保护气氛下煅烧胶状黄铁矿去除水中铜离子的影响因素

摘要

重金属废水主要来源于矿山开采、机械加工、有色金属冶炼、废旧电池处理以及农药、医药、油漆、颜料等生产过程。尤其是矿山酸性排水，由于金属硫化物的风化氧化以及水岩反应，不仅酸度低、含有高浓度的重金属，而且含有高浓度的易溶盐，如硫酸盐等，对重金属离子的去除可能有影响。前人研究表明：溶度积大的硫化物与可以形成更小溶度积硫化物的重金属离子之间存在交换反应，实验证明某些合成的纳米粒级铁硫化物具有良好的处理重金属废水性能，但是合成纳米铁硫化物的稳定性差，易氧化分解，并且成本较高。胶状黄铁矿是沉积作用形成的隐晶质黄铁矿，高分辨电镜研究发现胶状黄铁矿粒径在纳米-亚微米范围。由于胶状黄铁矿具有纳米特性，在化学活性上表现出与普通黄铁矿不同的特性。但是由于黄铁矿中对硫离子是共价键，黄铁矿与磁黄铁矿相比化学反应活性低。因此，把具有纳米特性的胶状黄铁矿在保护气氛下锻烧形成纳米粒级的磁黄铁矿，更有利于获得高活性的处理重金属离子废水的功能材料。前期研究表明，在氮气保护气氛下500～550℃锻烧胶状黄铁矿可以获得以单斜磁黄铁矿为主的产物，具有最高的除Cu2+反应活性。本文以模拟含铜废水为对象研究胶状黄铁矿锻烧产物(CCPr)与Cu2+反应过程中的影响因素。