几种吸附剂吸附亚砷酸根离子过程中pH值的动态变化

观察了三种吸附剂吸附亚砷酸根离子过程中溶液pH值随时间的变化。氢氧化铁在吸附过程中的pH值变化大致可分为三个阶段，0～6分钟为第一阶段，体系的pH值快速上升，指示亚砷酸根置换了固相中的氢氧根；7～40分钟为第二阶段，pH值变化不大，指示Fe(OH)3凝胶对亚砷酸根离子的吸附达到动态平衡；40分钟后为第三阶段，溶液的pH值呈单边下降趋势，这一阶段吸附剂与被吸附的阴离子之间发生了缩合反应，并释放出H＋。Mg-Al-LDO在吸附亚砷酸根的反应过程中pH值持续上升，它具有从水溶液中获取阴离子以恢复其前驱体结构的能力，这一反应中有氢氧根生成；Mg-Fe-LDO兼有前两者的吸附机理，吸附反应过程pH值的变化趋势此介于二者之间。氢氧化铁在加热前后吸附容量变化不大，25C和90C时分别为69.7mg/g和73.7mg/g，而Mg-Al-LDO和Mg-Fe-LDO的吸附容量在25C时分别为62.4mg/g和82.5mg/g，在90C时分别增加到114.9 mg/g和199.0 mg/g。Mg-Al-LDO和Mg-Fe-LDO在90C条件下吸附容量的大幅增加，可能和溶解CO2的干扰被抑制有关。     

针铁矿及其前体吸附亚砷酸根离子的反应及预处理方法的影响

观察了针铁矿及其前体对溶液中亚砷酸根离子的吸附过程和吸附性能。3种吸附剂分别为氢氧化铁凝胶、经微波真空干燥的凝胶和80℃烘干的凝胶,它们均转变成了针铁矿。氢氧化铁凝胶与亚砷酸钠溶液混和后,溶液的pH值在6min内从9.71上升到10.36,原因是亚砷酸根离子置换了针铁矿和氢氧化铁中的氢氧根;40min后开始持续下降,和亚砷酸根离子与吸附剂之间的缩合反应有关。pH值的转折点并不意味着吸附反应的结束,但代表了反应类型的转变。这两种类型的反应受温度和气体溶解组分的影响不大。吸附剂经超声波处理后,改善了其在介质中的分散性,吸附效率因此普遍提高,但也造成了固体微粒难以分离的问题。经真空微波处理的凝胶对砷阴离子的吸附率优于另外两种吸附剂,去除率分别提高了53.18%和17.22%。其主要原因可能是凝胶中的水分子在微波辐射场作用下的高频振动,使其内部在干燥脱水过程中保持了较高的孔隙度;此外,吸附剂的表面活性在微波处理过程中亦有可能得到了改善。     

针铁矿及其热活化产物除Sb(Ⅲ)效果对比

以合成针铁矿为原料,通过煅烧法获得比表面积分别为85.74和22.65 m2/g的多孔纳米赤铁矿和磁赤铁矿,通过静态实验探究了针铁矿和煅烧产物的Sb(Ⅲ)吸附性能.结果 表明,Sb(Ⅲ)吸附效率为赤铁矿＞磁赤铁矿＞针铁矿,其前二者效率显著高于针铁矿.Sb(Ⅲ)在3种矿物表面的吸附均为快速的化学吸附,吸附在2h内即可接近平衡,符合准二级动力学反应和Freundlich等温吸附模型,为自发进行的吸热反应,升高温度有利于反应的进行.在45 ℃、pH=7的条件下,针铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿的最大吸附量分别可达16.04、50.44和33.53 mg/g.pH对赤铁矿和磁赤铁矿的Sb(Ⅲ)吸附效率影响不大,但pH升高会导致针铁矿的吸附能力降低.CO32-、SiO44-、PO43-和胡敏酸会与Sb(Ⅲ)竞争吸附位,抑制3种矿物对Sb(Ⅲ)的吸附,但这种抑制作用只在阴离子浓度较高的条件下有效.研究认为磁赤铁矿具有更多的表面活性位和较强的磁回收能力,是优于针铁矿和赤铁矿的含Sb(Ⅲ)废水处理材料.     

