功能分离材料在海水化学资源利用中的应用

开发利用海水化学资源是缓解陆地矿产资源危机的有效途径,功能分离材料则是海水化学资源高效提取的关键.重点介绍了以离子交换膜、离子筛和吸附剂为代表的功能分离材料及其在海水制盐和海水提取钾、锂、铀的应用现状,并对其发展趋势进行了展望.     

碳化法制备球状碳酸钙

介绍了球状碳酸钙的两种生产方法，利用碳化法制备了球状碳酸钙，讨论了添加剂，碳化温度，二氧化碳浓度和氢氧化钙浓度对产物的影响，通过正交试验，获得了制备球状碳酸钙的适宜条件。     

新型分子筛脱除钙离子的热力学研究

实验测定了新型分子筛对钙离子的全交换容量及25℃、50℃、75℃下离子交换平衡数据.依据实验数据,绘制了Na+-Ca2+离子交换等温线以及Kielland图,计算出了该过程的焓变化,吉布斯自由能和熵变化.研究表明该新型分子筛Na+-Ca2+离子交换过程可用Langmuir吸附等温式很好的描述,且该过程为吸热反应,可自发进行,高温有利于钙离子的交换.     

球状碳酸钙的合成研究

文章探讨了用工业氯化钙和纯碱制备球状碳酸钙的适宜工艺 ,通过正交实验 ,研究了反应温度、溶液浓度等因素对产品的影响 ,并得到了实验条件的最优组合 ,得到了球状碳酸钙。研究结果表明 :加入反应缓冲剂及结晶生长停止剂是合成球状碳酸钙的关键     

昌须碳酸钙的合成研究

以工业石灰石为原料,利用碳化合成方法制备了晶须碳酸钙,确定了晶须碳酸钙合成的适宜温度、氢氧化钙质量分数和添加剂种类。实验表明：在Ca(OH)2浆料中,加入针状碳酸钙晶种和有利于晶须长度方向生长的磷酸盐有利于晶须碳酸钙的生成。     

纳米碳酸钙的合成

以氢氧化钙和二氧化碳为原料，采用间歇碳化法合成了纳米碳酸钙，讨论了添加剂，碳化温度，二氧化碳浓度和氢氧骅钙浓度对产物的影响，研究表明，当控制温度在15℃－20℃，氢氧化钙浓度为5％－10％，采用高浓度二氧化碳并选用适当添加剂时，可生成粒径小于100nm的碳酸钙粒子。     

磷酸二氢钾的生产工艺

简要介绍了生产磷酸二氢钾各种工艺方法及其各自特点，同时提出了以海水为原料，以天然沸石为离子交换剂制取磷酸二氢钾的工艺方法，该工艺方法原料来源广泛，价格低廉，中间物料可最大限度的进行循环操作，具有工艺简捷、成本低、无污染的特点，工业化前景十分广阔。     

除镁剂的筛选及热力学研究

以树脂对镁离子的吸附量为评价指标,采用静态吸附筛选法,从001×1.1、001×14.5、C800、D401、D152 5种树脂中筛选性能优良的树脂.通过正交实验法确定树脂除镁的最佳工艺条件,并对吸附过程进行热力学方面的研究.实验结果表明:大孔树脂D152可以有效去除溶液中镁离子;通过正交实验法确定在pH=6,温度为25℃,D152树脂在溶液中的最佳投加量为37.5 g L1,吸附量达到17.86 mg g1;Langmuir等温线方程能更好的拟合吸附数据,计算出吸附过程热力学参数H=0.82 kJ mol1、S=20.2 J mol K1,表明该吸附反应是吸热、熵增的过程.     

模拟移动床连续处理含钙废水

采用模拟移动床技术,以天然斜发沸石为离子交换剂连续处理Ca~(2+)质量浓度为2000 mg/L的高钙废水。单柱实验表明:低流速、高温有利于吸附;低流速、高浓度再生剂(氯化钠)、高温条件下再生效果好。模拟移动床实验采用5根沸石柱串联组成的模拟移动床系统,稳定运行时,脱钙率高达99.6%,系统切换时间为80 min。吸附区为2柱串联,进液流速12 m/h,吸附温度90℃,切换周期钙平均质量浓度为7~9 mg/L。再生区3柱串联,进液流速为4 m/h,再生温度90℃,再生剂质量分数为15%,切换周期可得钙质量浓度为9~10 g/L的氯化钙和氯化钠混合溶液。     

二氧化硫在脱钙后海水体系中的溶解平衡

CO₂脱钙后海水与标准海水相比,具有更少的Ca²⁺和更多的HCO₃^-,理论上HCO₃^-可与SO₂溶于水后产生的亚硫酸氢根反应,促进SO₂的溶解.为此本文以N₂为惰性载气,研究了1atm下,温度变化范围为34.0~63.9℃,SO₂在标准海水、NaHCO₃含量增多的海水以及钙离子减少的海水中的溶解性能,以期实现海水CO₂脱钙与烟道气脱硫的耦合.结果表明SO₂在标准海水中的溶解度随着温度的升高显著降低,且SO₂溶解度的数值与温度呈近似线性关系;海水中HCO₃^-含量的增加会提高SO₂在此水体系中的溶解度;而海水中钙离子的减少对SO₂在此水体系中的溶解性能并无显著影响.因此与标准海水体系相比,CO₂脱钙后海水体系对SO₂具有更好的溶解性能,为利用CO₂脱钙后海水进行烟气脱硫,从而实现海水脱钙与烟气脱硫的耦合提供了理论支持及基础数据.