厂商 ：巩义蓝宇净水材料
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商品详细描述
- 海绵铁的主要成分 海绵铁滤料使用原理 海绵铁蓝宇厂家球形海绵铁的形成|| 利用球形海绵铁进行的静态实验过程和结果海绵铁具有较好的还原活性和高比表面积特点，作为水除氧剂的海绵粒度为2-5mm，孔隙率极高，比表面积大，活性高，极易与水中的氧发生反应生成Fe3O3,从而达到除氧目的，反应产物为不易溶于水的絮状沉淀，被拦截下来，用一定强度的反洗水可以冲洗干净。随着科学技术的不断进步，人们对含镉矿物开发利用日趋广泛，大量含镉废弃物以三废的形式排放到环境之中，造成了严重的环境污染，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。目前含镉废水的处理方法主要包括化学沉淀法、吸附法、氧化法、离子交换法、膜分离法、生物法等 [1-5] 。这些传统的处理方法对水体中镉都具有一定的去除效果，但处理成本一般都比较高，而且操作复杂，对设备及技术的要求较高。 因此寻求一种高效去除镉的水处理工艺非常重要。 近年来，国内外学者开始研究零价铁材料还原去除水体中的重金属污染的研究，并取得了一定的效果。应用的零价铁材料中，主要有铁屑、铁粉、纳米铁粉和海绵铁。其中海绵铁因具有比表面积大、比表面能高、有较强的电化学富集、强还原性、物理吸附及絮凝沉淀等优越的物理化学性能，因此在锅炉水除氧、含磷废水、有机印染废水、电镀废水及硝酸盐废水处理中有一定的应用和研究。但目前所有报道中，用于水处理的海绵铁材料大都是工业用海绵铁，由于生产目的不同，工业海绵铁主要考虑提高海绵铁的金属化率、降低海绵铁中杂质含量等方面，而对与水处理相关的还原铁晶粒的结晶程度，是否具有足够的比表面积及强度等方面则没有考虑。因此工业海绵铁一般表面能还不是很高，而且易于粉化、污染物的去除效率较低。 祥源专家研究在充分考虑海绵铁强度和海绵铁活性的前提下，经过造球、高温焙烧及直接还原等工艺成功制取了粒径为1~5mm的球形海绵铁。为了确定该球形海绵铁对污染水体中镉污染的去除效率。祥源厂家利用单因素分析进行了球形海绵铁的静态吸附实验。实验用海绵铁自制。镉粉、硝酸、抗坏血酸、碘化钾、聚乙烯醇、盐酸、氢氧化钠等试剂均为分析纯。 UV754 型紫外可见分光光度计，THZ－82A 型气浴恒温振荡器，DGG-9140B 型电热恒温鼓风干燥箱，TDL-5-A 型低速台式离心机，ORP－431 型测定仪，AD-6 型自动电子天平。球形海绵铁应用铁精粉作为含铁原料，含铁原料、粘结剂等混合后利用圆盘造球机造球，球体干燥后在高温焙烧炉内进行氧化焙烧得到高温焙烧球团。焙烧球团在直接还原炉内进行直接还原，还原产物在还原气氛下冷却到室温，即可成功制取具有一定强度的粒径为1~5mm的球形海绵铁，海绵铁含铁量可控制在90%以上。 配制Cd2+ 标准溶液，绘制Cd2+ 的标准曲线，利用标准溶液稀释得到所需浓度的Cd2+ 溶液并进行静态吸附实验。溶液中Cd 2+ 浓度利用分光光度法测定。溶液的Cd2+ 测定：移取一定量Cd2+ 溶液于25mL比色管中，依次加入2mL 1mol•L-1H2S0 4 溶液、7mL 碘化钾溶液，摇匀，静置2min，再加5mL 1%聚乙烯醇溶液，摇匀，沿管壁缓慢加1.5mL0.05%罗丹明 B，静置1min，再慢慢摇动试液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，静置5min，用1cm比色皿在620 nm波长处，以试剂空白为参比，测定吸光度，从而确定溶液中Cd 2+ 浓度。