用氨水-氯化铵体系从再生铜冶炼渣中强化浸出铜

研究了以NH₃·H₂O-NH₄Cl体系从再生铜冶炼渣中强化浸出铜,考察了氨水浓度、NH₄Cl浓度、浸出时间和温度对铜浸出率的影响。结果表明：在固液质量体积比1/7、氨水浓度4 mol/L、NH₄Cl浓度5 mol/L、温度60℃、浸出时间1.5 h、搅拌速度900 r/min条件下,铜浸出率为95.15%;浸出过程符合单颗粒反应动力学模型,反应受内扩散控制,反应活化能为21.38 kJ/mol; NH⁺₄与铜化合物反应生成铜氨配合物,其中Cu(NH₃)²⁺₄具有氧化性,与氨水共同作用加速浸出过程实现铜的浸出;研究结果为再生铜冶炼渣实现资源化提供参考。     

纳滤浓缩稀土母液沉淀上清液的实验研究

以赣州某稀土公司浸矿所得稀土母液经NH₄HCO₃除杂沉淀后的上清液为处理对象,主要研究纳滤技术对原液中稀土离子的浓缩效率,以及对NH₃-N分离回收情况,以期能够为工业化分离应用提供借鉴.实验表明,当原液中稀土离子浓度为142.9 mg/L,氨氮浓度为346.1 mg/L时,在操作压力为0.8 MPa,进水pH值为6.49,运行温度为25 ℃的条件下,浓缩液侧稀土离子截留率达到95 %以上,Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+等杂质离子截留率能够达到75 %~90 %,透过液侧氨氮浓度为原浓度的60 %左右,有一定的浓缩效果;6.0 L的稀土母液沉淀上清液浓缩至0.6 L时,RE3+浓度升高至1 242.0 mg/L,浓缩了近8.69倍.      

反渗透处理稀土冶炼高氨氮废水及膜污染特征分析

稀土冶炼产生大量的氨氮废水,直接排放会对环境造成严重的危害.采用反渗透技术处理稀土冶炼碳酸稀土沉淀过程产生的高氨氮洗涤废水,考察了反渗透膜对废水中各污染物的处理效率,结果表明反渗透对污染物具有较高的截留效率,当跨膜压差为3.5 MPa～4.0 MPa时,氨氮和COD的平均去除效率分别为73.97％和68.33％,Pb、...     

有机相及稀土回收反应器在稀土萃取废水中的应用

正稀土冶炼萃取废水中含有大量的有机相和稀土,回收可产生较大的经济效益,本文通过有机相及稀土回收设备处理稀土冶炼萃取废水,可回收有机相4L/m3,回收草酸稀土大于0.2kg/m3。稀土企业在生产过程中会产生大量萃取废水,主要分为萃取废水和草酸沉淀废水[1]。萃取废水是在萃取分离过程中产生的,通常夹带有大量的有机相,主要为煤油、P507、P204等。大量有机相的生成会造成萃取废水中油和COD的超标,大大污染了环境,即使萃取工序后立即通过气浮、石灰中和沉淀等方式进行萃取废水处理,萃取废水中的有机相也会附着在浮     

基于好氧颗粒污泥的膜生物反应器处理离子型稀土冶炼废水

稀土冶炼有机废水是一种危害性大、水质复杂的高浓度酸性废水,主要污染物包括有机物、氨氮、悬浮物、无机盐、重金属等。因此研究如何有效处理稀土冶炼有机废水对水体、土壤的保护具有重大意义。本研究搭建了序批式膜生物反应器(SBR-MBR),并结合好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)组成好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGS-MBR)。在此基础上,研究了不同碳氮比(有机物中碳与氮的总含量的比值C/N)对AGS-MBR处理工艺的影响。结果表明,在C/N=10时,好氧颗粒污泥稳定性最好,对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的脱除率稳定后可达99.0%、96.7%、79.3%、91.1%;进水C/N的降低对AGS-MBR去除COD的影响较小,对出水N的形态和TP影响较大,并且当C/N≤7时,部分好氧颗粒污泥发生解体,出水TN和TP浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918—2002(2006)一级A排放标准要求,为进一步探讨研究更低C/N的稀土冶炼有机废水的处理工艺提供理论依据。     

离子型稀土冶炼废水处理工艺研究

离子型稀土冶炼企业采用清洁生产工艺后,排放的废水酸度高、含盐量高,磷、重金属离子、CODCr、氨氮等超标。研究了从离子型稀土冶炼废水中去除总磷、重金属离子,提出去除有机相—脱磷—去除重金属离子—分级氧化—石英砂过滤工艺流程。试验结果表明:在用石灰乳调节废水pH为9.5、加入20mg/L聚合氯化铝条件下,废水中总磷质量浓度可降至1mg/L以下,总磷去除率达88.2%;脱磷后的废水中依次投加50mg/L硫化钠、50mg/L有机螯合剂,反应0.5h后絮凝沉降,清液中总铅质量浓度为0.17mg/L,总铅去除率达99%。处理后的出水水质符合《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)。     

