赤泥中回收鐵鋁制備復(fù)合氧化物吸附劑及其除氟性能研究.pdf

1、氟化物是對飲用水有重要影響的少數(shù)化學(xué)物質(zhì)之一。當(dāng)飲用水中氟的含量在允許限度內(nèi)時(shí)，其存在有益于骨骼、牙齒的健康生長和發(fā)育，而過量攝入氟化物會導(dǎo)致牙齒或骨骼氟中毒。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的指導(dǎo)方針，飲用水中氟化物濃度上限為1.5 mg/L。中國在生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟化物濃度不能超過1.0mg/L。在研究的眾多除氟方法中，吸附法因其有效性，易于操作和經(jīng)濟(jì)效益，而受到廣泛關(guān)注。然而，在除氟過程中可能存在一些限制，如材料的高成本、吸附能

2、力不高等。針對這一問題，本文利用赤泥中回收的鐵鋁作為主要原料制備了復(fù)合氧化物吸附劑并用于水中氟離子的去除。
　　鐵和鋁作為制備吸附劑的主要原料，采用酸浸法將其從赤泥中回收。研究表明，在鹽酸濃度為3 mol/L、液固比為16∶1 mL/g、浸出溫度為90℃、浸出時(shí)間為1.5 h的條件下，鐵的浸出率為95.4％，鋁的浸出率為66.7％。酸浸后赤鐵礦的晶相消失，被鹽酸全部浸出。
　　利用赤泥中回收的鐵鋁為原料制備鐵鋁復(fù)合氧化物吸附

3、劑，其制備優(yōu)選條件為:Fe3+/Al3+金屬摩爾比為1∶1，制備過程pH值為7.5。通過對其進(jìn)行表征分析可知:鐵鋁復(fù)合氧化物吸附劑表面粗糙且顆粒大小不一，為非晶型態(tài)，其比表面積和平均孔徑分別為283.3 m2/g和2.4 nm。
　　在鐵鋁復(fù)合氧化物吸附劑的基礎(chǔ)上制備具有高吸附容量的鐵鋁鑭除氟吸附劑，其制備優(yōu)選條件為:Fe3+/Al3+/La3+金屬摩爾比為2∶2∶1，焙燒溫度為80℃。通過對其進(jìn)行表征分析可知:鐵鋁鑭復(fù)合氧化物(

4、Fe-Al-La)吸附劑是由具有不同尺寸的無定形顆粒及其聚集體組成的非晶結(jié)構(gòu)，其比表面積和平均孔徑分別為371.47 m2/g和10.2 nm，有利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行。
　　靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)對Fe-Al-La吸附劑的除氟性能進(jìn)行評估，結(jié)果表明Langmuir等溫線吸附模型能較好的擬合Fe-Al-La吸附劑，二級動力學(xué)模型能更好的描述吸附劑的反應(yīng)過程。Fe-Al-La吸附劑在較寬的pH范圍(3-9)表現(xiàn)出高除氟能力，并且最大吸附容量為74