针铁矿对钒的吸附及钒的赋存形态模拟研究

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1、＇一？．Ｖ＇—ｒ，分类号密级ＵＤＣ编号硕±学位论文题名和副题名针铁矿对饥的吸附及轨的赋存形态模拟研究作者姓名钟礼春指导教师姓名及职称黄芝教授申请学位级别硕±专业名称地球化学论文提交日期丽．。又论文答辩日期ｙｙｑ．〇（，学位授予单位和日期成都理工大学（如年＾月）答辩委员会主席评阅人％■ｙ尺至脅２０１５年０６月Ｉｆ■—■■？＇、—Ｉ、ＬＪ．—．．■．．’‘■．，．．．．‘．■

2、Ｘ、？—分类号学校代码；１０６１６ＵＤＣ密级学号；２０１２０２０３６９成都理工大学硕击学位论文针铁矿对ｍ的吸附及飢的赋存形态模拟研究钟礼春指导教师姓名及职称黄艺教授申请学位级别硕±专业名称地球化学论文提交日期论文答辩日期、。心学位授予单位和日期成都理工大学（年＾月）答辩委员会主席做＇爷评阅人巧聋Ｊ今２０１５年０６月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的。研究成果据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包

3、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，化不包含为获得成都理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：八／／年＾月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解成都理工大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都理工大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。，可Ｗ采用影印

4、（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论义作者签名：学位论文作者导师签名：一年月曰Ｉ／／针铁矿对钒的吸附及钒的赋存形态模拟研究摘要重金属污染日趋严重，对人类的生命健康造成了巨大的威胁。工业活动加剧了环境问题的产生，如由于重金属的积累导致生态系统恶化问题。重金属在工业生产上的重要性使其应用非常广泛，但未经处理或处理不完全的重金属污染物排入环境后，就会对土壤和水体等造成相当严重的后果，而且，重金属的量超过一定范围后，就会对有机体造成危害。钒是人和动物的必须微量元素，但在人体内过量则会引起急性或慢性中毒。因此重金属污染治理是人

5、们广泛关注的问题。铁基材料，包括铁(氢)氧化物和零价铁均可对多种环境污染物起到修复作用。铁(氢)氧化物，尤其是针铁矿在土壤和沉积物中广泛存在，对环境中重金属具有良好的吸附性能，多年来一直作为治理重金属污染物的重要材料之一。纳米尺度的针铁矿由于具有巨大的比表面积和较高的表面活性，可以通过吸附与环境中的污染物质相互作用，影响制约着许多微量有害元素的迁移、分配和转化，是一种优良的重金属吸附材料。攀枝花地区环境中的钒污染是我国特有的环境问题，但目前很少有比较经济的治理修复钒的技术。本论文依托国际合作项目“攀枝花钒钛磁铁矿区钒污染治理的关键技术联合研究”

6、，以针铁矿对钒的吸附及钒的赋存形态模拟研究为题，制备合成出供试针铁矿，对重金属元素钒进行吸附研究。运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析手段，揭示出针铁矿对钒吸附的关键影响因素。同时通过吸附实验与计算机模拟分析的对比研究，阐释针铁矿对钒的吸附机理。主要研究结果如下：1.钒在针铁矿表面的吸附和许多其它重金属在不同吸附介质上的吸附相似，都呈现出快速吸附的趋势，初始过程几乎是瞬间发生的，之后是一个非常缓慢的过程，且钒的吸附量不再有显著的变化。2.pH值是影响针铁矿吸附钒的重要因素之一。在较低的pH下有助于针铁矿对钒的

7、吸附，随着pH值的增加吸附率下降，这正是预期的结果，因为在针铁矿表面和钒酸根离子表面的电荷变得越来越负。对于低浓度钒溶液，在pH=4左右，针铁矿对钒的吸附量和去除率都达到最高，钒的去除率几乎达到百分之百，且随着pH值的增大，针铁矿对钒的去除率又逐渐的减小，然后在pH=8～10的范围内基本趋于稳定。最后迅速下降。而对于高浓度的钒溶液，在整个考察的pH范围内，吸附率和吸附量没有太大的变化。I3.不同剂量的吸附剂对高浓度初始钒溶液的吸附影响较为明显，2.0g/L的吸附剂在实验设计的初始总钒浓度范围内能提供足够的吸附容量。在实验设计的浓度范围内，针铁矿

8、对重金属离子钒的吸附与吸附溶液中离子强度的大小无关。4.用Freundlich和Langmuir吸附等温模型对15℃、25℃、35℃和4.0、6.0、