類質(zhì)同像置換對(duì)閃鋅礦和黃鐵礦表面反應(yīng)性的制約
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 04:13
作為有色金屬和稀有分散元素的重要載體,硫化物礦物的表面反應(yīng)性及其地球化學(xué)行為受到廣泛的關(guān)注,而閃鋅礦和黃鐵礦是最常見的硫化物礦物。閃鋅礦是一種親汞的硫化物礦物,其對(duì)汞的吸附固定作用控制著汞的地球化學(xué)行為,并在治理人為汞污染方面具有重要的應(yīng)用前景。已有研究主要關(guān)注閃鋅礦對(duì)水體中Hg2+的吸附能力和反應(yīng)機(jī)理,但關(guān)于閃鋅礦對(duì)氣態(tài)Hg0吸附性能與作用機(jī)制的研究報(bào)道還不多見。黃鐵礦的氧化作用會(huì)產(chǎn)生大量的酸性礦山廢水以及重金屬污染,故黃鐵礦的表面氧化是當(dāng)前礦物學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。黃鐵礦的氧化會(huì)產(chǎn)生羥基自由基(·OH)。·OH具有較高的氧化還原電位,可無選擇性地氧化環(huán)境污染物,制約著相關(guān)環(huán)境物質(zhì)的遷移,轉(zhuǎn)化和歸趨。在自然界中,閃鋅礦和黃鐵礦結(jié)構(gòu)中廣泛存在類質(zhì)同像置換,可能影響著礦物的物理化學(xué)性質(zhì)以及表面反應(yīng)性。鐵是閃鋅礦最常見的置換離子,盡管已有研究表明鐵的置換作用增強(qiáng)閃鋅礦對(duì)Hg2+的去除性能,但其對(duì)閃鋅礦吸附固定氣態(tài)Hg0反應(yīng)性的影響程度和制約機(jī)制仍不明確。天...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所)廣東省
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)(黃色球代表S原子,灰色球代表Zn原子)
不同 pH 條件下,合成閃鋅礦對(duì) Cd2+吸附實(shí)驗(yàn)(容學(xué)德 等 Adsorption experiments of synthesized sphalerite to Cd2+underconditions (容學(xué)德 等, 2013) Pb2+和 As(III)的表面絡(luò)合作用與活化領(lǐng)域,閃鋅礦可與溶液中的 Pb2+發(fā)生置換反應(yīng)如下所示:ZnS + Pb2+Zn2++ PbS 為該反應(yīng)機(jī)制可能更復(fù)雜。在水溶液中,閃鋅礦表面 PbOH-反應(yīng)(Houot 等, 1992):ZnS/ZnOH + PbOH-ZnS/Zn-O-Pb++ H2O 2+
.3 Pb 及其氫氧化合物在 ZnS(110)面吸附構(gòu)型 (Steele 等sorption configuration of Pb and its hydroxide compounds on Z(Steele 等, 2003)5 時(shí),宏觀實(shí)驗(yàn)可觀察到 As(III)在閃鋅礦表面的吸附升而上升(圖 1.4a)(Bostick 等, 2003)。X 射線吸收吸附在閃鋅礦表面的 As(III)并沒有發(fā)生氧化為 A1.4b)。在水溶液中,As的硫化物主要為AsO(SH)2-或羥基與水溶液中的 H2S 形成=ZnSH。因此,閃鋅礦吸示:9=ZnSH + 3As(OH)39=ZnO-+As3S3(SH)3+ 3H2S + 9H.5 可以看出,pH 上升將有利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行,符
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]古海洋氧化還原地球化學(xué)指標(biāo)研究新進(jìn)展[J]. 張明亮,郭偉,沈俊,劉凱,周煉,馮慶來,雷勇. 地質(zhì)科技情報(bào). 2017(04)
[2]云南會(huì)澤鉛鋅礦床閃鋅礦化學(xué)成分特征及其指示意義[J]. 張茂富,周宗桂,熊索菲,宮勇軍,陳國林,李行. 巖石礦物學(xué)雜志. 2016(01)
[3]廣西大廠錫多金屬礦田西礦帶稀散元素銦的富集規(guī)律研究——來自礦石組構(gòu)和閃鋅礦地球化學(xué)的證據(jù)[J]. 皮橋輝,胡瑞忠,王登紅,繆秉魁,覃小峰,陳宏毅. 礦床地質(zhì). 2015(02)
[4]銦和鍺的載體鋅礦物及黃鐵礦的浮選行為差異研究[J]. 鄧政斌,童雄,王曉,謝賢,呂向文,楊波. 稀有金屬. 2015(02)
[5]硫化鋅納米微粒在溶液中吸附鎘離子的行為研究[J]. 容學(xué)德,趙鐘興. 廣東化工. 2013(02)
[6]不同純度的正極材料黃鐵礦的表征及其性能研究[J]. 黎佩珊,孫明,鄭育英,徐前忠. 廣東化工. 2012(16)
