改性生物吸附剂对碱性品红的吸附行为研究

为提高生物吸附剂对阳离子染料的吸附能力,本文采用简单的方法制备了均苯四甲酸酐修饰的啤酒酵母和甘蔗渣.实验结果表明:经过修饰后的啤酒酵母和甘蔗渣对阳离子染料碱性品红的吸附量分别为528.1和736.5mg.g-1,是未修饰的3.3和7.6倍,且分别能在630min和645min时达到最大吸附量并保持平衡.离子强度实验表明...     

Process optimization of rare earth and aluminum leaching from weathered crust elution-deposited rare earth ore with compound ammonium salts

In order to intensify the leaching process of rare earth(RE) and reduce the impurities in the leachate, ammonium chloride(NH4Cl) and ammonium nitrate(NH4NO3) were mixed as a compound leaching agent to treat the weathered crust elution-deposited RE ore. Effects of molar ratio of NH~+_4Cl and NH_4NO_3, ammonium(NH_4) concentration, leaching agent pH and flow rate on the leaching process of RE were studied and evaluated by the chromatographic plate theory. Leaching process of the main impurity aluminium(Al) was also discussed in detail. Results showed that a higher initial ammonium concentration in a certain range could enhance the mass transfer process of RE and Al by providing a driving force to overcome the resistance of diffusion. pH almost had no effects on the mass transfer efficiency of RE and Al in the range of 4 to 8. The relationship between the flow rate and height equivalent to a theoretical plate(HETP) could fit well with the Van Deemter equation, and the flow rate at the lowest HETP was determined. The optimum conditions of column leaching for RE and Al were 1:1(molar ratio) of NH_4Cl and NH_4NO_3, 0.2 mol/L of ammonium concentration, pH 4–8 of leaching agent and 0.5 mL /min of flow rate. Under this condition, the mass transfer efficiency of RE was improved, but no change was observed for Al compared with the most widely used ammonium sulfate. Moreover, the significant difference value(around 20 mL) of retention volume at the peak concentration between RE and Al provided a possibility for their separation. It suggested the potential application of the novel compound leaching agent(NH_4Cl/NH_4NO_3). It was found that the relative concentration of RE in the leachate could be easily obtained by monitoring the pH of leachate.     

改性甘蔗渣对镉离子的吸附

用均苯四甲酸二酐对甘蔗渣进行改性,并制成吸附固定床,探讨其对镉离子的动态吸附行为.采用蠕动泵逆流吸附的方式,首先对改性前后吸附效果进行考察.然后研究溶液初始浓度、填充粒径、流速、铜离子等对改性甘蔗渣吸附镉离子的影响及固定床的重复使用情况.结果表明在流速为6.25 mL/min、质量浓度为100 mg/L的条件下,0.075～0.15 mm的甘蔗渣对镉离子的饱和吸附容量为53.2 mg/g,改性甘蔗渣饱和吸附容量为121 mg/g,改性甘蔗渣对镉离子的吸附效果明显增强.吸附剂粒径、溶液初始浓度、流速等对吸附影响较小（饱和吸附容量为103.2～124mg/g）,固定床可在较宽的实验条件下重复利用.改性甘蔗渣对铜离子的吸附亲和力显著高于镉离子,控制操作时间可实现镉离子、铜离子的选择性分离.     

风化壳淋积型稀土矿除杂渣中分步回收稀土和铝的研究

提出了一种从风化壳淋积型稀土矿除杂渣中分步浸出回收稀土和铝的工艺。在40 ℃、液固比10∶1条件下用8 mol/L NaOH浸出除杂渣,铝浸出率约为96%,而稀土仍保留在滤渣中。再在40 ℃、液固比10∶1条件下用1 mol/L HCl浸出碱浸后的滤渣,稀土La和Y浸出率分别达87.09%和72.01%。酸浸液经草酸沉淀得草酸稀土,滤液与碱浸液混合得氢氧化铝,稀土和铝总回收率分别为78%和97%。该工艺对资源利用和环境保护具有重要意义。     

溶剂协同萃取分离锆和铪技术研究进展

核级锆铪是构建核反应堆不可替代的核心材料。锆元素和铪元素天然共生,但核性能差异巨大。因此,锆铪分离是制备核级锆和铪的技术关键。溶剂萃取分离技术是工业分离锆铪的主要途径。综述了协同溶剂萃取分离锆和铪的研究进展,重点介绍了中性-酸性、中性-碱性、碱性-酸性、中性-中性和酸性-酸性等五类协同溶剂萃取体系对锆铪分离的作用规律,发现大多数中性-酸性和中性-中性协萃体系对锆铪分离具有积极作用,尤其是中性有机膦类萃取剂的加入可显著提高协萃体系对锆或铪萃取选择性,中性-碱性协萃体系在HSCN或HCl介质中具有协同增强效应,而酸性-碱性协萃体系则对锆铪萃取分离有反协同作用,酸性-酸性协萃体系的效果则与其酸性强弱有关。当前相关研究工作主要侧重于锆铪萃取分离工艺,而对协萃机理的探究较少。锆和铪的离子半径极为相近,溶液化学性质复杂,对协萃反应过程和机理影响巨大。因此需加强锆铪萃取分离机理的基础理论研究,为开发出新型绿色高效的萃取剂和协萃体系提供理论依据。     

