赤泥复合颗粒去除Fe2+、Mn2+的最佳制备条件探究

利用赤泥、粘结剂、造孔剂,生产配比为94∶1∶5的赤泥复合颗粒,最佳预热温度为400℃,预热时间30 min,焙烧温度为700℃,焙烧时间为20 min.此条件下生产的赤泥复合颗粒散失率低,在pH值为3～4时,去除酸性矿山废水Fe2+、Mn+效果明显,去除量可达9.17 mg/g和9.85 mg/g.     

膨润土-钢渣复合颗粒去除Fe2+的吸附机理研究

为了探究膨润土-钢渣复合颗粒对酸性矿山废水中Fe2+的吸附机理,采用宏观、微观实验相结合的方法对复合颗粒处理含Fe2+废水进行了探究,初步揭示了复合颗粒对Fe2+的离子交换、络合反应机理及规律。通过测定复合颗粒处理废水过程中Na+、Ca2+的释放当量,揭示了复合颗粒对Fe2+的阳离子交换作用主要发生在反应前5~10 min,通过XRD微观测定颗粒层间距变化进一步揭示发生了阳离子交换作用。通过测定不同离子强度下复合颗粒对Fe2+的去除量,确定在反应前300 min均有外表面络合作用。     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

膨润土复合颗粒的表征及对Fe2+的吸附特性研究

为解决单一材料处理水中污染物的局限性,采用天然膨润土、钢渣制备复合颗粒吸附剂。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、傅里叶红外光谱（FTIR）仪对复合颗粒进行表征,研究复合机制及复合颗粒对污水中Fe2+的吸附特性。结果表明,高温焙烧使膨润土层间距由1.287 nm增至1.549 nm;复合后颗粒层状结构明显,表面粗糙,比表面积大,具有较强的表面吸附能力;复合后蒙脱石的二八面体结构未改变,生成了Na Al Si2O6等新物质,使得颗粒的碱性和强度增大。复合颗粒对Fe2+的吸附倾向于BET多分子层吸附,吸附Fe2+后颗粒表面重金属离子含量增多,复合颗粒被重金属离子沉淀包裹,说明复合颗粒具有吸附-聚沉废水中重金属离子的功能,是一种创新高效、环境友好型吸附剂。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。     

粉煤灰-赤泥复合絮凝剂PAFC的除磷性能

为了确定粉煤灰和赤泥经HCl改性制得的复合絮凝剂PAFC处理含磷废水的合适工艺技术条件,对浓度为50.0 μg/mL的模拟含磷废水进行了适宜除磷pH值和PAFC用量试验,并对反应过程中的水力条件进行了研究。结果表明：在pH=8、PAFC投加量为180 mg/L、快速搅拌速度为200 r/min、快速搅拌时间为60 s、慢速搅拌速度为50 r/min、慢速搅拌时间为15 min情况下,取得了97.55%的磷去除率。除磷机理分析表明：①PAFC结构杂乱无章、参差不齐,表面积极大,孔隙度极高,这十分有利于对磷的吸附。②PAFC通过自身携带的Fe-OH、Al-OH、H-OH羟基基团,以及Al3+和Fe3+水解形成的氢氧化铝（铁）等羟基络合物吸附磷;PAFC中的Al3+和Fe3+除了与水中溶解的正磷酸盐反应生成不溶性磷酸盐沉淀,还通过电性中和作用,降低或消除污水中胶体的ζ电位,从而令水中胶体消除静电斥力,使悬浮物快速脱稳并沉降到水底,表现出良好的絮凝除磷效果。粉煤灰和赤泥可制备优质除磷絮凝剂PAFC,实现了这些工业固体废弃物的资源化利用,且达到了以废治废效果。     

膨润土增孔复合颗粒对Cr6+的吸附和抗菌性能研究

针对天然饮用水中重金属离子超标和生物污染加剧的现状，通过复合造粒，研究了颗粒处理水的综合性能。当增孔剂添加量为3％．黏结剂为0．5％，热处理温度650℃，盐酸浓度为1mol／L时，对即浓度为200μg/L人工水处理后，水中Cr^6＋含量降为8μg／L，明显低于国家饮用水质量指标。增孔剂对复合颗粒吸附Cr^6＋的影响较大，黏结剂对散失率影响较大。在复合颗粒中加入2％的载银抗菌剂后，对水中大肠杆菌的抑制能力这到98．6％。     

改性自燃煤矸石处理含Fe~(2+)、Mn~(2+)煤矿酸性废水实验

针对煤矿酸性废水中Fe2+、Mn2+含量高、处理难度大、处理成本高等问题,采用自燃煤矸石及Na OH、Na Cl、HCl活化改性煤矸石对煤矿酸性废水中Fe2+、Mn2+进行处理,单因素静态实验、SEM与XRD矿物学分析研究表明,自燃煤矸石的最佳反应条件为:粒径120~180μm,投加量4 g/50m L,p H值为5,震荡时间150 min。Na OH活化改性过程由于煤矸石结构发生较大改变,孔隙、比表面积增大,处理效果最好,最佳改性条件为:浓度3 mol/L,液固比2 L/kg,浸泡时间8 h。     

硫酸浸出赤泥中铁、铝、钛的工艺研究

采用硫酸作为浸出剂, 研究了赤泥中3种金属铁、铝和钛的浸出工艺。通过考察反应温度、反应时间、液固比、硫酸浓度、赤泥颗粒粒径、焙烧温度、焙烧时间对浸出率的影响, 确定了3种金属离子的最佳浸出工艺条件。实验结果表明, 将粒径为0.15～0.18 mm的赤泥颗粒于600 ℃下焙烧5 h后, 在温度为60 ℃, 硫酸浓度为12 mol/L, 液固比为5的条件下反应1 h, Fe、Al、Ti的浸出率分别为46.7%、63.3%和54.3%。此外, 实验还采用扩散控制的收缩未反应芯模型对浸出反应的动力学进行了研究, 通过对实验数据的模拟分析, 得到了3种金属的浸出动力学方程。     

碱和微波改性沸石及对亚铁离子的吸附研究

采用微波辐射技术和NaOH对天然沸石进行活化改性处理,研究了改性沸石对水溶液中Fe2+的吸附性能及影响因素。结果表明:经浓度为0.8 mol/L的NaOH和微波功率480W辐射5 min改性的沸石吸附性能良好,在溶液pH值为7及常温条件下,改性沸石在用量为10 g/L、振荡吸附时间为40 min时,对质量浓度为224 mg/L的Fe2+的去除率为99.5%。改性沸石对Fe2+的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式。采用0.8 mol/L的NaOH作为改性沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

膨润土-钢渣复合材料处理含Zn~(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度.采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌.结...