赤铁矿渣—煤泥铁碳基复合材料的制备及除Cr(Ⅵ)性能研究

为探究赤铁矿渣和煤泥的高附加值利用途径,通过高温还原法制备铁碳基复合材料并将其用于Cr(Ⅵ)的吸附研究,利用SEM-EDS、XRD及XPS进行吸附机理研究。结果表明,所制材料主要含Fe、C、S 3种元素,其摩尔比为24∶62∶14。Fe、C元素构成铁碳基复合材料的基本结构,FeO、FeS和Al_(2)O_(3)·SiO_(2)不均匀地镶嵌在复合材料的结构中。这种材料对水中Cr(Ⅵ)具有较好的去除性能。在Cr(Ⅵ)初始浓度100 mg/L、初始pH=2的溶液中,投加3 g/L铁碳基复合材料,25℃振荡反应60 min,水中Cr(Ⅵ)的去除率可达99.87%,材料的最大吸附量可达86.88 mg/g。水中Cr(Ⅵ)的去除,是因为Cr(Ⅵ)能与铁碳基材料表面的Fe发生还原反应生成Fe^(2+)和Cr(Ⅲ),再进一步与材料表面OH^(-)、S^(2-)结合生成稳定的FeCr_(2)O_(4)和FeCr_(2)S_(4),沉积在铁碳基材料表面。以上研究为赤铁矿渣和煤泥制备铁碳基复合材料及其应用提供了理论和技术指导。