保护气氛下黄铁矿快速热分解及其对重金属的固定作用

发布时间：2018-03-03 10:12

  本文选题：黄铁矿　切入点：磁黄铁矿　出处：《合肥工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：N_2气氛下普通黄铁矿(Py)和胶状黄铁矿(CPy)在管式炉和马弗炉中都可以实现热分解。温度达到650℃时黄铁矿分解生成单斜磁黄铁矿(MPyr)和胶状单斜磁黄铁矿(CMPyr),磁化率达到较高水平。宏观实验结果表明MPyr去除Eu(Ⅲ)与离子强度无关,表明吸附过程主要靠内表面络合作用。准二级动力学模型可以很好地拟合动力学吸附过程(R~20.999)。从朗格缪尔吸附模型结果可得MPyr在pH 5.0和293 K条件下对Eu(Ⅲ)的最高吸附量达10.03mg?g-1。从热力学参数可知MPyr吸附Eu(Ⅲ)是一个自发且吸热的过程。分析XPS结果发现在酸性和碱性条件下MPyr吸附Eu(Ⅲ)主要靠离子交换和内表面络合作用。在pH 2~6的无氧水溶液中MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)效率较高,除Cd(Ⅱ)效率受pH影响较小;CMPyr表面氧化会抑制其与Cd(Ⅱ)的反应。MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)动力学可用准二级动力学模型拟合。结合溶液pH变化趋势、Fe(Ⅱ)和SO42-浓度变化推测,MPyr和CMPyr除Cd(Ⅱ)机理主要是Fe1-xS和CdS溶度积差异推动下与Cd(Ⅱ)交换反应,表面络合属于次要作用。pH 2.0~6.0时,离子强度由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条件下朗格缪尔模型算得Py和MPyr对U(VI)最大吸附量分别是10.20和21.34 mg?g-1。XPS结果表明反应20天部分MPyr将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ),而Py还原能力较弱。XANES分析得MPyr表面主要存在UIVO2(s)和UVIO22+。EXAFS分析显示MPyr表面存在U-S键,吸附U(Ⅵ)主要靠内表面络合。表面络合模型显示pH4时是外面络合,pH5时是内表面络合。Fe_(1-x) S可作为沉淀剂、吸附剂和还原剂的特点能在各种条件下去除水中的重金属,既廉价又高效。
[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，

本文编号：1560592