發(fā)布時(shí)間：2020-04-09 21:14

【摘要】：在工業(yè)飛速發(fā)展的今天,工業(yè)廢水中重金屬廢水的排放量也與日俱增,重金屬廢水的不合理處理與處置不僅會(huì)造成環(huán)境的二次污染也會(huì)導(dǎo)致資源和能源的浪費(fèi)。因此,如何降低工業(yè)廢水中重金屬離子濃度,在實(shí)現(xiàn)凈水直排的同時(shí),有效地對(duì)各種重金屬分離回收和資源化再利用已成為事關(guān)我國(guó)民生與可持續(xù)發(fā)展的研究重點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)堿沉淀法存在試劑使用量大、工藝需后中和處理、沉淀金屬難以分類回收及對(duì)低濃度重金屬廢水處理效果差等問題,本文開展了濕式球磨攪拌活化碳酸鈣(CaCO_3)處理低濃度Pb~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)重金屬廢水的研究。在濕式球磨攪拌過程中,通過球磨介質(zhì)與CaCO_3的碰撞、擠壓及剪切作用,獲得CaCO_3顆粒粒徑減小、表面潤(rùn)濕性增強(qiáng)、溶解度及化學(xué)活性增強(qiáng)等一系列物理及化學(xué)性質(zhì)的變化。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的探究了CaCO_3投加量、球磨時(shí)間、球液體積比、輔助劑的使用、初始濃度等不同條件下濕式球磨攪拌活化CaCO_3對(duì)Pb~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)溶液的處理效果,并通過XRD、TG-DSC、FTIR等測(cè)試分析手段對(duì)重金屬沉淀物的測(cè)試分析討論P(yáng)b~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)從溶液中沉淀分離的機(jī)理。結(jié)果表明,在CaCO_3/Pb~(2+)=1:1、球磨時(shí)間120min、球液體積比10%、轉(zhuǎn)速200rpm的條件下,溶液中的Pb~(2+)形成PbCO_3從溶液中分離沉淀,在初始濃度為0.5mM時(shí),去除率可高達(dá)99.82%,處理后溶液pH=6.51,剩余溶度為0.13mg/L達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn);在CaCO_3/Cu~(2+)=1:1、球磨時(shí)間90min、球液體積比10%、轉(zhuǎn)速200rpm的條件下,溶液中的Cu~(2+)以Cu_4(SO_4)(OH)_6·2H_2O的組成從溶液中分離沉淀,在初始濃度為1mM時(shí),去除率可高達(dá)99.62%,處理后溶液pH=8.25,剩余溶度為0.35mg/L可直接排放;在CaCO_3/Al~(3+)/Ni~(2+)=1.5:1:1、球磨時(shí)間90min、球液體積比10%、轉(zhuǎn)速200rpm的條件下,溶液中的Ni~(2+)以Ni_(14)Al_9(SO_4,CO_3)_6(OH)_(43)·7H_2O的組成從溶液中分離沉淀,在初始濃度為1mM時(shí),去除率可高達(dá)99.79%,處理后溶液pH=7.94,剩余溶度為0.12mg/L可直接排放。綜上所述,采用濕式球磨攪拌活化CaCO_3的工藝,不僅實(shí)現(xiàn)了CaCO_3代替Ca(OH)_2摩爾比化學(xué)沉淀低濃度重金屬的目標(biāo),沉淀產(chǎn)物且隨金屬離子而變化,揭示了不同金屬離子間不同的沉淀機(jī)理。此工藝不僅為多金屬混合溶液的依次分離回收提供了新的思路和方法,也為碳酸鈣資源的開發(fā)利用提供了新的途徑。
【圖文】：

在重金屬去除方面的應(yīng)用將更加廣泛，同時(shí)也會(huì)為重金屬去除提供新的思方法。 濕式球磨攪拌概述1 濕式球磨攪拌的原理濕式球磨攪拌是機(jī)械力化學(xué)的一種作用形式。機(jī)械力化學(xué)活化過程中，通過施加作用力，擾亂固體的晶體結(jié)構(gòu)從而暴露或產(chǎn)生富含活性催化位點(diǎn)的新面，，施加到?jīng)_擊顆粒的壓力或剪切應(yīng)力可以促進(jìn)獨(dú)特的相變或化學(xué)反應(yīng)的[69]。

表 2-2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備一覽表le 2-2 List of experimental apparatus and e型號(hào)及規(guī)格 生ME204/02梅特勒-托利多 DGX-9143B-1 上海福馬實(shí) 534G 上海馳計(jì) UVmini-1240 日本KQ-3200B 鞏義市予華儀KSL-1200X 合肥科晶材 Mastersizer-2000 英國(guó)馬爾文儀 Nicolet 6700 美國(guó) ThD/MAX-ⅢA 日本 RigakuSTA449F3 德國(guó)耐馳
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

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2 張U

本文編號(hào)：2621271