纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子，然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO)，并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除，以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实，Co/rGO复合材料具有超顺磁性，能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能，实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡，远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响，比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响，并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明，纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型，属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol，吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时，对Cu2+的吸附率为93.47%，五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%，每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L)，有望在相关领域发挥作用。     

萃取塔数学模型及过程强化的若干研究进展

萃取塔因生产能力大、占地面积小、密闭性好等优点，在石油、化工、生物、医药和环境工程等多领域被广泛应用。本文从以下几个方面介绍了萃取塔近些年的研究进展：综述了传统萃取塔（脉冲萃取塔、转盘塔与Kühni塔等）的水力学、轴向扩散与传质模型的发展，分析比较了表面张力、传质方向、放大效应等因素对模型的影响；介绍了计算流体动力学（CFD）在萃取塔中单液滴、单相流模拟、液-液两相流模拟、外加能量模拟、与群体平衡模型（PBM）耦合模拟中的应用进展；介绍了国内外设计开发的新型萃取塔，包括改变传统塔的内构件和引入多种外场能量等方式来强化相间传质。研究表明，将先进实验研究方法、准确经验模型和可靠理论计算相结合，将会是萃取塔研究的重要手段和方向。     

烧成气氛对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物形成与性能的影响

探讨了烧成气氛对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物形成与水泥性能的影响。结果表明:在氧化气氛条件下,1300℃煅烧30min即可保证熟料矿物良好形成,而还原气氛、较高煅烧温度和较长保温时间等条件均不利于熟料矿物形成。氧化气氛下煅烧的熟料,水泥强度均高于还原气氛下的水泥强度,且终凝时间缩短。     

还原焙烧钛渣盐酸浸出过程的动力学

对钠化焙烧钒钛磁铁矿产生的新型焙烧钛渣,采用盐酸加压浸出方法提钛,根据反应前后物相变化,考察了酸浓度、液固比、反应温度、反应时间等对钛浸出率的影响. 结果表明,加压酸浸的最优条件为反应温度120℃,反应时间2 h,盐酸浓度30%(?),液固比8 mL/g. 该条件下,TiO2浸出率可达95%以上. 根据固体产物层内扩散控制模型的动力学方程和Arrhenius方程,利用焙烧渣在不同反应温度下的转化率与反应时间的关系得出焙烧渣在盐酸体系中常压分解动力学方程为1+2(1?x)?3(1?x)2/3?11.4e?31.2/(RT)t,反应的表观活化能为?31.2 kJ/(mol?K).     

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。     

战略性稀有金属资源绿色高值利用技术进展

从资源紧缺、环境污染、产品低端等方面,总结了我国钒、钛、镍、钴、锂稀有金属资源在战略性新兴产业迅猛发展时代所面临的国家重大需求,回顾了领域近年来通过升级和变革传统稀有金属资源利用技术取得的主要进展和成就。其中煤基钠化冶炼、高温碳化?低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值高效利用的核心;盐酸常压浸出?低温选择性水解?共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表;双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。基于固废资源化和源头减废两个思路,现阶段战略性金属资源的利用技术初步解决了环境污染和资源利用率低的问题,但仍存在资源绿色利用基础原理匮乏、产品科技含量低等普遍问题。以战略性产业关键材料为导向的绿色高值利用技术的应用基础研究是稀有金属相关绿色产业战略性发展的重要科技保障,是未来重要的前沿研究方向。     

铌硅化物基合金Si-Y_2O_3共渗涂层的组织形成

采用Si-Y_2O_3包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备Y改性的硅化物涂层,共渗温度分别为1050、1150和1250℃,共渗时间分别为5、10、15和20 h.利用SEM、EDS和XRD等方法分析涂层的结构、元素分布及相组成,并对涂层形成机理及Y_2O_3催渗机理进行讨论.结果表明:涂层具有明显分层的结构,由外至内依次为(Nb,X)Si_2(X表示Ti、Hf和Cr)外层和(Nb,X)_5Si_3过渡层,在过渡层与基体之间有一些不连续分布的细小(Cr,Al)_2(Nb,Ti)块状沉淀;Y在涂层中的分布不均匀,在(Cr,Al)_2(Nb,Ti)相中Y含量为0.94%(摩尔分数)左右,而在(No,X)Si_2和(No,X)_5Si_3相中则为0.46%～0.57%;随共渗温度升高,Y含量增加显著;而随共渗时间延长,涂层中的Y含量增加较小;渗剂中添加Y_2O_3不但细化了涂层的组织,而且产生了明显的催渗作用.     

龙滩大法坪砂石加工系统圆筒洗石机的改造

介绍大法坪砂石加工系统圆筒洗石机的使用中存在的问题和缺陷，并对其原因进行分析，提出解决的措施和改造。通过解决圆筒洗石机振动和链条润滑不充分等关键缺陷问题后提高了设备的利用率和运行效率，发挥了圆筒洗石机的效能。     

铬酸酐电合成过程中工作电压的变化

引言 铬酸酐主要用于电镀、作氧化剂、水溶性木材防腐剂、制铬盐、着色玻璃等,是一种重要的化工产品,近年发展相当迅速[1].其传统生产工艺中的Na2Cr2O7-H2SO4间歇熔融法、外热连续法、 自热连续法、湿法等技术[2],都不可避免地存在NaHSO4污染产品、铬流失、污染环境等问题.发展前景看好的是有绿色技术之称的电合成法[3, 4],正在竞相研发中[5],其基础研究亟待进行.本文从工程角度研究了铬酸酐电合成过程中工作电压的变化规律.     

抗菌性纳米材料在水处理中的应用现状

杀菌消毒是水处理中至关重要的一个环节,传统的含氯氧化剂在消毒的同时会产生严重危害人体健康的消毒副产物,抗菌性纳米材料以其独有的特性不仅具有良好的杀菌消毒效果,而且不产生对人体有害的副产物.从纳米材料的抗菌原理、基本方法、常用材料种类等几方面对近5年来抗菌性纳米材料在水处理中的应用现状进行了讨论,分析了其目前存在的问题和发展前景,并在此基础上提出了一些新的看法.