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本文采用陕北榆林孙家岔低变质粉煤和煤直接液化残渣作为原料,通过炭化及HNO3活化改性制备新型煤基电极材料,并将其应用于电吸附处理提金含氰废水的过程中,深入探讨了电吸附过程中总氰、铜、硫氰根等离子的去除规律及反应机理。煤基电极材料的性能测定主要研究了炭化终温、时间和HNO3活化浓度、活化时间、活化温度等因素对电极比电容、吸附容量的影响,煤基电极材料采用氮气吸脱附、循环伏安及交流阻抗测试等方法进行分析表征。研究表明,当炭化温度为800℃、炭化时间90min、HNO3浓度40%、活化时间8h、活化温度25℃时,煤基电极材料的比表面积为325m2/g,总孔容积为0.162cm3/g,平均孔径为1.899nm,阻抗为3.67?,质量比电容为120.576F/g。在2.0V电压下电吸附5h后,沉淀后液中总氰、铜、锌及硫氰根的离子去除率分别达到75.17%、88.48%、29.51%及47.57%。电吸附实验深入探讨了外加电压、pH对废水处理过程及结果的影响。研究表明,外加电压对电吸附过程的影响显著,外加电压越大,离子的去除率越大。未通电时,过程只发生吸附反应;电压低于0.4V,过程发生电吸附反应;电压在0.5V2.0V间,过程发生电吸附与离子富集沉淀;电压超过2.0V时,过程发生离子富集沉淀和电解沉积。氰化废水pH不同,电吸附过程产生的沉淀不同。当废水的pH值在8.96以上时,过程中会产生Cu2[Fe(CN)6]和Zn(OH)2沉淀,pH降至8.5以下,废水中产生大量的CuSCN沉淀,废水中Cu和SCN-的离子浓度大幅降低。动力学研究表明,废水中总氰与总Cu的电吸附行为符合二级动力学模型,平衡吸附量分别为13.73mg/g和2.45mg/g,速率常数分别为k=9.71×10-5g·mg-1·min-1和k=2.10×10-5g·mg1·min-1,表明其吸附速率较慢。热力学研究表明,废水中总氰与总Cu的电吸附行为符合Freundlich等温模型,热力学参数ΔGo<0、ΔHo<0、ΔSo<0,表明该电吸附过程是放热的、自发的、吸附液从无序状态到有序状态的转变。