几种氢氧化铁对亚砷酸根的吸附及预处理方法的影响

笔者研究了3种铁氧化物(氢氧化物)对亚砷酸根阴离子的吸附作用。三种吸附剂分别是Fe(OH)3凝胶,其真空微波干燥和80℃常规干燥产物。实验结果表明,将氢氧化铁凝胶与亚砷酸钠溶液混合后,六分钟内溶液的pH值从9.71升高至10.36,说明亚砷酸根取代了氢氧化铁中的氢氧根。反应40分钟后,pH值下降,原因很可能是被吸附的亚砷酸根表面络合体从单齿络合转变成为单核—双齿络合体并释放质子。pH值降低并不意味着吸附作用的结束,而是表明了反应类型的转变。温度和溶解空气对这两种反应的影响很小。将吸附剂超声波处理后,亚砷酸根的吸附总量增加了,不过…     

meso-四(对-三甲铵基苯基)卟啉与铋显色反应的研究

研究了在催化剂苯羟乙酸的存在下,me so-四(对-三甲铵基苯基)卟啉与Bi(Ⅲ)的显色反应。在pH 5.7的HAc-NaAc介质中,于沸水浴中反应5min完成,配合物的最大吸收波长为464mn,表现摩尔吸光系数为3.15×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),Bi(Ⅲ)含量在0～0.48μg/ml范围内呈线性关系,配合物的组成为Bi(Ⅲ):T(4-TAP)P=2:3。方法可用于矿样中痕量Bi的测定。     

轻烧白云石处理含硼废水的方法研究

采用辽宁某矿山的硼废水,研究了轻烧白云石对废水中硼的吸附及其影响因素,硼在矿物表面的吸附状态以及吸附作用机理,确定了实验最佳条件。在20mL反应体系中,反应温度为25℃,溶液pH为9.5～10.5,白云石(热处理温度750℃,粒径200～300目)矿样用量为2.0g,反应3h后,除硼率可达90%以上。pH9.2时,矿物对硼的吸附作用甚微;9.2pH12(轻烧白云石的零电荷点)时,溶液中的B(OH)4-被吸附到矿物表面,吸附机制为外层络合模式,此过程中OH-浓度是硼吸附量的重要控制因素;pH12时,矿物表面带负电,无静电吸附作用。通过XPS及红外光谱分析,硼以硼氧四面体的络合结构形式吸附于矿样表面。     

H2O2在α-Fe2O3表面非均相氧化SO2机理的模拟研究

通过密度泛函理论模拟了H_2O_2和SO_2气体在矿物氧化物(α-Fe_2O_3)表面上的非均相反应,研究了H_2O_2和SO_2在α-Fe_2O_3(001)表面的吸附机制和氧化机制。研究结果表明,SO_2、H_2O_2均在α-Fe_2O_3(001)表面通过Fe原子进行吸附,H_2O_2相比于SO_2优先吸附在α-Fe_2O_3(001)表面,且H_2O_2在表面的赋存形式趋向于两个·OH形式吸附。通过二者共吸附的局域态密度、差分电荷密度、Mulliken电荷布局分析结果发现,SO_2和H_2O_2的共吸附形式是通过H_2O_2产生的·OH吸附在α-Fe_2O_3(001)表面,同时SO_2被H_2O_2产生的·OH氧化[S(SO_2)-电荷布局:0. 79 e→1. 32 e; O(H_2O_2)-电荷布局:-0. 77 e→-1. 11 e]形成·OH+SO_2团簇。模拟结果表明大气微量气体H_2O_2能够在矿物氧化物表面介导SO_2吸附并促进SO_2的转化,为理解H_2O_2在大气中非均相氧化SO_2的反应过程提供了理论依据。     

