氧化铜尾矿与牛粪的改性及其对水溶液中磷和染料的去除.pdfVIP

摘 要 摘要 吸附法在水污染控制中有很重要的地位，在吸附法处理废水中，使用吸附性 能好而廉价的吸附剂是目前研究的重要方向。 氧化铜尾矿是铜矿在浮选过程中产生的矿业废弃物，尾矿中含有的金属硫化 物，在自然条件下很容易被氧化，形成氧化尾矿。本论文的第一部分以氧化铜尾 矿作为原材料，利用其含有铁氧化物的特点，考察其对水溶液中磷的吸附能力。 结果显示，氧化铜尾矿对水溶液中磷有很好的吸附能力，pH 值为 4 时, 氧化铜 尾矿颗粒对初始浓度为 10mg.L-1 的水溶液中磷的去除率都大于 99% 。尾矿对磷 的吸附等温过程可以通过Langmuir 方程进行描述，对磷的最大吸附量在溶液pH 值为4 时达到最高，为3.89 mg.g-1，吸附动力学过程符合准二级动力学模型，溶 液的初始浓度、初始 pH 、氧化铜尾矿颗粒量、颗粒直径以及搅拌速度对吸附速 度均有一定程度影响。为增强氧化铜尾矿对磷的吸附性能，本研究还通过物理方 法与化学方法对氧化铜尾矿进行改性，分别用不同浓度的酸、碱溶液以及双氧水 浸泡氧化铜尾矿，以及高温灼烧氧化铜尾矿，其中改性效果最好的是400℃高温， 改性后氧化铜尾矿对磷的最大吸附量有很大幅度增加，而其他改性方法对氧化铜 尾矿的吸附性能的影响比较复杂。 论文的第二部分考察了以牛粪和氧化铜尾矿作为原材料，通过化学方法处理 形成新的吸附材料，分别探讨了氧化铜尾矿、改性牛粪-树脂颗粒以及改性牛粪+ 氧化铜尾矿-树脂颗粒对水溶液中染料的吸附性能。试验结果显示，三种颗粒中 改性牛粪-树脂颗粒对孔雀绿吸附效果最佳。改性牛粪+氧化铜尾矿-树脂颗粒对 水溶液中孔雀绿的吸附过程符合Langmuir 方程，能够有效的去除水溶液中孔雀 绿，其中颗粒直径为 1-2mm 的改性牛粪-树脂颗粒的最大吸附量达到 185.19 mg.g-1，该颗粒对孔雀绿的吸附动力学过程符合颗粒扩散模型，改变染料溶液的 初始浓度、颗粒量、颗粒直径以及搅拌速度对吸附过程有一定的影响。氧化铜尾 矿对孔雀绿的吸附符合 Langmuir 方程，改性牛粪+氧化铜尾矿-树脂颗粒对孔雀 绿的吸附则符合Freundlich 方程，动力学过程符合准二级动力学模型，试验条件 同样对动力学过程产生影响。三种颗粒对酸性品红的吸附过程都符合Freundlich 过程。氧化铜尾矿和牛粪在去除水溶液中某些污染物中有广泛的应用前途。 关键词 氧化铜尾矿 磷 牛粪 染料 吸附 I 氧化铜尾矿与牛粪的改性及其对水溶液中磷和染料的去除 Abstract Adsorption is one of the most extensively used technologies for water and wastewater treatment.The kyestone of the technology is reasching efficient inexpensive sorbent . Cuprum oxide main tailing is a kind of mining waste from floatation.The metal oxide in main tailing turn to main tailing oxide through oxidation.In the first part of the thesis, cuprum oxidation main tailing is used as sorbent to adsorb phosphorus in water. The result shows 99% phosphorus in low concentration phosphorus solution of -1 10mg.L was absorbed by main tailing . The adorption isotherm accords with Langmuir