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本文利用Cu Cl2和Na2S直接反应生成铜蓝,讨论了不同条件对铜蓝晶体生长的影响。以黄铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿为原料,使用不同方法在保护气氛下热处理生成四种不同磁黄铁矿产物,通过XRD、SEM、XPS等表征方法对煅烧产物进行对比分析。通过一系列静态实验对比四种磁黄铁矿产物对水中铜离子的回收效率,通过对反应后产物进行XRD、SEM、EDX等表征分析探究分析四种样品与铜离子的反应机制。最后,通过动态实验考察了褐铁矿、赤铁矿硫化产物动态柱从含铜废水和酸性矿山废水中回收铜的能力。研究结果表明:(1)反应p H值越低、时间越长、温度越高、反应物滴加速度越慢越有利于铜蓝晶体生长;不同离子分别在其特定浓度下对铜蓝晶体生长有明显的促进或抑制作用,铜蓝晶体结晶度随着反应物浓度的增加呈先增后减的趋势,而在不同外加电解质浓度条件下表现出不同的结晶度。(2)黄铁矿在N2保护气氛下煅烧可以脱硫变成磁黄铁矿,黄铁矿为硫源可以将赤铁矿、褐铁矿硫化为磁黄铁矿,以H2S为硫源可以将赤铁矿硫化为磁黄铁矿。四种磁黄铁矿产物结晶度大小依次为:H2S硫化赤铁矿产物(SH-HS)>煅烧黄铁矿(CPy)>黄铁矿硫化赤铁矿(SH-Py)>黄铁矿硫化褐铁矿(SL-Py)。CPy呈现表面疏松多孔的结构,褐铁矿和赤铁矿硫化产物表面呈现微米粒状或块状堆积的形貌。(3)CPy和SH-HS对Cu2+的吸附符合准二级动力学方程,SL-Py和SH-Py对Cu2+的吸附符合准一级动力学模型。四种磁黄铁矿与Cu2+的反应都是自发的吸热反应,且遵循Langmuir等温吸附模型,当反应温度为318 K,溶液初始p H=5时,CPy、SL-Py、SH-Py和SH-HS去除水中Cu2+的最大吸附量分别为17.37 mg/L、247.67 mg/L、110.45 mg/L和66.88 mg/L。CPy和SH-HS回收铜的反应过程主要是由溶度积推动的溶解度低的Cu S生成促进溶解度高的Fe1-xS溶解的化学反应,SL-Py和SH-Py回收铜的反应过程除了溶度积推动的溶解沉淀反应外,还有反应过程中生成的大量铁的氢氧化物对Cu2+的吸附。(4)SL-Py动态柱处理含铜废水在处理量为4503倍BV时的处理容量为384.16 mg/g,SH-Py动态柱处理含铜废水的泄露容量为143.27 mg/g。SL-Py动态柱去除酸性矿山废水中Cu2+在处理量为409.54倍BV时的处理容量为12.16 mg/g。