硼掺入Mg(OH)2形式及机理

采用pH=9.5～13.0的无镁合成海水进行了Mg(OH)₂沉积时B的掺入实验,证实了B(OH)₃优先掺入Mg(OH)₂的硼同位素分馏特征。在所研究的pH范围内,Mg(OH)₂沉积的δ11B均高于无镁合成海水的δ11B,它们之间的硼同位素分馏系数α沉积/海水为1.017 7~1.056 9,平均为1.032 9±0.009 32(SD)。硼同位素的这种分馏特征与无机碳酸盐沉积时的硼同位素分馏存在明显差异,表明B掺入Mg(OH)₂沉积具有不同的机理。B在Mg(OH)₂沉积上的吸附以及B(OH)₃与Mg(OH)₂的沉积反应同时存在并相互制约是其主要特征,造成了B(OH)₃优先掺入的总结果,这并不意味B(OH)₃在掺入的分数上占有优势,相反在所研究的pH范围内,Mg(OH)₂沉积的B(OH)₃/B(OH)-₄大都小于1,因此吸附作用决定了Mg(OH)₂沉积中B浓度的变化特征。采用这种模型能很好地解释沉积中B浓度、B在沉积和海水间的分配系数Kd以及沉积与海水间的分馏系数α随海水pH的变化特征。石珊瑚中Mg(OH)₂的普遍存在和Mg(OH)₂中B(OH)₃的优先掺入也许会影响珊瑚的硼同位素组成与海水pH的定量对应关系,给δ11B作为古海水pH的代用指标带来一定的不确定性。     

矿物溶解的表面化学动力学机理

本文应用表面化学理论分析了矿物在水溶液中的溶解反应动力学机理。表面化学的催化作用使矿物溶解反应的活化能显著降低。矿物溶解速率受表面吸附、表面交换反应和解吸反应等表面化学过程的控制并与溶液的pH值有关，正比于溶液αH＋值的nθ次幂。受表面吸附控制时，nθ＝1，溶解速率随pH增大而减小；受表面交换反应控制时，nθ＝0，溶解速率与pH无关；受解吸反应控制时，酸性条件下nθ为0～1内的正小数，碱性条件下nθ为-1～0之内的负小数。大多数矿物的溶解作用在酸性条件下受表面吸附和／或表面交换反应控制，在碱性条件下受解吸反应的控制。     

经国际矿物协会(I.M.A.)新矿物与矿物命名委员会批准1983-1984年发表的新矿物

化学成分式参考文献锗石阿硫锡铅矿砷钮铅铀矿轻硅铁锰石碱钒石氟碳铝钠石钮黄锑华多水硅钙锰石钙贝塔石锡铜把矿抒锗铁铝石水硼铝钙矾水硅锰钙被石铬镁电气石ArgutiteAschamal二刀iteGe 02PboBi:匀(Pb,Ba)(Uo:)6(Bio)一〔(A:,p)o‘〕2(OH)1,·3HZO(Mg,卜ez争一于e,+,M”2+,口)‘2511。(0,OH).0(Na,K)xv亮+v息叙01。(o。90>x>0 .54)Na7AIH:(CO:)一卜:卜e告寸。;Bi里户::Sb:.。。o;caM。盒+51:o,。·7H:o(Ca,La,Th,U),(Nb,Ta,Ti)20PdZ Cu Sn卜eZ+Al:GeO:(OH):Ca6(AI,51)2(50‘)2(B(OH)O(OH,0)l:·26H20Ca Mn I3eZS…     

氨基膦酸树脂对镥(Ⅲ)的吸附性能

考查介质pH、温度、吸附时间、树脂量等因素对吸附过程的影响。实验结果表明:氨基膦酸树脂(APAR)对镥(Ⅲ)的吸附在pH=5.64的HAc-NaAc的缓冲溶液中为最佳。25℃时静态饱和吸附量为330.5 mg/g(树脂)。用0.5 mol/L的HC l溶液作为解析剂,解析率为95.4%;氨基膦酸树脂对镥(Ⅲ)的表观吸附活化能Ea=37.3 kJ/mol,表观吸附速率常数k298=2.47×10-5-s1,测得热力学参数分别为ΔH=7.86 kJ/mol,ΔG=-4.42 kJ/mol,ΔS=42.5 Jmo-l1K-1,等温吸附服从Freundlich经验式。树脂功能基与镥(Ⅲ)的配位比约为2∶1。     

磷酸纤维素分离光度法测定矿石中铀

测定了不同浓度盐酸中铀(Ⅵ)对磷酸纤维素(PC)的分配系数,确定了用PC柱浓集分离铀的条件。用pH3至2mol·L~(-1)HCl作为流动相流经φin0.55×9cm的PC柱后,铀(Ⅵ)被定量吸附,然后以0.75—1.5％ Na_2CO_3溶液洗提铀。用偶氮胂Ⅲ光度法测定。方法已用于矿石中n×10~(-4)—n×10~(-1)％铀的测定。     