量取一定量1gL-1Cd储备液置于10ml离心管中，加入一定量蒸馏水，得到10ml一定浓度的Cd污染溶液。加入一定量海绵铁，加盖密封，置于振荡器上以120r•min-1的速度，在恒温条件下充分振荡，一定时间后取出离心管，在高速离心机上以3000rmin-1离心10min，上清液过0.45μ m滤膜后，测定上清液中镉浓度，利用差减法确定球形海绵铁吸附镉量。测试为两个平行样。221PH 利用镉标液配制50 mg•L -1 和200 mg•L -1 的镉污染溶液。取50mgL-1和20 mg•L-1镉溶液10mL 置于10ml 离心管中，分别调整 pH 值为 3，4，5，6 和7，测试为两个平行样。每个样品中加入 1g 球形海绵铁（固液比为1:10），恒温条件下在振荡器上以120 r•min -1 的速度振荡30min，然后取出样品，测定上清液残余镉浓度。实验终了时溶液的pH 值及溶液中镉的去除率结果，利用静态批实验进行球形海绵铁去除溶液中镉污染的研究过程中，溶液中pH 都有大幅度升高，而且随着初始溶液pH 值的增加，振荡结束时溶液中pH 值也呈现出逐渐增加的趋势。溶液中 pH 值增加可能是体系内存在腐蚀原电池反应的结果。我们知道海绵铁内含有纯铁和 Fe3C 及一些杂质，Fe3C及一些杂质以极小颗粒的形式分散在海绵铁内，由于它们的电极电位比铁低，当加入到电解质溶液中时就会形成无数个腐蚀微电池，铁作为阳极被腐蚀消耗生成 Fe2+，H + 在阴极生成H2或H2O，随着溶液pH 值的增加，H 2 O 也会作为阴极反应物被还原出OH-，因此体系的pH 值会逐渐 3 增加，由于H + 与重金属离子Cd + 的竞争性作用，以及H + 还原产物H 2 可能在铁晶粒表面吸附占据活性点位而阻碍界面化学反应，因此在弱酸条件下，溶液中的镉去除受到一定的影响。而随着溶液pH 值的增加，溶液中Fe 2+ 离子及其氧化产物Fe 3+ 浓度也会升高到很高的浓度，很容易形成 Fe(OH) 2 和Fe(OH) 3 絮凝物，从而使水体中镉的去除率大大增加。本实验结果也表明：镉初始浓度为 50 mg•L -1 时，pH 值由3~7 上升到10.74~11.26，镉的去除率都在99.5%以上，随初始pH 的变化很小，这可能与溶液镉浓度低时，溶液pH 值的变化已经掩盖了初始pH 值的影响。镉初始浓度为200 mg•L -1 时，pH 值由 3~7 上升到 8.48~10.58。镉的去除率在 81.73~99.81%，随着溶液初始 pH 值的升高而增加，而且溶液初始pH 值高于4 时，即使溶液初始镉浓度高达200 mg•L -1 ，溶液的pH 值也会上升到 9.45 以上，镉去除率同时增加到97.26%以上。 2.2 利用镉标液配制50mg•L -1 和100 mg•L -1 溶液，调整溶液pH 值均为3。取50 mg•L -1 和100 mg•L -1 镉污染溶液 10mL 置于离心管中，分别加入 0.5，1，2g 海绵铁，使体系的固液比分别为 1:20、1:10 和1:5，测试为两个平行样。样品放入转速为120 r•min -1 的恒温振荡器上振荡30min，取出在高速离心机上以4000 r•min -1 的转速离心，上清液过滤膜后测定残余镉浓度，并计算出球形海绵铁对镉的去除率。利用镉标液配制50 mg•L -1 和200 mg•L -1 的镉污染溶液，由于溶液pH 调整到3 后各浓度下镉的去除速率很快，振荡时间对去除率的影响规律不明显，因此本实验溶液初始pH 值未调整。取50 mg•L -1 和100 mg•L -1 的镉溶液10mL 置于离心管中，分别加入1g 海绵铁，加盖密封，测试为两个平行样。