铁改性赤泥颗粒滤料的制备及其去除水中溴酸盐

发布时间：2017-12-21 03:27

  本文关键词：铁改性赤泥颗粒滤料的制备及其去除水中溴酸盐　出处：《黑龙江大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：赤泥是氧化铝生产过程中所产生的废弃物,为了实现赤泥的资源化利用,本文采用赤泥为主要原料,制备了一种新型多功能赤泥颗粒滤料并用于溴酸盐的去除,为赤泥的综合利用提供了新的途径,也为溴酸盐的去除提供了新思路。首先,本研究以赤泥为原料,添加少量膨润土、煤粉和聚乙烯醇制备了粒径为0.8mm的球形颗粒滤料,考察了原料配比、预处理时间、焙烧温度以及焙烧时间对赤泥颗粒滤料理化性质的影响。实验表明,焙烧温度对颗粒滤料的显气孔率影响最大。进一步考察了焙烧温度对盐酸可溶率的影响,确定了赤泥颗粒滤料的最佳制备条件为预处理温度为400℃,预处理时间为50min,焙烧温度为1030℃,焙烧时间:40min,赤泥、膨润土和煤粉配比为90:4:6。最佳制备条件下所得赤泥颗粒滤料的比表面积为3.3m2g-1,等电点为3.05。本研究采用β-FeOOH作为改性剂,在赤泥颗粒滤料的基础上制备了β-FeOOH改性赤泥颗粒滤料,通过对滤料的表征结果可知,改性后,β-FeOOH进入到了赤泥颗粒滤料的孔道中,在孔道中交叉排列形成了更多的介孔。从而使滤料的比表面积有了较明显的提高,为15m2g-1。对溴酸盐的去除实验结果表明,相比于改性前,溴酸盐的去除效果有明显的提高。初始溴酸盐浓度为800μg/L时,去除率随负载量的增加而升高,随pH值的增加先升高后降低。在pH值为7.0时,吸附效果最好,去除率达到67%。在此基础上,采用Fe~(2+)作为改性剂进一步提高了赤泥颗粒滤料的理化性质。通过表征结果可知,赤泥颗粒滤料的比表面积有了进一步的提高,为20m2g-1。体系中Fe~(2+)的加入使赤泥颗粒滤料的Zeta电位有了明显的提高,更有助于对溴酸盐的去除。Fe~(2+)、β-FeOOH改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐的去除实验表明pH在5.0-10.0范围内是去除效果较好。当pH=7.0时去除率达到94%。最后,通过表征及静态实验结果,对Fe~(2+)、β-FeOOH改性赤泥颗粒滤料去除溴酸盐的作用机理进行深入的分析,滤料与溴酸根之间存在四种作用:静电吸附作用、配体交换作用、离子交换作用以及还原作用。Fe~(2+)、β-FeOOH的改性实现了滤料表面的多功能。
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X758

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本文编号：1314522