针铁矿及其热活化产物除Sb(Ⅲ)效果对比

作者:罗海翠; 周跃飞; 皮汇钰; 杨建明; 谢巧勤; 陈天虎
来源:矿物学报, 2021, 41(06): 697-703.
DOI:10.16461/j.cnki.1000-4734.2021.41.113

摘要

以合成针铁矿为原料,通过煅烧法获得比表面积分别为85.74和22.65 m2/g的多孔纳米赤铁矿和磁赤铁矿,通过静态实验探究了针铁矿和煅烧产物的Sb(Ⅲ)吸附性能。结果表明,Sb(Ⅲ)吸附效率为赤铁矿>磁赤铁矿>针铁矿,其前二者效率显著高于针铁矿。Sb(Ⅲ)在3种矿物表面的吸附均为快速的化学吸附,吸附在2 h内即可接近平衡,符合准二级动力学反应和Freundlich等温吸附模型,为自发进行的吸热反应,升高温度有利于反应的进行。在45℃、pH=7的条件下,针铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿的最大吸附量分别可达16.04、50.44和33.53 mg/g。pH对赤铁矿和磁赤铁矿的Sb(Ⅲ)吸附效率影响不大,但pH升高会导致针铁矿的吸附能力降低。CO32-、SiO44-、PO43-和胡敏酸会与Sb(Ⅲ)竞争吸附位,抑制3种矿物对Sb(Ⅲ)的吸附,但这种抑制作用只在阴离子浓度较高的条件下有效。研究认为磁赤铁矿具有更多的表面活性位和较强的磁回收能力,是优于针铁矿和赤铁矿的含Sb(Ⅲ)废水处理材料。