[7]閃鋅礦Cd、Fe含量與礦化階段的關(guān)系[J]. 劉鐵庚,葉霖,周家喜,邵樹勛. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2012(01)
[8]鐵雜質(zhì)對(duì)閃鋅礦表面電子結(jié)構(gòu)及活化影響的第一性原理研究[J]. 陳建華,陳曄,曾小欽,李玉瓊. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2009(08)
[9]低劑量汞毒性與人體健康[J]. 安建博,張瑞娟. 國外醫(yī)學(xué)(醫(yī)學(xué)地理分冊(cè)). 2007(01)
[10]黃鐵礦處理重金屬廢水的光譜表征[J]. 張平,梁敏華,陳永亨. 光譜學(xué)與光譜分析. 2007(01)
本文編號(hào):3277313
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所)廣東省
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)(黃色球代表S原子,灰色球代表Zn原子)
不同 pH 條件下,合成閃鋅礦對(duì) Cd2+吸附實(shí)驗(yàn)(容學(xué)德 等 Adsorption experiments of synthesized sphalerite to Cd2+underconditions (容學(xué)德 等, 2013) Pb2+和 As(III)的表面絡(luò)合作用與活化領(lǐng)域,閃鋅礦可與溶液中的 Pb2+發(fā)生置換反應(yīng)如下所示:ZnS + Pb2+Zn2++ PbS 為該反應(yīng)機(jī)制可能更復(fù)雜。在水溶液中,閃鋅礦表面 PbOH-反應(yīng)(Houot 等, 1992):ZnS/ZnOH + PbOH-ZnS/Zn-O-Pb++ H2O 2+
.3 Pb 及其氫氧化合物在 ZnS(110)面吸附構(gòu)型 (Steele 等sorption configuration of Pb and its hydroxide compounds on Z(Steele 等, 2003)5 時(shí),宏觀實(shí)驗(yàn)可觀察到 As(III)在閃鋅礦表面的吸附升而上升(圖 1.4a)(Bostick 等, 2003)。X 射線吸收吸附在閃鋅礦表面的 As(III)并沒有發(fā)生氧化為 A1.4b)。在水溶液中,As的硫化物主要為AsO(SH)2-或羥基與水溶液中的 H2S 形成=ZnSH。因此,閃鋅礦吸示:9=ZnSH + 3As(OH)39=ZnO-+As3S3(SH)3+ 3H2S + 9H.5 可以看出,pH 上升將有利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行,符
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]古海洋氧化還原地球化學(xué)指標(biāo)研究新進(jìn)展[J]. 張明亮,郭偉,沈俊,劉凱,周煉,馮慶來,雷勇. 地質(zhì)科技情報(bào). 2017(04)
[2]云南會(huì)澤鉛鋅礦床閃鋅礦化學(xué)成分特征及其指示意義[J]. 張茂富,周宗桂,熊索菲,宮勇軍,陳國林,李行. 巖石礦物學(xué)雜志. 2016(01)
[3]廣西大廠錫多金屬礦田西礦帶稀散元素銦的富集規(guī)律研究——來自礦石組構(gòu)和閃鋅礦地球化學(xué)的證據(jù)[J]. 皮橋輝,胡瑞忠,王登紅,繆秉魁,覃小峰,陳宏毅. 礦床地質(zhì). 2015(02)
[4]銦和鍺的載體鋅礦物及黃鐵礦的浮選行為差異研究[J]. 鄧政斌,童雄,王曉,謝賢,呂向文,楊波. 稀有金屬. 2015(02)
[5]硫化鋅納米微粒在溶液中吸附鎘離子的行為研究[J]. 容學(xué)德,趙鐘興. 廣東化工. 2013(02)
[6]不同純度的正極材料黃鐵礦的表征及其性能研究[J]. 黎佩珊,孫明,鄭育英,徐前忠. 廣東化工. 2012(16)
[7]閃鋅礦Cd、Fe含量與礦化階段的關(guān)系[J]. 劉鐵庚,葉霖,周家喜,邵樹勛. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2012(01)
[8]鐵雜質(zhì)對(duì)閃鋅礦表面電子結(jié)構(gòu)及活化影響的第一性原理研究[J]. 陳建華,陳曄,曾小欽,李玉瓊. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2009(08)
[9]低劑量汞毒性與人體健康[J]. 安建博,張瑞娟. 國外醫(yī)學(xué)(醫(yī)學(xué)地理分冊(cè)). 2007(01)
[10]黃鐵礦處理重金屬廢水的光譜表征[J]. 張平,梁敏華,陳永亨. 光譜學(xué)與光譜分析. 2007(01)
本文編號(hào):3277313
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