磁铁矿协同增强磁黄铁矿去除水体中六价铬

利用天然磁铁矿辅助合成磁黄铁矿去除水体中的Cr(Ⅵ).实验结果表明,磁铁矿对合成的磁黄铁矿去除水体中Cr(Ⅵ)过程存在协同增强作用.同时利用X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对反应前后样品进行分析,发现水体中的Cr(Ⅵ)被有效的还原为Cr(Ⅲ),并以Cr(OH)3及Cr2O3的形式沉淀.设计正交试验探究了磁铁矿粒度、投加量以及废水pH值对除铬过程中2种矿物间协同作用的影响,发现3种因素的影响作用大小顺序为pH值＞磁铁矿粒度＞磁铁矿用量.磁铁矿协同磁黄铁矿去除Cr(Ⅵ)的最优条件为pH值= 3,磁铁矿粒度75～150 μm,用量占比40％.讨论得出2种矿物间的协同作用应包括1)磁铁矿对磁黄铁矿在水溶液中团聚现象的抑制作用;2)酸性条件下磁铁矿表面Fe(Ⅲ)对溶液中磁黄铁矿释放H2S的固定作用.     

南秦岭寒武系黑色岩系中夏家店金矿床地质地球化学特征

研究取得如下成果和认识确定了微细浸染型金矿床赋存于含矿性好的重晶石-硅质岩热水沉积岩系之中;矿床形成经历同生沉积成矿预富集,韧-脆性剪切构造叠加和后生热液改造金的工业富集过程,与本区古大陆俯冲-碰撞造山大地构造演化密切耦合.成矿作用共划分为3期8阶段,矿石由3类11亚类型组成,体现出复杂改造的成矿过程.矿化矿物流体包裹体均-温度集中在199～300℃,成矿压力为370×105～820×105 Pa,具中-低温热液成矿特征;成矿早期流体包裹体盐度3.27(NaCl)%,中晚期5.25(NaCl)%;6件矿化矿物氢氧同位素组成δ18OH2O为-7.86‰～0.37‰,δDH2O为-80.70‰～66.30‰,具有由大气降水向右横向漂移的以天水为主的成矿流体受到较强烈的改造;金矿床属于热水沉积-韧脆性构造叠加-大气降水为主含矿热液改造的微细粒浸染型(类卡林型)金矿床.     

天然勃姆石热相变体(γ-Al_2O_3)的阴离子交换-吸附性能的研究

天然勃姆石热相变体(γ-Al_2O_3)对阴离子交换-吸附序列为:OH~-、S_~(2-)、PO_4~(3-)、F~-、Cr_2O_7~(2-)、NO_3~-、HCO_3~-,Cl~-,SO_4~(2-)。它表明γ-Al_2O_3对这些阴离子交换-吸附的相对能力。γ-Al_2O_3吸附或交换溶液中阴离子时,也对阳离子发生吸附或交换作用。溶液的pH值是影响阴离子交换-吸附作用的重要因素。γ-Al_2O_3对阴离子的交换-吸附及其可解脱性,具有潜在应用价值。     

利用尾矿砂制备镁铁氢氧化物实验研究

以金川铜镍矿尾矿酸浸液为原料,根据矿物沉淀pH值区间的不同,分步分离Fe、Mg的沉淀物以及有价金属Al、Co、Ni、Cu的混合沉淀物,进而制备具有高附加值的Fe(OH)3和Mg(OH)2,同时富集Co、Ni、Cu等有价金属。结果表明,当溶液pH值为3.8时可沉淀分离出主要成分为施威特曼石(schwertmannite)的氢氧化铁前驱体,pH值达到9.8时沉淀富集出Al、Co、Ni、Cu的混合氢氧化物,随即得到只含有Mg离子的溶液。在60℃条件下,将施威特曼石在pH值为12的NaOH溶液中老化36h,可以得到Fe(OH)3。同时,以NaOH调节只含有Mg离子的溶液至pH值为12.4时可获得Mg(OH)2。本研究为金属矿山尾矿的资源化综合利用提供了新的思路与方法。     

