發(fā)布時間：2020-10-31 03:50

　　 礦山資源在開采過程中形成的酸性礦山廢水(AMD)對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害。對于AMD的治理主要有調(diào)節(jié)酸性水體與抑制金屬礦物氧化兩方面。本課題利用溶劑揮發(fā)法制備了分別包載中和劑磷酸氫二鉀(K_2HPO_4)和殺菌劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的兩種具有pH響應(yīng)性的聚合物微球,通過控制K_2HPO_4和CTAB的釋放,以到達調(diào)節(jié)酸性水體pH值和抑制金屬礦物生物氧化的目的。以聚甲基丙烯酸樹脂Ⅳ(PAR)和乙基纖維素(EC)的混合物PAR/EC為載體材料,包載K_2HPO_4制得微球PAR/EC@K_2HPO_4。用PAR/EC包覆負載有殺菌劑CTAB的空心介孔SiO_2粒子得到微球PAR/EC/SiO_2@CTAB。PAR在酸性溶液環(huán)境中溶解性增大,從而賦予聚合物微球pH響應(yīng)性控制釋放性能。本論文開展的主要工作有:以得到表面包覆良好、無孔、平均粒徑30μm左右的PAR/EC微球為目標,探究了PAR與EC的比例、乳化劑PVA濃度、PAR/EC濃度、pH、攪拌速率等對PAR/EC微球形貌的影響,確定最佳的工藝條件為:PAR/EC質(zhì)量濃度為5.71 g/L,PAR與EC的質(zhì)量比為1:3,CH_2Cl_2用量150 mL,水相體積200 mL,乳化劑PVA質(zhì)量濃度為1%,溶液pH=10.0,攪拌速率500 rpm。在此基礎(chǔ)上,加入1%的硬脂酸鎂輔助K_2HPO_4的包覆,制備了PAR/EC@K_2HPO_4微球。微球包覆完好、表面無孔、平均粒徑為39.1μm,K_2HPO_4的包載率為52.37%,包載量為60.5%。PAR/EC@K_2HPO_4微球在初始pH為3.0的水溶液中能快速釋放K_2HPO_4,將溶液的pH提高至6.3左右,并保持穩(wěn)定。利用常溫水溶法制備了平均粒徑275 nm、比表面積1222 m~2/g、平均孔徑3.1 nm的空心介孔SiO_2粒子,并采用浸漬法吸附CTAB。然后用PAR/EC包覆制得PAR/EC/SiO_2@CTAB微球,微球表面無孔、粒徑均一、分散性好,平均粒徑為27.7μm,CTAB包載量34.9%。PAR/EC/SiO_2@CTAB微球具有緩慢控制CTAB釋放的性能,在初始pH為6.5的水溶液中,CTAB可緩慢持續(xù)釋放80 h,累積釋放量約為70%。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X753;TQ317
【部分圖文】：

屬離子形成氫氧化物沉淀進而除去。常用的中。Wang 等[39]向礦山廢水中分別投入燒堿、石果，發(fā)現(xiàn)投入燒堿對廢水 pH 值的改變最快且離子，使得治理過程產(chǎn)生的沉淀量大，增加了 有利于對其中重金屬離子的去除。Zheng 等[40礦山廢水，即先使用中和劑將廢水的 pH 調(diào)節(jié)H 升至強堿性范圍。結(jié)果表明，用石灰調(diào)節(jié)廢素的去除率一般，采用氫氧化鈉二段中和后，此時廢水中鐵、錳、鋅能接近完全除去。Wan水，工藝流程如圖 1-1 所示，研究發(fā)現(xiàn)分段中 25%左右，沉降速度也能提高 0.55 mm/min，備和管道腐蝕減輕。

中和法作為處理酸性礦山廢水最成熟的方法之一，對于快速調(diào)節(jié) pH，間接離子有著顯著作用，但是存在處理量較大，易產(chǎn)生二次污染的弊端，未來需適的治理形式代替中和劑的直接投放，才能達到更好的治理效果。.2 人工濕地法人工濕地法是將要處理的礦山廢水、廢渣等按一定秩序分配到經(jīng)人工建造的在沿一定方向流動的過程中，經(jīng)土壤、人工介質(zhì)、植被、微生物的協(xié)同作用處理的一種技術(shù)。人工濕地法處理礦山酸性廢水源于對天然濕地凈化能力的 等[42]報道了英國一處銅礦排水流經(jīng)的天然濕地對 AMD 的凈化效果，如圖究發(fā)現(xiàn)對于含高濃度 Cu、Fe、Zn 的礦山排水，濕地系統(tǒng)可除去水體中 90屬離子，pH 由 2.2 調(diào)節(jié)至 5.5，系統(tǒng)中豐富的植被與根系周圍的還原菌是凈鍵。

3+能反應(yīng)成膜阻隔礦石氧化，并且能較長久地進行防護，如圖1-3所示，但是對于pH為2.0和4.0的條件下，氫氧化鋁鈍化膜很難形成，因此需要先用中和法預(yù)處理后，再投加Al3+。圖1-3 摻氫氧化鋁鈍化層對黃鐵礦的防護示意圖[50]Fig. 1-3 Protection of pyrite by aluminum hydroxide-doped passivation layers[50]Fan等[51]利用硅酸鹽在黃鐵礦表面形成穩(wěn)定的硅酸鹽-氫氧化鐵鈍化層，有效地降低了鐵礦石的氧化，研究中發(fā)現(xiàn)，硅酸鹽能阻止無定型的氫氧化鐵向針鐵礦轉(zhuǎn)變，并與之形成穩(wěn)定的鈍化層，將礦石的浸出液維持在中性的pH。Luo等[52]采用巰丙基三甲氧基硅烷（PropS-SH）對黃鐵礦進行鈍化處理，得到了PropS-SH的最優(yōu)包膜條件
【參考文獻】

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本文編號：2863407