改性甘蔗渣填充柱对铅离子的吸附

制备改性甘蔗渣并探讨了其对Pb2+的动态吸附,在单一体系中研究填充粒径、溶液初始浓度和流速等对Pb2+动态吸附的影响,考察填充柱的重复使用情况;在两组分体系中考察Cu2+和Zn2+对Pb2+动态吸附的影响。结果表明:单一体系中,粒径、流速及初始浓度对Pb2+的动态吸附影响较小(吸附容量:118.9~148.6 mg/g),填充柱可在较宽的实验条件下使用,改性甘蔗渣可反复使用。两组分体系中,改性甘蔗渣对Pb2+的吸附亲和力显著高于对Cu2+和Zn2+的,吸附中存在明显的竞争取代过程;改性甘蔗渣填充柱可实现Pb2+、Cu2+和Pb2+、Zn2+的选择性分离。金属离子的吸附过程伴随着H+的释放过程,酸度越高,填充柱对重金属离子的吸附容量越小。     

N236-HSCN体系萃取分离锆铪的盐效应研究

以乙酸戊酯作为稀释剂,采用N263-HSCN体系对锆、铪进行萃取分离,分别研究了(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、NaCl和MgCl2等盐析剂的种类和浓度对锆与铪萃取分离的影响。结果表明,N263-HSCN体系分离锆、铪时优先萃取铪,该体系中SCN-的稳定性要比MIBK-HSCN体系强。不同阳离子的盐析剂对锆和铪的萃取率影响顺序为：NaCl>MgCl2>NH4Cl,对分离系数影响不大。不同阴离子的盐析剂对锆的萃取率顺序为：NH4NO3>NH4Cl>(NH4)2SO4,铪的萃取率顺序为：(NH4)2SO4>NH4Cl>NH4NO3,而分离系数顺序为：(NH4)2SO4>NH4Cl>NH4NO3,与阴离子的水合能力强弱顺序一致。当(NH4)2SO4加入量为0.6 mol/L时,分离系数达18.56,此时对锆和铪的萃取率分别为41.72%和93%。     

N263-HSCN体系萃取锆铪的动力学

采用恒界面池法研究了N263-HSCN体系萃取锆和铪的动力学,考察界面积、萃取槽搅拌速度、温度对萃取锆和铪的影响,从而确定萃取动力学类型。结果表明,当搅拌速度小于130 r/min时,萃取过程由扩散反应控制,锆铪的萃取速率常数随搅拌速度的增加而增大;当搅拌速度在130~170 r/min时,萃取过程由化学反应控制,锆和铪的萃取速率常数随搅拌速度的增加基本保持不变。随着界面积的增加和温度的提高,锆和铪的萃取速率常数均增加,其表观活化能分别为42.06 kJ/mol和31.77 kJ/mol,说明该萃取过程为相界面处的化学反应控制过程。计算出锆和铪萃取的焓变分别为39.59 kJ/mol和29.30 kJ/mol,熵变分别为-147.53 J/(mol?K)和-174.38 J/(mol?K),在298.15 K时吉布斯自由能变分别为83.57 kJ/mol和81.29 kJ/mol。     

风化壳淋积型稀土矿的基础研究

文章评述了40年来风化壳淋积型稀土矿的基础研究,包括矿床的成因及特征、稀土矿物的组成及性质,稀土与黏土矿物的关系、稀土在黏土矿物中的吸附及迁移理论,论述了风化壳淋积型稀土矿的稀土元素配分的特征及四大效应,并探讨了稀土浸出机理和风化壳淋积型稀土矿稀土浸取的三代工艺,提出了风化壳淋积型稀土矿基础研究和浸出工艺的发展方向及亟待解决的问题.      

DIBK-P350和DIBK-TOPO负载有机相中铪和锆的反萃

分别以盐酸、硫酸、碳酸氢铵、碳酸铵和碳酸钾的水溶液为反萃剂,对比研究了其对DIBK-P350体系和DIBK-TOPO体系负载有机相中铪和锆的反萃性能。结果表明,盐酸、硫酸、碳酸氢铵和碳酸钾对这两个体系负载有机相中铪和锆的反萃率或分离系数较低,不适合作为该体系的反萃剂,而碳酸铵((NH_4)_2CO_3)较适合作为反萃剂。在室温、油水相比O/A=1/2、(NH_4)_2CO_3浓度1.5~2.0mol/L的优化条件下,DIBK-P350体系负载有机相中(NH_4)_2CO_3对铪的单级反萃率和锆铪的分离系数分别达到91.61%和6.94。对DIBK-TOPO体系负载有机相反萃的优化条件为:室温、油水相比O/A=1/2、(NH_4)_2CO_3浓度2.0 mol/L,(NH_4)_2CO_3对铪的单级反萃率和锆铪的分离系数分别达94.33%和15.30。