 2008(01)
[10]污染土壤的物理/化学修复[J]. 蒋小红,喻文熙,江家华,曹卫承,董成. 环境污染与防治. 2006(03)
博士论文
[1]施氏矿物的生物合成及去除水中砷的效果与机理研究[D]. 廖岳华.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]生物纳米FeS除砷机理及应用研究[D]. 周继梅.西南科技大学 2019
[2]基于药物代谢途径探究复方黄黛片中君药雄黄的体内命运[D]. 姜腊.安徽医科大学 2019
本文编号：3581580
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