扩散渗析法回收钛白废酸中的硫酸

采用DF120阴离子交换膜,通过扩散渗析法对钛白废酸中的硫酸回收进行了研究,考察了扩散时间、流量及流量比等因素对硫酸回收率及金属离子截留率的影响。动态扩散渗析结果表明,当废酸流量为10 m L/min,酸水流量比为0.5时,硫酸回收率可达到93.5%,金属离子截留率均在95%以上。将上述条件下所得渗析残液进行二次回收,硫酸回收率可提高到96.7%。可见,扩散渗析对于酸和金属盐的分离是一个极其有效的工艺。     

扩散渗析法从含铬废酸中分离硫酸和Cr(VI)离子

以还原红染料生产过程中产生的含铬废酸为研究对象,采用扩散渗析法分离回收含铬废酸中的Cr(VI)和硫酸。通过实验,确定了合适的膜材料,确定装置运行稳定的时间,得出酸的回收率、Cr(VI)回收率和Cr(III)截留率随酸浓度和流量的变化趋势;优化实验条件时:定制的均相全氟阴离子交换膜在料液(稀释1倍的含铬废酸)与去离子水的体积流量比为1:1、体积流量为50mL/h、室温的工艺条件下,硫酸回收率达到75%,Cr(VI)回收率达到92.8%以上,Cr(III)截留率达到99.8%。     

有色金属冶炼污酸扩散渗析的研究

为了对有色金属冶炼污酸进行回收利用,采用DF120阴离子交换膜,进行扩散渗析试验,考察各因素对重金属与酸的分离效果。结果表明,回收液与残液出水流量比越大,稀酸回收率越高;当污酸质量分数为2%~12%时,酸度对金属离子截留率影响较小,酸回收率随酸度的增加而增大;出水流量对扩散渗析过程影响较大,当残液与回收液出水流量为10 m L/min时,硫酸回收率达到83%,Zn2+截留率达到81%,Cd2+截留率达到78%。扩散渗析对重金属离子与酸的分离是较为有效的工艺。     

扩散渗析法纯化焦炉烟气脱硫副产稀硫酸的研究

焦炉烟气脱硫副产稀硫酸溶液中因含有大量的铁离子等而影响其回收利用，通常的处置方法为委托处置或加碱中和后达标排放，不仅处置成本高，浪费大量酸碱，还会造成环境污染。常温下采用阴离子交换膜扩散渗析法对焦炉烟气脱硫副产稀硫酸进行回收研究，考察了酸质量分数、酸流量、酸水流量比对酸回收率和Fe²⁺截留率的影响。动态扩散渗析实验结果表明，在酸质量分数、酸流量、酸水流量比分别为2%、0.54 L/h、1时，硫酸回收率达78%,Fe²⁺截留率为92%。此外，对扩散渗析过程中产生的残液采用Fenton试剂组合中和法进行处理，最终产水水质可达到钢厂循环水补水要求。该工艺运行成本为37.27元/t，实现了废酸、富铁渣和废水的零排放和再利用。     

电渗析法回收铅酸蓄电池化成工序废硫酸的研究

本研究采用单价阳离子交换膜电渗析法,对北方某铅酸蓄电池厂化成车间产生的含低浓度铁离子的废酸进行回收实验。比较了单价阳离子交换膜和普通阳离子交换膜的分离性能,并且考察了操作电流密度、初始铁离子浓度以及初始硫酸浓度对硫酸回收率的影响。结果表明,当硫酸回收率达到80%时,单价阳离子交换膜对金属离子和氢离子的分离系数约为普通阳离子交换膜的7.5倍。在电流密度0.06 A·cm-2的条件下,采用单价阳离子膜对工厂化成废酸(初始硫酸浓度约2.25 mol·L-1,初始铁离子浓度约12 mg·L-1)电渗析,当废酸回收率达到80%时,金属铁离子的透过率小于10%,可控制回收酸中铁离子的浓度在2 mg·L-1以下,满足该蓄电池厂对化成硫酸中铁离子浓度的限值要求。通过对H+传质过程进行动力学分析的结果表明:其传质过程符合零级反应动力学,电迁移传质在传质过程中占主要地位。回收得到的硫酸重新回用于蓄电池的化成工序,不仅能够实现资源的回用,还可避免废酸进行中和处理时对碱的消耗,具有较好的环境效益及技术可行性。     

