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球形海绵铁的制备及其除镉性能研究

作　者: 毕娜
导　师: 闫小林；李俊国
学　校: 河北理工大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 直接还原球形海绵铁制备镉去除
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 42次
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内容摘要

随着对含镉矿物开发利用日趋广泛,大量含镉废弃物排放到环境中,给生态环境和人类健康带来了严重威胁。本文利用直接还原工艺制备了球形海绵铁,并通过静态和动态实验考察了木炭、T₁和T₂温度下H₂还原海绵铁的除镉效果。论文的主要研究内容及结论包括:木炭还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究:利用铁精粉作为原料,经造球、氧化焙烧、木炭直接还原等制备了具有一定粒径和强度的球形海绵铁;溶液初始pH值对海绵铁除镉率影响显著,pH值低于3时,海绵铁除镉率较低、速率较慢,pH值大于3时,除镉率较高、除镉速率很快;固液比较低（1:20）时,镉的去除效率较低;固液比较高（1:5和1:10）时,镉的去除率可以保持在较高水平;木炭还原海绵铁粒径对镉去除率影响较小;溶液初始镉浓度升高,木炭还原球形海绵铁的除镉率逐渐降低,除镉量逐渐增加;在动态实验中,海绵铁填充柱表现出良好的透水性,不发生粉化和板结现象,与静态实验相比,除镉率较低,单位质量海绵铁除镉量也有所降低;综合来看,木炭还原海绵铁除镉过程为一级动力学反应。H₂还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究:利用H₂作为还原剂同样可制备具有一定粒径和强度的球形海绵铁;溶液初始pH值小于3时,T₁和T₂温度下H₂还原海绵铁的除镉率、除镉速率常数都高于木炭还原海绵铁的除镉率和还原速率常数,因此利用H₂还原海绵铁除镉的效果更好;溶液初始pH值高于3时,1h内三种海绵铁的除镉都能达到很好的效果,H₂还原海绵铁除镉速率常数略低于木炭还原海绵铁除镉速率常数,因此利用木炭还原海绵铁除镉的效果更好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 文献综述  9-24
  1.1 环境中镉污染的现状  9
  1.2 镉污染的来源  9-10
    1.2.1 工业“三废”的排放  9-10
    1.2.2 含镉肥料的施用  10
  1.3 镉污染的危害  10-11
    1.3.1 镉污染对植物生长的危害  10-11
    1.3.2 镉污染对人类健康的影响  11
  1.4 镉污染的治理措施  11-18
    1.4.1 污染水体中镉的去除  11-16
    1.4.2 土壤的镉的污染治理与修复方法  16-18
  1.5 零价铁处理水污染的研究进展  18-24
    1.5.1 零价铁的去污机理  18-19
    1.5.2 零价铁处理废水污染物的研究进展  19-20
    1.5.3 海绵铁处理废水的研究  20-24
2 木炭还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究  24-58
  2.1 实验内容与方法  24-27
    2.1.1 实验试剂与材料  24-25
    2.1.2 实验设备与仪器  25
    2.1.3 实验方法  25-27
  2.2 实验结果与讨论  27-50
    2.2.1 球形海绵铁表观特性  27-29
    2.2.2 振荡时间对 Cd 去除效率的影响  29-34
    2.2.3 溶液初始 PH 值对 Cd 去除效率的影响  34-39
    2.2.4 海绵铁加入量对 Cd 去除率的影响  39-42
    2.2.5 海绵铁粒径对 Cd 去除效率的影响  42-46
    2.2.6 初始污染浓度对 Cd 去除效率的影响  46-50
  2.3 动态实验  50-53
    2.3.1 动态实验方法  50
    2.3.2 动态实验结果  50-53
  2.4 海绵铁除镉动力学分析  53-56
    2.4.1 动力学分析方法  53-54
    2.4.2 动力学分析  54-56
  2.5 小结  56-58
3 氢气还原制备球形海绵铁及其除镉性能研究  58-71
  3.1 实验方法  58-59
    3.1.1 实验设备与材料  58
    3.1.2 实验方法  58-59
  3.2 实验结果与讨论  59-70
    3.2.1 T_1温度下H_2还原的海绵铁的除镉实验  59-62
    3.2.2 T_2温度下H_2还原海绵铁的除镉实验  62-66
    3.2.3 H_2还原海绵铁与木炭还原海绵铁除镉效率比较  66-70
  3.3 小结  70-71
结论  71-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
导师简介  77-79
作者简介  79-80
学位论文数据集  80

球形海绵铁的制备及其除镉性能研究

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