1、砷是一種有毒的元素，屬于水體污染物之一。隨著礦產(chǎn)資源地嚴重開發(fā)，砷污染越來越威脅著人類的健康。去除水體中砷的污染是環(huán)境學者探討的熱門課題，并且對于處理含砷廢水，制備高效除砷的吸附材料是一種重要的技術(shù)手段。本文通過硫酸浸泡天然含鐵錳礦得到以鐵、錳離子為主的溶液，以去除砷的效率為標準，選定砷初始濃度，選擇合適的鐵鹽和錳鹽，改變?nèi)芤旱蔫F錳摩爾比，經(jīng)沉淀、過濾、烘干，煅燒等過程人工合成除砷效果最好的鐵錳復合氧化物。利用X射線熒光(XRF)、X射

2、線衍射(XRD)、X射線能譜(EDS)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)等測試技術(shù)對材料進行表征，以探討鐵錳復合氧化物的除砷機制。并對鐵錳復合氧化物的除砷性能做了全面地研究，探討其飽和吸附量、吸附動力學和除砷效率的影響因素。最后進行復合物地解吸、再生與穩(wěn)定化和酸浸廢渣的固化研究，防止二次污染。
　　研究表明，硫酸濃度為2.1mol/L，反應時間為3.5h，反應溫度為90℃，反應固液質(zhì)量比為1∶4時，鐵浸出率達到66％，錳浸

3、出率達到93％，濾液中鐵錳摩爾比(Fe/Mn)為1∶2.4。制備復合物時添加二價鐵鹽改變鐵錳摩爾比的除砷效果優(yōu)于三價鐵鹽時。選用NaCO3做沉淀劑，煅燒溫度為400℃，F(xiàn)e/Mn為12∶1與4∶1時分別對As(Ⅲ)與As(Ⅴ)有最好的去除能力。
　　利用XRF、XRD、EDS、FTIR、SEM等技術(shù)分別表征兩種鐵錳復合氧化物可知，復合物主要由Fe、Mn組成，A1其次。鐵人工合成的赤鐵礦(α-Fe2O3)、磁赤鐵礦(γ-Fe2O3)

4、和針鐵礦(α-FeOOH)形式存在，錳以羥基化合物和非晶態(tài)MnO2形式存在，復合物中的錳的化合物有氧化作用，能將三價砷氧化成五價。吸附后的兩種固體表面都檢測出了砷酸鐵(FeAsO4)。掃描電鏡下看到復合物由排列疏松的球形顆粒組成，均一性好。研究認為復合物對砷的去除機理包括氧化作用，共沉淀作用和吸附作用，其中以材料表面羥基絡合的吸附作用為主。
　　用Langmuir等溫線能夠很好地描述兩種復合物的吸附等溫線，R2＞0.99。兩種復合

5、物對As(Ⅲ)與As(Ⅴ)的最大吸附量分別為181.82mg/g和161.29mg/g。吸附量隨時間的變化可以用Lagergren二級速率方程擬合，溫度的升高可以增強復合物的除砷效果。復合物的除砷能力受pH影響較大，總體來說，在pH3-9的區(qū)間內(nèi)，去除率隨PH的升高而增加，弱酸、中性偏堿性的環(huán)境有助于對砷的去除。共存陽離子Ca+、Mg2+能夠促進對砷的吸附;HCO3-起負影響;SO42-影響很小，可忽略。采用濃堿浸泡法解吸附，NaOH濃

6、度為0.5mol/L時解吸率可達90％以上。再生試驗后的鐵錳復合氧化物除砷效率良好，經(jīng)固化后的砷渣浸提液中砷的濃度為0.00237mg/L，遠低于5mg/L。
　　本文的特色在于利用天然含鐵錳礦為原材料，改變鐵錳摩爾比來分別制備具有高效除砷性能的新型鐵錳復合氧化物，經(jīng)濟節(jié)省。另外，本文較全面地探討了復合物的除砷性能，對材料進行多種表征，從而分析其除砷機理，為復合物的改性及工程實踐提供了理論依據(jù)。最后進行解吸再生與資源化，對環(huán)境保護