卷式扩散渗析膜法回收H2SO4/FeSO4体系中的H2SO4

自制的卷式扩散渗析膜组件用于模拟钛白废酸液(H2SO4/FeSO4体系)的回收处理,考察了废液中酸和盐的浓度、流速、流速比、时间等因素对酸回收率和铁离子截留率的影响。结果表明,卷式扩散渗析膜组件是回收钛白废酸液的有效设备,处理能力为4.84 mL/(min.m2)、流速比为1时,酸的回收率可以达到80%,Fe的截留率控制在90%以上,回收酸浓度可达原酸浓度的70%,相同处理效果下,其处理量大于小型板框式扩散渗析器。     

动态扩散渗析法回收盐酸的实验与模型分析

近些年来,工业废酸的处理和回收逐渐成为困扰研究者的难题,膜分离技术以诸多优势成为研究重点。扩散渗析作为一种低能环保的膜分离技术,在废酸回收领域运用广泛,酸回收率一直是扩散渗析过程的重要指标。本工作以0.55 mol/L盐酸为原料进行动态扩散渗析实验,考察进料酸浓度、进料流量(620 mL/min)、水酸流量比(0.61.4)等操作参数对酸回收率的影响。通过无因次方法,针对特定的DF-120膜建立盐酸浓度和膜内渗透系数的经验公式,简化传质模拟,最终得到可以预测扩散渗析过程盐酸回收率的参数模型。对实验数据点进行分析,验证了数学模型的准确性。该模型也被用于更详细的实验操作条件下的预测,为实际工业生产提供了参考方法和理论依据。     

扩散渗析膜分离技术在湿法磷酸净化中的应用研究

扩散渗析膜分离技术因能耗和操作费用低且安全环保，已成功应用于冶金行业废酸如硫酸、盐酸和硝酸等的分离回收，磷酸的净化分离由于在传统离子交换膜上的渗透系数低导致P₂O₅回收率低而限制了该技术的应用。为了将该技术应用于湿法磷酸中的杂质脱除，采用福建某公司生产的聚烯烃类超薄(厚度小于50μm)阴离子交换膜进行湿法磷酸净化试验，得出适宜的操作参数为：浓磷酸进料温度35℃,膜处理通量0.7L/(m²·h),浓磷酸与水的体积流量比1.0∶1。在优化条件下进行湿法磷酸除杂试验，磷酸MER值从5.81%降至0.93%以下，P₂O₅回收率在53%以上。此外，浓磷酸经过脱硫预处理再进行膜分离时，磷酸MER值从6.21%降至1.17%以下，P₂O₅回收率在55%左右。     

HCl和FeCL2在阴离子交换膜中扩散速度的测定

本文依据Ｆｉｃｋ扩散定律提出了测定ＨＣｌ和ＦｅＣｌ２在阴离子交换膜中扩散速度的方法。测定结果显示,在１％～１０％ＨＣｌ、０％～２１％ＦｅＣｌ２和水温１４℃～１６℃条件下,Ｄ膜和Ｓ２０３膜ＨＣｌ平均扩散速度分别为８．４６×１０－３ｍ／ｈ和３．２６×１０－３ｍ／ｈ,ＦｅＣｌ２平均扩散速度分别为３．５×１０－４ｍ／ｈ和１．４×１０－４ｍ／ｈ,预示两膜都能实现废酸中ＨＣｌ与ＦｅＣｌ２的有效分离。用Ｓ２０３组装的扩散器分离废酸结果表明,盐酸回收率大于８３％,回收酸中Ｆｅ２＋小于３ｇ／Ｌ。     

扩散渗析处理盐湖卤水提锂酸性废液的研究

采用扩散渗析法处理盐湖卤水提锂过程中产生的酸性废液,研究了扩散渗析对复杂的溶液体系酸性废液的处理性能,考察了水酸比和料液流量对酸回收率以及盐截留率的影响。研究表明,H＋能够很好的透过阴离子交换膜,二价离子的截留率远远大于一价离子的截留率。酸的回收率随着水酸比的增加而增加,却随着料液流量的增加而降低。     

Continuous Separation of an H2SO4/CuSO4 Mixture by Diffusion Dialysis

The separation of a mixture of sulfuric acid and copper sulfate is experimentally investigated in a two‐compartment countercurrent dialyzer at steady state using an anion‐exchange membrane. The dialysis process is characterized by the recovery yield of acid, the rejection coefficient of salt, and the permeability coefficient of the membrane. The simultaneous transport of sulfuric acid and copper sulfate is quantified by four phenomenological coefficients, which are dependent on the acid and salt concentrations in the feed. They are determined by a procedure consisting of (i) the numerical integration of the basic differential equations describing the concentration profiles of both components on both sides of the membrane and (ii) the optimizing method.     