郯庐断裂带南段沙溪含铜斑岩体的40Ar/39Ar年代学研究及意义

对郯庐断裂南段沙溪含铜斑岩体中黑云母和斜长石单矿物的高精度40A r/39A r同位素测定,获得40A r/39A r平均坪年龄为132.62 M a±0.28 M a,40A r/39A r等时线平均年龄为132.59 M a±0.46 M a,而最小平均视年龄86 M a左右可能表示后期的一次热事件,可能对应于斑岩体与Cu-A u矿化有关的热液活动。这些年龄值比前人在该区及邻区获得的K-A r和R b-S r年龄更精确地代表沙溪含铜斑岩体的侵入时代。132.6M a左右的年龄代表着该区含铜(金)斑岩体的侵入时代,可以证实铜(金)斑岩型矿床是在稍后的大规模热液蚀变条件下所形成。     

层控交代型夕卡岩金矿床形成机理的实验研究

采用安徽铜陵狮子山层控交代型夕卡岩金矿床未蚀变、未受矿化影响的地层层位的岩石——砂岩与碳酸盐岩 ,灰岩与硅质岩 ,灰岩与泥质页岩 ,泥质岩与条带灰岩和单独泥灰岩作试料 ,分别模拟配制 p H为 4.5、 5.5、 6.5和 7.5的 0 .5M Na Cl 0 .5M KF 0 .1 M K2 SO4 0 .0 5M Au Cl3水溶液作为成矿热液。试料和溶液焊封在银试管内 ,放在高压釜反应腔中持续 96 h的交代作用。实验结果表明在温度为 2 50～ 650℃和压力 2 0 0× 1 0 5 ～ 80 0× 1 0 5 Pa下的弱氧化、弱还原环境中 ,都能形成夕卡岩矿物和金矿物组合 ,其中冬瓜山矿床 (砂岩与碳酸岩交代作用 )系统的实验形成了透闪石 蛇纹石 硬石膏 自然金 ( ) ,硅灰石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 硬石膏 银金矿 ( )和方柱石 透辉石 -钙铁辉石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 ( )组合分别与上述矿床含矿、含 H2 O夕卡岩 ,含金夕卡岩和高温无矿夕卡岩矿物共生组合相吻合。金在 2 50～ 350℃范围以自然金状态沉淀 ,在 350℃以上以少量的银金矿形式出现 ,在 60 0℃以上的实验产物中未见金呈独立矿物产出。     

纳米铁对地下水中As(III)的吸附动力学

实验室合成制得的纳米铁BET比表面积为49.16 m2/g, 直径范围为20~40 nm.通过批实验考察纳米铁对As(Ⅲ)吸附动力学情况.结果表明, 在20℃、pH为7时, 纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ), 在60 min内, 0.1 g纳米铁对起始浓度为910 μg/L溶液As(Ⅲ)去除率大于99%.反应遵循准一级反应动力学方程, 标准化后的As(Ⅲ)速率常数k_SA为2.6 mL/(m2·min).纳米铁对As(Ⅲ)的吸附等温曲线能够很好地满足Langmuir和Freundlich方程, 相关系数R2＞0.95, 由Langmuir模型获得单层纳米铁的最大吸附量为76.3 mg/g.0.1 mol/L NaOH对吸附在纳米零价铁(NZVI)的As(Ⅲ)解吸率为21%.在竞争阴离子中, SiO₃2-和H₂PO₄-对As(Ⅲ)的去除有明显阻碍作用, 而其他离子基本上没有影响.纳米铁对As(Ⅲ)的去除机理主要是吸附和共沉淀.      

D301R树脂吸附金(Ⅲ)的实验

研究了D301R树脂对金(Ⅲ)的吸附性能及其机理,测得在HAc-NaAc体系中pH=3.47时为最佳吸附条件。在298 K的温度下,pH=3.47的HAc-NaAc缓冲体系中树脂对金(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为828.36 mg/g;测得吸附热力学参数分别为:ΔH=16.77 kJ/mol,ΔS=59.36J/mol K,ΔG298=-919.28 J/mol;吸附速率常数k298=2.17×10-5s-1,吸附活化能Ea=9.43 kJ/mol;用20%硫脲的丙酮溶液和6 mol/L的HCl溶液以1∶1混合洗脱,洗脱率达到95%以上;等温吸附曲线能很好地遵循Freundlich曲线;树脂的功能基与金(Ⅲ)的配位比接近1∶1。