铁尾矿陶粒的制备及其除磷性能研究

X703; 以铁尾矿为主要原料,粉煤灰为辅料,制备了铁尾矿陶粒,并通过原料配比实验和正交实验优化制备工艺参数.依据吸附等温模型、热力学参数和动力学模型拟合及XRD、SEM、FT-IR表征分析了铁尾矿陶粒对磷的吸附过程及吸附机理.结果表明,铁尾矿与粉煤灰质量比为9:1,预热温度400 ℃、预热时间10 min、焙烧温度900 ℃及焙烧时间20 min时,制备得到的陶粒对磷的吸附率最高,达到了98.81%.Freundlich等温吸附模型和准一级反应动力学方程能更好地描述其吸附过程,铁尾矿陶粒对磷的吸附属于非均质表面的多层吸附,兼具物理扩散与化学吸附的特点,理论最大吸附量为 1.68 mg/g;且...

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Published in工业水处理 Vol. 44; no. 11; pp. 67 - 73
Main Authors 虞孝德, 王道涵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁 阜新 123000 01.11.2024
Subjects
optimized preparation
adsorption
吸附
磷
铁尾矿
优化制备
ceramsite
iron tailings
陶粒
phosphorus
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ISSN1005-829X
DOI10.19965/j.cnki.iwt.2023-1053

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Summary:X703; 以铁尾矿为主要原料,粉煤灰为辅料,制备了铁尾矿陶粒,并通过原料配比实验和正交实验优化制备工艺参数.依据吸附等温模型、热力学参数和动力学模型拟合及XRD、SEM、FT-IR表征分析了铁尾矿陶粒对磷的吸附过程及吸附机理.结果表明,铁尾矿与粉煤灰质量比为9:1,预热温度400 ℃、预热时间10 min、焙烧温度900 ℃及焙烧时间20 min时,制备得到的陶粒对磷的吸附率最高,达到了98.81%.Freundlich等温吸附模型和准一级反应动力学方程能更好地描述其吸附过程,铁尾矿陶粒对磷的吸附属于非均质表面的多层吸附,兼具物理扩散与化学吸附的特点,理论最大吸附量为 1.68 mg/g;且铁尾矿陶粒对磷的吸附是一种自发的吸热过程.表征结果表明,铁尾矿陶粒表面粗糙,介孔结构丰富;主要晶体矿物为钙铝黄长石,吸附磷后有新的物相产生,附着在陶粒表面,并且多处波峰都有不同程度的减弱,推测铁尾矿陶粒对磷的吸附机理可能是表面的钙、镁等离子与磷酸盐反应生成Ca3(PO4)2等沉淀,并有羟基等离子与磷酸盐发生配体交换作用.
ISSN:1005-829X
DOI:10.19965/j.cnki.iwt.2023-1053