离心管置于转速为120 r•min -1 的恒温振荡器上振荡1，4，8，10，12，24h 后取出，在高速离心机上离心分离上清液，上清液过滤膜后，测定上清液中残余的镉离子浓度。，镉初始污染浓度50 mg•L -1 和200 mg•L -1 时，随振荡时间的延长，溶液pH 值随之增加，振荡24h 时溶液pH 值分别为9.14 和8.94；镉去除率也随振荡时间的延长而增加，振荡24h 时，镉去除率分别达到100%和99.89%，因此我们可以认为，不管溶液中初始镉浓度的高低，只要时间足够长，球形海绵铁都可将镉除去。对比图 3(a)和(b)，我们可以发现，镉浓度较高时，在振荡过程中 pH 值增加较为缓慢，镉去除率也是缓慢增加；镉浓度较低时，在振荡过程中 pH 值增加较快，镉去除率也增加迅速。这种现象证实了镉的去除需要首先扩散到零价铁表面，才能发生去除反应。镉初始污染浓度较高时，由于零价铁表面活性点位有限，去除速率就会受到限制。 2.4 利用镉标液配制10、20、50、100、200、500 mg•L -1 镉污染溶液，取10ml 不同浓度镉溶液置于 5 10ml 离心管中，分别加入1g 海绵铁，置于恒温振荡器上以120 r•min -1 进行振荡，实验为两个平行样。振荡1h 后，取出试样并高速离心，上清液过滤膜后测定镉含量，并计算镉的去除率，实验结果如图 4 所示。图4 可见，随着溶液中镉浓度的升高，球形海绵铁对镉的去除率逐渐降低，而且初始污染浓度小于100 mg•L -1 时，镉去除率下降的速率很快，去除率由10 mg•L -1 时的99.6%快速下降到100 mg•L -1 时的 35.86%。造成这一现象的原因可能是球形海绵铁表面活性点位的数量不足以为更多的镉提供去除的机会，因此在振荡1h 时，高浓度的海绵铁去除率明显下降。但是浓度升高到500 mg•L -1 时，镉的去除率又呈现上升的趋势，这可能是由于溶液中镉浓度较高时，随着振荡过程的进行，溶液pH 升高，溶液中部分镉离子可能与OH - 发生反应生成氢氧化镉沉淀，从而提高了镉的去除率。尽管我们从图 4 可以看出镉的去除率随着溶液中初始污染浓度的升高而降低，但是镉的去除量仍然处在增加的趋势，各初始污染浓度下，镉的去除量分别达到9.96、13.35、23.48、35.86、608和189.5mgL-1。镉初始污染浓度,mg??L-1去除率，%4 作为一种新型的水处理材料，在去除水体污染物的过程中，球形海绵铁显示了明显的优势：该海绵铁制备成本低，在去除水体污染物时不粉化、不板结，而且用量少、处理时间短、处理效率高。利用球形海绵铁进行的静态实验结果表明： （1）溶液pH 值是影响水体中镉去除率的重要因素之一，随着初始溶液pH 增加，以及处理过程中溶液pH 值的增加，球形海绵铁对溶液中镉的去除率明显增加。（2）海绵铁加入量对镉去除率也有重要影响，随着固液比增加，溶液 pH 值增加，水体中镉的去除率升高。（3）随振荡时间的延长，溶液 pH 值明显增加，镉去除率也随之增加。不管溶液中初始镉浓度的高低，只要时间足够长，球形海绵铁都可将镉完全除去。（4）镉污染浓度低于200 mg•L-1时，球形海绵铁对镉的去除率随着镉浓度的升高而逐渐降低；镉污染浓度高于200 mg•L -1 时，球形海绵铁对镉的去除率又有所增加。综合来说，随着镉初始污染浓度的增加，海绵铁对镉的去除量呈现出逐渐增加的趋势。理化性能分析：性能项目 具体指标 性能项目 具体指标 Fe2O3 95% 容量 0.95g/cm3 密度 1.8g/cm3 均匀系数 k60≤1.5 硬度 4-5℃ 不均匀系数 k80≤1.8 空隙率 30-50% 含灰量
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