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废SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)脱硝催化剂作为危险废物,若如不回收而直接填埋处理,不仅造成严重的重金属二次污染,而且也带来巨大的资源浪费。因此,如何经济高效地从废SCR催化剂中提取分离钒、钨成为一个研究热点课题。本文采用液相还原法制备了纳米零价铁并表征其性能,研究了纳米零价铁对钒和钨离子的吸附相平衡和动力学,并用纳米零价铁吸附回收废脱硝催化剂碱浸液中的钒和钨离子。项目研究具有重要的潜在应用前景。采用液相还原法制备纳米零价铁,并进行表征。BET的结果证明,纳米零价铁的比表面积为53 m2/g。SEM和TEM结果证明纳米零价铁有着良好的核-壳状结构,并且粒径范围在10~30 nm。粒径分析结果进一步证明纳米零价铁具有易团聚的特性。本文以纳米零价铁为研究对象,探讨了初始钒钨浓度、初始p H、纳米零价铁添加量和温度等因素对其吸附V(Ⅴ)、W(Ⅵ)的影响,并且研究了纳米零价铁对钒钨离子的吸附等温线和吸附动力学。实验表明,纳米零价铁对V(Ⅴ)、W(Ⅵ)的吸附容量随着钒钨初始浓度的增大而增大,随着pH的增大而减小,随着纳米零价铁投入量的增加而减小,温度对纳米零价铁吸附V(Ⅴ)、W(Ⅵ)吸附量的影响不大。Langmuir等温线方程可以很好地拟合纳米零价铁对V(Ⅴ)、W(Ⅵ)吸附等温线。在温度为25℃条件下,纳米零价铁对V(Ⅴ)、W(Ⅵ)的最大吸附容量分别为227.8mg/g、212.8mg/g。并且纳米零价铁对V(Ⅴ)、W(Ⅵ)吸附动力学更符合准二级动力学模型。实验进一步探究了纳米零价铁吸附V(Ⅴ)、W(Ⅵ)的机理,采用XPS和TEM-mapping分析得知,V(Ⅴ)、W(Ⅵ)在纳米零价铁表面被其还原为V(Ⅳ)、W(Ⅳ),并且和Fe3+在零价铁表面形成共沉淀。实验选取了国内某电厂蜂窝状废SCR催化剂的碱浸液作为研究对象,实施纳米零价铁吸附回收其中的钒、钨。实验表明:在pH=7的条件下,纳米零价铁对V(Ⅴ)、W(Ⅵ)的回收率分别为95.2%、57.5%。纳米零价铁对V(Ⅴ)依然有着良好的吸附性能,虽然吸附W(Ⅵ)受到了V(Ⅴ)和磷酸盐的竞争吸附,但仍有着较大的回收率。