13X分子筛复合材料固定床对有色冶炼废水中Cu 2+ 的富集及资源化研究

发布时间：2022-07-02 10:18

　　有色冶炼废水是水环境重金属污染物的主要来源,本文以自主研发的颗粒型13X分子筛复合材料装填成固定床,对废水中Cu²⁺实现了快速高效富集,并确定了固定床运行适宜参数,探究了复合材料富集Cu²⁺的性能及机理,考察了废水水质、共存重金属离子、常见阴/阳离子对复合材料固定床富集Cu²⁺的影响。此外,对富集饱和后复合材料中铜资源的回收进行了研究。研究结果如下:（1）填料粒径20-40目、填充高度50 cm、进水流速150 m L/min的运行条件下,复合材料固定床对Cu²⁺的富集效果较好,饱和富集量为1.69 mmol/g。进水Cu²⁺浓度增大,复合材料对Cu²⁺的富集速率加快。废水p H≥5.0时,复合材料富集Cu²⁺的性能较好。（2）对Cu²⁺富集饱和后复合材料的表征和解吸结果表明,复合材料富集Cu²⁺的主要机理有离子交换吸附、配位作用、表面沉淀、化学沉淀,其中离子交换吸附最先发生,之后转化为其它... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 有色冶炼废水中Cu~(2+)的来源及危害
    1.2 国内外有色冶炼废水中Cu~(2+)的处理方法及发展动态
        1.2.1 化学法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 物理化学法
    1.3 重金属吸附材料的研究及应用进展
        1.3.1 重金属吸附材料的国内外研究及应用现状与发展
        1.3.2 重金属吸附材料固定床技术的应用研究及发展
    1.4 研究的目的意义及主要内容
        1.4.1 研究的目的意义及创新点
        1.4.2 研究内容
第2章 实验材料与仪器和实验方法
    2.1 材料及主要仪器
        2.1.1 材料及试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 13X分子筛复合材料固定床试验
        2.2.2 吸附富集模型拟合
第3章 13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的性能与机理研究
    3.1 固定床运行参数对13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)性能的影响
        3.1.1 13X分子筛复合材料填充高度的影响
        3.1.2 13X分子筛复合材料颗粒粒径的影响
        3.1.3 进水流速的影响
    3.2 废水水质对13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)性能的影响
        3.2.1 进水Cu~(2+)浓度对13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)性能的影响
        3.2.2 废水pH值对13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)性能的影响
        3.2.3 进水中悬浮物对13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)性能的影响
    3.3 13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)前后的物理化学性质表征
        3.3.1 13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)前后的SEM和 TEM形貌
        3.3.2 13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)前后的XRD
        3.3.3 13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)前后的比表面积和孔结构
    3.4 13X分子筛复合材料吸附富集Cu~(2+)的机理
        3.4.1 Cu~(2+)对13X分子筛复合材料中Na~+的置换
        3.4.2 13X分子筛复合材料富集Cu~(2+)的过程及机理
        3.4.3 K+及Pb~(2+)对富集Cu~(2+)饱和材料中铜的置换
    3.5 本章小结
第4章 废水中共存组分对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
    4.1 共存重金属离子对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
        4.1.1 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)对复合材料富集Cu~(2+)的影响
        4.1.2 Pb~(2+)-Cd~(2+)、Pb~(2+)-Zn~(2+)、Cd~(2+)-Zn~(2+)对复合材料富集Cu~(2+)的影响
        4.1.3 Pb~(2+)-Cd~(2+)-Zn~(2+)对复合材料富集Cu~(2+)的影响
    4.2 共存常见阴/阳离子对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
        4.2.1 Na~+对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
        4.2.2 Ca~(2+)对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
        4.2.3 SO_4~(2-)对13X分子筛复合材料固定床富集Cu~(2+)的影响
    4.3 本章小结
第5章 富集饱和材料中铜的资源化及复合材料对实际废水中铜的富集
    5.1 富集饱和材料中铜的浸出及其资源化
        5.1.1 铜资源的回收现状
        5.1.2 酸种类对铜浸出率及回收率的影响
        5.1.3 盐酸浓度对铜浸出率及回收率的影响
        5.1.4 酸浸时间对铜浸出率及回收率的影响
        5.1.5 还原铁粉用量对铜回收率的影响
    5.2 13X分子筛复合材料固定床对实际冶炼废水中铜的富集
        5.2.1 13X分子筛复合材料固定床对某电解冶炼铜废水中铜的富集
        5.2.2 13X分子筛复合材料固定床对某冶炼厂污酸废水中铜的富集
    5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[4]酸性重金属废水的综合处理研究[D]. 曾强.重庆大学 2015
[5]盐酸浸出赤泥综合回收有价金属的基础研究[D]. 宋嘉伟.太原理工大学 2013
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本文编号：3654185