Branched Polyvinyl Alcohol Hybrid Membrane for Acid Recovery via Diffusion Dialysis

A branched polymer was prepared by grafting allyltrimethylammonium chloride onto polyvinyl alcohol (PVA) via free‐radical polymerization. Afterwards, a series of hybrid membranes were prepared by sol‐gel cross‐linking between quaternary ammonium‐PVA and tetraethoxysilane. The obtained membranes were characterized in terms of infrared spectroscopy, ion exchange capacity, water uptake, linear expansion ratio, and acid resistance. The thermal properties of the membranes were investigated as well. The diffusion dialysis performances of the membranes were tested by using a simulated feed solution containing HCl and FeCl₂. The diffusion dialysis coefficients and the separation factors were much better than those of the commercial DF‐120 membrane.     

硫酸法钛白粉生产技术面临循环经济促进法存在的问题与解决办法

硫酸法钛白粉生产技术,在循环经济促进法颁布施行的形势下存在诸多问题,如钛利用率低、硫酸消耗高、废副产品红石膏和硫酸亚铁产量太大难以处置、产品质量低等.针对上述问题,依据循环经济理念,提出了相应的解决办法:1)优化原料,提高钛的利用率;2)采用先进的废酸浓缩回用技术,降低硫酸的消耗;3)将红石膏转化为优良的建筑材料;4)将七水硫酸亚铁按用途、市场半径、地域特点分别利用;5)优化产品结构,提高产品质量.     

铝合金阳极氧化废酸的再生

介绍了铝合金阳极氧化的工艺流程及其污染物的来源。采用离子膜分离技术处理阳极氧化废酸,研究了废酸的初始质量浓度和流量对硫酸回收率和铝离子去除率的影响。当废酸中硫酸的初始质量浓度为160 g/L、废酸流量为1.5 m³/h时,硫酸回收率可达到90.62%,铝去除率达到96.78%,回收所得硫酸可用于配制阳极氧化溶液。     

由三种废料制备饲料级七水硫酸亚铁

以废铁泥、废氧化铁粉、废硫酸为原料，在实验室中制备了饲料级硫酸亚铁（ＦｅＳＯ_４·７Ｈ_２Ｏ）。其主要质量指标达到国家标准，平均回收利用率为６１．５％。预计此法具有较好的经济效益和环境效益。     

硫酸亚铁还原硫酸浸取软锰矿动力学研究

以硫酸亚铁作为还原剂,研究硫酸浸取软锰矿过程的动力学。考察了搅拌速率、浸出温度、硫酸初始浓度、硫酸亚铁初始浓度、矿粉初始粒度对锰浸出率的影响。结果表明：锰浸出速率随搅拌速率的增大、浸出温度的升高、硫酸浓度的增大、硫酸亚铁浓度的增大、矿粉初始粒径的减小而增大,其中矿粉粒度对锰浸出率的影响最大,硫酸浓度次之,硫酸亚铁浓度影响较小。硫酸亚铁作为还原剂,在硫酸环境下浸出软锰矿的过程受内扩散控制,浸出过程的宏观动力学方程为：1-2/3x-（1-x）2/3=1.95（1/d02）c■c■exp［-29 680/（RT）］t,其表观活化能为29.68 kJ/mol。     

利用多效膜蒸馏技术浓缩硫酸和磷酸水溶液

利用自制中空纤维气隙式多效膜蒸馏组件进行了多效膜蒸馏过程浓缩稀硫酸和磷酸溶液的研究, 考察了膜入口温度、料液进口浓度和料液流量对渗透通量和造水比的影响。结果表明,膜入口温度升高时渗透通量和造水比增加;料液流量增加,渗透通量增加,而造水比随之降低;料液酸浓度增加,渗透通量和造水比均随之下降,且硫酸的影响更为显著。实验过程中渗透通量和造水比最高可达5.3 L/(m²·h)和11.5。在适当的操作条件下,该过程可将质量分数(下同)为2%的稀硫酸或稀磷酸溶液浓缩至40%以上,且渗透液最大的电导率仍小于200 μS/cm。以10%的硫酸溶液为料液,利用2个不同的膜组件进行了持续30 d的多效膜蒸馏过程稳定性实验研究,实验期间所用膜组件操作性能没有明显下降,没有观察到膜渗漏现象。