矿冶工程

作者：文晓飞, 吴美荣, 翟一澎, 刘润清

单位：中南大学 资源加工与生物工程学院,湖南 长沙 410083

关键词：黄铜矿,过硫酸盐,丁基黄药,活化,自由基,吸附,废水处理

基金：湖南省自然科学基金(2020JJ5736);国家自然科学基金重点项目(51634009)

以天然黄铜矿(CuFeS₂)作为催化剂活化过硫酸盐(PS)处理丁基黄药废水,考察了CuFeS₂用量、PS用量和溶液初始pH值对CuFeS₂/PS体系中丁基黄药去除率的影响,并对CuFeS₂可重复利用性进行了评价。结果表明,CuFeS₂对PS有显著的活化作用,在CuFeS₂用量4 g/L、PS用量5 mmol/L、溶液初始pH=3条件下反应10 min,丁基黄药去除率达99.23%,TOC去除率仅31.29%; 继续增加反应时间至60 min,TOC去除率达到68.31%,且CuFeS2重复利用5次后仍有较好的催化活性。丁基黄药废水降解过程的紫外-可见吸收光谱研究结果表明,丁基黄药首先被氧化为醇类有机物,后被分解矿化为二氧化碳和水。XRD和FTIR分析结果表明,CuFeS₂与PS反应后表面没有发生钝化,可重复利用。自由基猝灭试验和电子自旋共振分析(ESR)结果表明,黄药的去除机理包括自由基的化学降解作用和CuFeS₂的物理吸附作用,其中,硫酸根自由基(SO₄^-·)和羟基自由基(HO·)是促使黄药降解的主要活性物质,且SO₄^-·起主导作用。

来源：2023年第3期

《矿冶工程》期刊编辑部

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