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摘要
为探究铁尾矿对水体中磷去除能力与过程,并进一步提高其去除性能,采用高温方法对铁尾矿进行改性。以温度、恒温时间、升温速率为试验因素,以单位去除量为响应值设计响应面试验,并在此基础上依据动力学、等温线、热力学分析铁尾矿改性前后的除磷过程与性能。结果表明,经高温600℃改性的铁尾矿对水体中磷的单位去除量最大为2.43 mg/g,是未改性前的2.46倍。并结合文献和铁尾矿XRD矿物成分分析推测Fe3O4对水体中磷的去除起主要作用。回归模型极显著(P<0.0001),该模型的决定系数R2大于0.99,说明建立的回归方程可靠。从响应面试验得到的最优条件为改性温度627.84℃,恒温时间得3.00 h,升温速率为9.82℃/min,预测最大单位去除量为17.43 mg/g。铁尾矿改性前后对磷的去除均属于非均匀表面的化学吸附,水中磷的去除过程更接近Freundlich等温模型,根据Langmuir等温模型估算改性前后铁尾矿对水体中磷的最大去除量分别为0.19 mg/g和149.97 mg/g,铁尾矿对磷的去除均较易发生。△H0>0反应需要吸热,温度升高可提高铁尾矿对水中磷的去除作用。
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单位河北省科学院生物研究所; 河北科技大学
