熱活化褐鐵礦對水中三價砷的凈化作用

作者：皮匯鈺,陳天虎,周躍飛,謝巧勤

摘要：通過熱活化褐鐵礦制備以赤鐵礦為主的納米-微米多級孔結構顆粒材料,并用于模擬凈化含As(Ⅲ)地下水。靜態實驗考察了熱活化溫度、溶液pH值、As(Ⅲ)濃度、反應溫度以及吸附時間等因素對熱活化褐鐵礦去除水中As(Ⅲ)效果的影響,擬合計算反應動力學、熱力學參數,并對反應后的固體產物進行表征分析,探究熱活化褐鐵礦去除水中As(Ⅲ)的機制。結果表明,300℃熱活化產物赤鐵礦的晶體粒徑最小(2.7nm)、比表面積最大(107.4 m2/g)。當As(Ⅲ)初始濃度為1 mg/L時,pH值在2~7范圍內對熱活化褐鐵礦去除As(Ⅲ)效果影響較小,去除率均在98%以上,反應遵循準二級動力學方程和Langmuir吸附等溫模型。研究發現,熱活化褐鐵礦產物對As(Ⅲ)具有吸附和催化氧化作用,且礦物中的錳氧化物在As(Ⅲ)去除中具有顯著的增強作用。因此,通過該方法制備的納米礦物功能材料在地下水砷污染治理中具有很大的應用價值,同時為褐鐵礦資源化利用提供新思路。

發文機構：合肥工業大學資源與環境工程學院

關鍵詞：褐鐵礦赤鐵礦納米-微米孔砷吸附氧化limonitehematitenano-micron poreadsorptionoxidation

分類號： P579[天文地球—礦物學]TB321[天文地球—地質學]