菱铁矿及其热活化产物对磷的吸附性能和机理

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1、单位代码１０３５９密级公开学号分类号＿＿＾２２０１３丨丨０８７６ｖ＾ｙ学位论文菱铁矿及其热活化产物对磷的吸附性能和机理ＡｄｓｏｒｔｉｏｎｏｆＰｈｏｓｈａｔｅｆｉｘ＞ｍＡｕｅｏｕｓＳｏｌｕｔｉｏｎｂｙＳｉｄｅｒｉｔｃｐｐｑａｎｄＡＳＯ：ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＭｃｄｉａｎｉｓｍ，作者姓名：邢波波导师姓名：陈天波教授申请学位：理学溥士搭羔里位：合歷工並大学学科专业：矿物学岩石学矿床学研奋愉提交日期：２０１８年４月答辩日期：２０１８年５月答辩委员会主席：

2、周根陶教授傅导评阅人：匿名匿名匿名匿名匿名２０１８年４月单位代码：10359密级：学号：2013110876分类号：P57HefeiUniversityofTechnology博士学位论文DOCTORALDISSERTATION论文题目：菱铁矿及其热活化产物对磷的吸附性能和机理学科专业：矿物学岩石学矿床学作者姓名：邢波波导师姓名：陈天虎教授完成时间：2018年4月单位代码：10359密级：学号：2013110876分类号：P57博士学位论文菱铁矿及其热活化产物对磷的吸附性能和机理AdsorptionofPhosphatefromAqueo

3、usSolutionbySideriteandASO:Preparation,PerformanceandMechanism作者姓名：邢波波导师姓名：陈天虎教授申请学位：理学博士培养单位：合肥工业大学学科专业：矿物学岩石学矿床学研究方向：环境纳米材料提交日期：2018年4月答辩日期：2018年5月答辩委员会主席：周根陶教授评阅人：匿名匿名匿名匿名匿名2018年4月博士学位论文菱铁矿及其热活化产物对磷的吸附性能和机理作者姓名：邢波波申请学位：理学博士研究方向：矿物学岩石学矿床学学科专业：环境纳米材料指导教师：陈天虎教授2018年4月ADissertationSubmit

4、tedtoHefeiUniversityofTechnologyinaccordancewiththerequirementfortheDegreeofDoctorofPhilosophyAdsorptionofPhosphatefromAqueousSolutionbySideriteandASO:Preparation,PerformanceandMechanismByXingBoboHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaApril,2018学位论文评阅人匿名教授、博导匿名教授、博导匿名教授、博导匿名教授、

5、博导匿名教授、博导学位论文评议人周根陶中国科技大学教授、博导庆承松安徽省教育厅教授、硕导徐晓春合肥工业大学教授、博导钱家忠合肥工业大学教授、博导王进合肥工业大学教授、博导答辩委员会名单主席：周根陶中国科技大学教授、博导委员：庆承松安徽省教育厅教授、硕导徐晓春合肥工业大学教授、博导钱家忠合肥工业大学教授、博导王进合肥工业大学教授、博导秘书：刘海波合肥工业大学副教授、硕导摘要我国乃至全球的水体现状呈现出十分严峻的污染形势，水体富营养化所带来的污染问题尤为突出，为了遏制和改善污染现状，原有的对于废水的处理己从高浓度的污染治理转向低浓度微污染的治理。目前迫切的需要对水体富营养

6、化的重要衡量指标磷进行深度去除，除磷时所需的材料和技术是目前研究的热点。低品位菱铁矿资源储量丰富，但利用率很低，研究仍局限于选矿冶金。菱铁矿作为亚铁的碳酸盐矿物具有很高的化学氧化和热分解活性以及生物氧化活性，在水体深度除磷方面具有很大的应用潜力。本文通过XRD、SEM、TEM、TGA、XRF、FTIR等表征手段，并结合一系列静态和动态实验，考察了天然菱铁矿及其煅烧活化产物除磷性能及其作用机理。本文取得如下主要成果：1、通过XRD、SEM、TGA、XRF和化学分析等方法，查明实验所用菱铁矿矿石主要矿物成分为：菱铁矿(FeCO3)66.3%，针铁矿(FeOOH)11.3%

7、，粘土矿物22.4%。菱铁矿呈现半自形菱面体形貌特征，粒径5微米左右，热分解起始温度430℃、峰值温度510℃、完全分解温度为600℃。菱铁矿热活化的最佳温度区间为450~550℃。2、破碎至0.05~0.10mm的铜陵新桥低品位菱铁矿矿石可以在相对较宽的pH值范围(3.0和11.0)表现出良好的除磷效果。弱酸性条件更利于菱铁矿向铁氢氧−−化物的转化，从而有更好的吸附除磷效果。水中常见共存阴离子(Cl，NO3，−2−2−NO2，CO3和SO4)在浓度15-100mg/g浓度范围内对菱铁矿吸附除磷基本没有显著的影响。在初始磷浓度为1mg/L，固液质量比