發(fā)布時間：2017-04-03 05:05

  本文關(guān)鍵詞：粘土質(zhì)白云巖固化水中銅離子的作用與機理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：粘土質(zhì)白云巖是凹凸棒石粘土礦床中的重要礦石類型。本文以安徽明光和河南鎮(zhèn)平白云石凹凸棒石粘土礦為典型研究礦床,粉晶X射線衍射(XRD)、X射線熒光光譜(XRF)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等以主要研究手段,對粘土質(zhì)白云巖原礦石、煅燒產(chǎn)物及除銅產(chǎn)物進(jìn)行表征分析。利用靜態(tài)吸附實驗考察了不同溶液pH值、反應(yīng)時間、初始Cu2+濃度、離子濃度、溫度等條件下天然粘土質(zhì)白云巖去除水中Cu2+的作用和機理；通過XRD、SEM研究了不同溫度熱處理粘土質(zhì)白云巖的結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,對比研究了不同溫度處理樣品與水中Cu2+的反應(yīng)動力學(xué)；利用靜態(tài)實驗和動態(tài)實驗分別研究了最佳煅燒溫度下粘土質(zhì)白云巖去除水中Cu2+的影響因素(固液比、pH、濃度)和持續(xù)凈化酸性含Cu2+廢水(50mg/L, pH=4.5)的性能；此外還利用不同濃度的氨水對煅燒粘土質(zhì)白云巖與Cu2+反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)行浸取處理。結(jié)果表明：(1)天然粘土質(zhì)白云巖相對于普通白云巖和凹凸棒石粘土具有更好的除銅效果,最佳反應(yīng)pH為5,濃度50mg/L,30℃恒溫反應(yīng)4h,對Cu2+的去除率達(dá)到99.2%；Cu2+的吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué),反應(yīng)是自發(fā)、吸熱且遵循Freundlich等溫方程,Cu2+的飽和去除量(pH=5,30℃)為186.2mg/g。固化Cu2+的主要機制為礦物水化與溶解引起的表面沉淀和凹凸棒石與新生堿式碳酸銅[Cu2CO3(OH)2]膠體的靜電吸附。(2)熱活化粘土質(zhì)白云巖的最佳溫度點為650℃,此時產(chǎn)物組合為方解石+方鎂石+白云石+凹凸棒石,在適宜條件(1g/L, pH=4, 100mg/L,4h)下對銅的去除率達(dá)99.6%,去除機理主要是由于納米方解石與方鎂石的溶解、水化、中和作用促進(jìn)Cu2+形成堿式碳酸銅沉淀；利用25%的氨水對反應(yīng)后產(chǎn)物中Cu提取率為90.3%。(3)650℃煅燒粘土質(zhì)白云巖動態(tài)柱處理效果明顯優(yōu)于未處理樣品,當(dāng)柱床體積(Bed Volume, BV)為2472時,動態(tài)柱開始穿透,對Cu2+處理容量為122.7 mg/g,且出水pH穩(wěn)定在6.5-7.8范圍內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：粘土質(zhì)白云巖 銅離子 表面沉淀 煅燒 動態(tài)實驗
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;P589
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-27
• 1.0 重金屬污染來源、危害及特點16
• 1.1 廢水中重金屬離子的主要處理方法16-19
• 1.1.1 化學(xué)沉淀法17-18
• 1.1.2 膜分離法18
• 1.1.3 電化學(xué)法18
• 1.1.4 離子交換法18
• 1.1.5 生物法18-19
• 1.1.6 吸附法19
• 1.2 凹凸棒石與白云石礦物的基本特征19-21
• 1.2.1 凹凸棒石的基本特征19-20
• 1.2.2 白云石的基本特征20-21
• 1.3 凹凸棒石粘土研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 白云巖作為環(huán)境功能材料的研究進(jìn)展22-24
• 1.5 論文選題依據(jù)及研究目的和意義24
• 1.6 論文研究內(nèi)容、方案與工作量24-27
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容24-25
• 1.6.2 實驗方案設(shè)計25
• 1.6.3 論文工作量25-27
• 第二章 白云石凹凸棒石粘土礦床地質(zhì)特征27-44
• 2.1 安徽明光白云石凹凸棒石粘土礦床地質(zhì)特征27-35
• 2.1.1 地質(zhì)背景27-31
• 2.1.2 安徽明光粘土質(zhì)白云巖礦物學(xué)特征31-35
• 2.2 河南鎮(zhèn)平白云石凹凸棒石粘土礦床地質(zhì)特征35-44
• 2.2.1 地質(zhì)背景35-36
• 2.2.2 河南鎮(zhèn)平粘土質(zhì)白云巖礦物學(xué)特征36-44
• 第三章 粘土質(zhì)白云巖固化水中銅離子的效果與機理44-63
• 3.1 實驗材料及方法44-46
• 3.1.1 實驗材料與儀器44-45
• 3.1.2 樣品加工與測試45
• 3.1.3 吸附試驗45-46
• 3.2 結(jié)果與討論46-62
• 3.2.1 樣品性質(zhì)測試46-48
• 3.2.2 不同初始pH的影響48-50
• 3.2.3 反應(yīng)動力學(xué)50-52
• 3.2.4 等溫模型52-55
• 3.2.5 反應(yīng)熱力學(xué)55-56
• 3.2.6 去除機理分析56-62
• 3.3 本章小結(jié)62-63
• 第四章 煅燒粘土質(zhì)白云巖固化銅離子的作用63-74
• 4.1 實驗材料與方法63-64
• 4.2 結(jié)果與討論64-73
• 4.2.1 不同溫度煅燒粘土質(zhì)白云巖樣品表征64-67
• 4.2.2 不同溫度煅燒粘土質(zhì)白云巖去除銅離子67-70
• 4.2.3 最佳溫度煅燒粘土質(zhì)白云巖去除水中銅離子70-73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 煅燒粘土質(zhì)白云巖凈化水中銅離子動態(tài)實驗74-80
• 5.1 實驗材料與方法74-75
• 5.1.1 實驗材料74
• 5.1.2 顆粒強度測試74
• 5.1.3 動態(tài)實驗裝置74-75
• 5.2 結(jié)果與討論75-79
• 5.2.1 顆粒強度測試結(jié)果75-76
• 5.2.2 動態(tài)柱出水分析76-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 結(jié)論80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果88

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