改性钢渣陶粒的制备及其除磷性能研究

发布时间：2024-06-08 05:18

　　为提高钢渣对水中低含量磷的去除能力,采用镧铁复合氧化物作为改性剂,蒙脱石粉和可溶性淀粉分别作为粘结剂和造孔剂,制备了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒(LFSC)。考察了它的除磷性能,并分析了其微观形貌和化学组成。结果表明,原料中钢渣、改性剂、粘结剂和造孔剂的质量比为50:10:25:15时,1 000℃下焙烧30 min制得的LFSC具有良好的除磷性能,且不易破碎。改性钢渣陶粒表面呈现粗糙多孔结构,镧、铁元素大都以氧化物或氢氧化物形式存在于LFSC表面。对于100 m L质量浓度1 mg/L的磷溶液,使用0.5 g LFSC 4 h除磷率可高达99.07%(平衡质量浓度<0.01mg/L);在pH为3～11时,LFSC的除磷率都在93.76%以上。磷在LFSC上的吸附过程符合准2级动力学模型。

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【部分图文】：

图1不同配比改性钢渣陶粒的除磷率

镧铁复合氧化物（改性剂）可以与磷发生化学反应形成不溶性的沉淀[11-13]。其在原料中的比例对改性钢渣陶粒的除磷能力有明显影响，见图1。由图1可知，随着镧铁复合氧化物比例的增加，改性钢渣陶粒的除磷率逐渐提高。当钢渣与镧铁复合氧化物的质量比为50:10时，其2h除磷率为84.5%，....

图2钢渣陶粒和LFSC的SEM图像

图2是钢渣陶粒和LFSC的SEM图像。由图2可知，钢渣陶粒微观表面结构致密，孔隙很少；而LFSC的表面粗糙、多孔。吸附后的LFSC表面平整、密实，有明显的颗粒物聚集。

图3钢渣和LFSC的XRD

图3是钢渣和LFSC的XRD。由图3可知，与钢渣的相比，LFSC的XRD图谱中新增了La(OH)3、La2O3和LaFeO3的衍射峰，且Fe3O4的衍射峰明显增强）。这表明LFSC中镧、铁元素大都呈氧化物或氢氧化物的形式存在于改性钢渣陶粒的表面，从而使其具备高效的除磷能力。

图4不同投加量对LFSC除磷效果的影响

图4为不同投加量对LFSC除磷效果的影响。由图4可知，随着LFSC投加量从0.1g增加到1.5g，反应后溶液中磷的质量浓度从0.860mg/L下降到0.003mg/L，除磷率则从13.24%上升到99.67%；对于100mL质量浓度1mg/L的磷溶液，当LFSC投加....

本文编号：3991516