褐铁矿纳米结构化相变零价铁及其除磷性能 - 矿物岩石地球化学通报.PDFVIP

矿物岩石地球化学通报 ·纳米地质学 · ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＭｉｎｅｒａｌｏｇｙ，ＰｅｔｒｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｖｏｌ３５Ｎｏ１，Ｊａｎ．，２０１６ 褐铁矿纳米结构化相变零价铁及其除磷性能  刘海波，张如玉，陈天虎 ，陈陈，陈冬 合肥工业大学 资源与环境工程学院，纳米矿物与环境材料实验，合肥 ２３０００９ 摘　要：利用Ｘ射线粉末衍射仪、Ｘ射线荧光光谱仪、热分析仪、场发射扫描电镜表征手段研究了铜陵褐铁矿的矿物组成及其 形貌形态特征，通过热处理方式获得褐铁矿纳米结构化相变零价铁作为动态柱填料并探究其除磷性能。结果表明，铜陵褐铁 矿主要由针铁矿（＞９０％）和石英组成，针铁矿晶体呈针状和片状，具纳米尺寸，集合体呈笋状和球状；热处理促使针铁矿进一 步纳米结构化相变形成零价铁，具多孔结构、高比表面积特征；零价铁作为动态柱填料净化模拟含磷（５ｍｇ／Ｌ）废水可运行 １ 年以上，磷去除效率超过９９％，出水磷浓度达到城镇污水一级 Ａ排放标准（０５ｍｇ／Ｌ）。研究结果可促进褐铁矿资源在保护 环境中的应用，也为深度处理含磷废水提供一种新材料。 关　键　词：褐铁矿；针铁矿；纳米结构化；相变；除磷 ＋ 中图分类号：Ｐ５７８１２　　文章编号：１００７２８０２（２０１６）０１００６４０６　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７２８０２．２０１６．０１．００８ ＴｈｅＰｈａｓｅＣｈａｎｇｅｏｆＬｉｍｏｎｉｔｅｉｎｔｏＺｅｒｏＶａｌｅｎｔＩｒｏｎｂｙＮａｎｏＳｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇａｎｄ ＩｔｓＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎＲｅｍｏｖａｌｏｆＰｈｏｓｐｈａｔｅ  ＬＩＵＨａｉｂｏ，ＺＨＮＡＧＲｕｙｕ，ＣＨＥＮＴｉａｎｈｕ ，ＣＨＥＮＣｈｅｎ，ＣＨＥＮＤｏｎｇ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＮａｎｏｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｔｅｒｉａｌ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＸＲＤ，ＸＲＦ，ＴＧ／ＤＴＧａｎｄＦＥＳＥＭｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｓｔｕｄｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｐｈａｓｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ ｌｉｍｏｎｉｔｅｆｒｏｍｔｈｅＴｏｎｇｌｉｎｇａｒｅａ．Ｚｅｒｏｖａｌｅｎｔｉｒｏｎ（ＺＶＩ）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｒｍａｌｌｙｔｒｅａｔｉｎｇｌｉｍｏｎｉｔｅｉｎｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｉｓｔｈｅｎ ｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎｒｅｍｏｖａｌｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＴｏｎ ｇｌｉｎｇｌｉｍｏｎｉｔｅｗａｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｇｏｅｔｈｉｔｅ（ｏｖｅｒ９０％）ａｎｄｑｕａｒｔｚ．Ｔｈｅｇｏｅｔｈｉｔｅｏｃｃｕｒｓａｓｎａｎｏｓｉｚｅｄａｃｉｃｕｌａｒａｎｄｆｌａｋｙ ｃｒｙｓｔａｌｓｉｎｂａｍｂｏｏｓｈｏｏｔａｎｄｂａｌｌｓｈａｐｅｄａｇｇｒｅｇａｔｅｓ．Ｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｇｏｅｔｈｉｔｅｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｉｔｓｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｚｅｒｏｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｗｉｔｈｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｒｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｉｎｔｈ