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本文首先通过正交实验和单因素实验，探讨了原渣对氟离子的吸附能力。由此，分别采用H2SO4、NaOH、高温和超声波对煤渣进行处理，发现四种改性方法中超声波改性法最佳。相同实验条件下，UC对氟离子的吸附量是原渣的1.54倍，达到0.9726mg/g。不同温度下，原渣和UC对氟离子的等温吸附实验数据均符合Langmuir等温方程。为了进一步提高改性煤渣的除氟性能，我们在超声波辅助下制备了氯化铁改性煤渣（UFC），考察了制备过程中煤渣与氯化铁混合物的pH值、氯化铁溶液的浓度、老化时间及超声先后顺序等因素对UFC除氟效果的影响。结果表明UFC的最佳制备条件是：煤渣与0.5mol/L的FeCl3溶液按1:5(W/V)的比例混合，混合物pH到7，然后置于30℃、振荡频率为100%、振荡60min，105℃干燥。通过红外光谱分析（IR）、X-射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDX）、热重分析（TG）和比表面积（BET）对吸附剂进行了表征。结果表明：煤渣经超声波改性后，结构及热稳定性没有发生明显改变，比表面积减小但活性位点增加，一定程度上提高了煤渣的吸附性能；与原渣相比，UFC中Fe含量增多，铁的氧化物覆盖在煤渣玻璃体及块状结构的表面，使得比表面积增大，但热稳定性变差了。XRD和EDX图表明铁的氧化物在除氟过程中起着重要作用。吸附实验表明，溶液pH值对UFC吸附水中氟离子影响很小，和UC相比，UFC的除氟效果明显提高，投加量为20mg/L时，吸附量就可达到2.139mg/g，去除率85.24%。等温吸附和吸附动力学研究表明，不同温度下UFC对氟离子的吸附均符合Langmuir等温方程。UFC吸附氟离子的过程主要是由液膜扩散控制的，吸附行为能很好地用表观二级动力学模型描述。热力学参数△G0、△H0及△S0的数值表明该过程是自发的、吸热的、熵增加的过程。