含氰重金属废水中铁氰配离子插层的多元重金属LDH沉淀的调控形成与污染物的同步净化

以含氰重金属废水污染物零排放和沉淀物铁氧体化资源利用为目标，在含氰重金属废水体系中，通过调控其形成铁氰配合体插层的多元重金属LDH层间化合物，实现含氰重金属污染物自净化和沉淀物铁氧体资源化利用是本申请的基本构想。. 为此，课题将在系统研究重金属中心离子与CN配体择优形成高稳定常数、高负电荷配离子的调控规律和Fe源协同强化作用的基础上，重点研究LDH形成对重金属氰配离子束缚净化的热力学、动力学、表面效应和层间效应，探索铁氰配离子插层对多元重金属LDH沉淀产物铁氧体化的性能改善效应，阐明以铁氰配离子插层为特征的多元重金属LDH沉淀过程调控含氰重金属废水等污染体系自净化的反应机制，期望研究成果能应用于氰化浸金、氰化电镀等含氰重金属污染物体系的净化自修复过程。

本项目研究工作以含氰电镀废水原位合成氰配离子插层LDH类层状化合物及衍生产物高附加值资源化为目标，以含氰电镀废水及泛浓度重金属废水为研究对象，以NiZnCr-Fe(CN)6-LDH及ZnAl-Ni(CN)4-LDH为体系，重点研究了原位组分匹配及结构调控技术对CN及重金属的去除效果贡献、反应热力学、反应动力学及反应相平衡关系；通过微观分析和演绎，基本弄清了LDH类层状化合物对CN及重金属的净化作用机制及过程：电镀废水中的游离CN及络合CN首先与具有高配位数的Fe/Ni形成配合物，电镀废水中的Ni/Zn/Cr/Al等离子通过组分匹配形成LDH层板被高效去除，而铁氰/镍氰根则以插入LDH层间的形式被有效去除；所得的LDH产物结晶速度快，易于固液分离，热稳定性好；电镀废水中各重金属去除率在95%以上，氰离子去除率最高可达95%；其后对所得的氰配离子插层LDH进行高温焙烧，在不产生有毒气体的情况下转化为(Ni,Zn)Fe2O4复合铁氧体结构。本项目共发表SCI论文17篇，累积影响因子66.186，其中包括EST等一区论文7篇，二区论文6篇，申请专利9项，其中授权6项。本研究成果为含氰电镀废水净化同步高附加值铁氧体制备提供了理论基础。