铜矿区含低浓度NH4+-N、Cu2+污水的处理

针对铜矿区含低浓度NH₄+-N、Cu2+污水的特征,采用吸附法+曝气生物滤池（BAF）联合工艺处理此类污水。研究了改性铜渣基陶粒对模拟污水中Cu2+的去除规律,考查了铜渣基陶粒填料的BAF对模拟污水吸附脱铜后液中NH₄+-N的去除效果。结果表明:在Cu2+初始浓度为50 mg/L、溶液初始pH值约为5.00,陶粒添加量20 g/L,温度35 ℃,时间120 min的条件下,改性陶粒对模拟污水中Cu2+的吸附效果较佳,其平衡吸附量可达0.936 mg/g; 在陶粒添加量为40 g/L,温度35 ℃条件下,对含Cu2+,NH₄+-N初始浓度分别为20、100 mg/L的模拟污水进行同步吸附处理时,改性陶粒对Cu2+的去除率达80%,污水中剩余Cu2+的浓度仅为4.0 mg/L,但对NH₄+-N的去除效果不明显; 在水力停留时间HRT=6 h、碳氮比m（C/N）=4/1、pH=8.00左右、曝气量为1.2 L/min的较优工艺下,BAF对模拟污水脱铜后液中NH₄+-N的去除率达96%;吸附法与BAF联合工艺可有效处理铜矿区含低浓度NH₄+-N,Cu2+污水,处理后Cu2+,NH₄+-N浓度达国家排放标准要求。      

四川某高碱性含铜金矿综合回收钙镁铜金试验研究

针对碳酸盐、砷和铜含量高的“三高”金矿选矿回收难度较大的问题,采用原矿焙烧脱碳除砷—NH₄Cl“闪速”浸钙—（NH₄）₂SO₄浸镁铜—非氰浸剂药剂（swust-1）浸金工艺流程综合回收矿石中有价元素。研究结果表明：当焙烧温度为950 ℃、焙烧时间为2 h、矿浆浓度为30%、-0.074 mm粒级含量为70%、NH₄Cl浓度为3.0 mol/L和浸出时间为10 min时,矿石中Ca²⁺、Mg²⁺和Cu²⁺浸出率分别为82.88%、20.12%和16.75%;在（NH₄）₂SO₄浓度为2.5 mol/L、矿浆浓度为30%和浸出温度为50 ℃的条件下,经过“两段”浸出,Mg²⁺和Cu²⁺浸出效果较好。经过“焙烧—浸钙镁铜”后,金的浸出率也大大提高。通过上述工艺流程处理后,钙、镁、铜和金的总浸出率分别可达96.18%、95.16%、80.51%和78.86%,提高了高碱性含铜金矿中有价元素浸出率和综合经济价值。     

光催化处理低浓度氨氮废水

采用溶胶-凝胶法制备了比表面积为73.69 m²·g^-1和中位粒径(D₅₀)为1.134μm的TiO₂光催化剂,通过添加La、Ce、Pr、Nd、Gd等稀土元素对TiO₂光催化剂进行改性。运用XRD、BET、粒度和氨氮分析等表征手段,考察了稀土离子掺杂、催化剂加入量、H₂O₂加入量和紫外光照时间等因素对TiO₂光催化处理稀土冶炼氨氮废水的影响。结果表明,稀土离子掺杂可有效提高TiO₂光催化处理氨氮废水的能力。在最佳光催化工艺条件下,添加La、Ce元素样品的氨氮去除率均达到80%以上,氯化铵废水中的氨氮浓度可显著降至14 mg/L,达到了稀土工业污染物排放标准中新建企业氨氮限值要求(15 mg/L)。     

涂铁污泥吸附处理中低浓度氨氮废水

未经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放给环境造成极大的危害,而采用传统方法处理中低浓度氨氮废水效率不高.文中以某污水处理厂的剩余活性污泥为基质,其表面经一定浓度的氯化铁溶液改性2 h后用作吸附剂处理中低浓度氨氮废水.实验结果表明:室温时经0.15 mol/L的氯化铁溶液改性的涂铁污泥用量5 g/L,pH值为9,反应40 min即可达到氨氮去除率95%以上,且该吸附反应符合拟二级速率方程.将此工艺条件用于处理氨氮浓度为102.68 mg/L、COD为362 mg/L的实际工业废水,处理后滤液中氨氮浓度9.2 mg/L、COD 83 mg/L,达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》一级标准(NH4+浓度<15 mg/L和COD<100 mg/L).     

钙沉淀-EDTA返滴定法测定稀土分离废液中草酸

采用过量加入钙标准溶液以沉淀稀土分离废液中草酸,过滤后,再以EDTA返滴定的方法测定了废液中草酸的含量。在样品溶液中加入400 g/L NaOH溶液调pH值至7.0～10.0,再加入10 mL NH₃-NH₄Cl缓冲溶液(pH 10.0),然后过量加入钙标准溶液沉淀废液中草酸,滤液再以NaOH溶液调pH值至12.0～12.5,铬蓝黑R为指示剂,用EDTA标准溶液返滴定过量钙。废液中大部分RE³⁺、Fe³⁺、Al³⁺等杂质离子在高pH值下可形成氢氧化物沉淀而得以分离,滤液中残余的Fe³⁺、Al³⁺用三乙醇胺等络合剂可消除其对铬蓝黑R指示剂的干扰。采用方法测定稀土分离废液合成样品中草酸的含量,结果与参考值一致。将方法应用于稀土分离废液实际样品中草酸的测定,测得结果相对标准偏差(RSD,n=6)为0.98%～1.9%,回收率为99%～101%。     

稀土转型硫酸镁废水萃取法除钙工艺研究

包头混合型稀土精矿湿法冶炼过程中产生大量的硫酸镁废水,在采用蒸发浓缩工艺对废水进行处理过程中,由于废水中Ca²⁺含量较高导致浓缩过程蒸发器结垢严重。行业中除钙的传统工艺为沉淀法,本研究采用溶剂萃取法来进行除钙,选用50%P₅₀₇+50%260^#溶剂油为萃取有机相,考察了反应时间、皂化率、初始料液pH、相比等因素对硫酸镁废水萃取法除钙效率的影响。结果表明,当有机相皂化率为30%、初始料液pH=3～4,相比为1.0、常温下萃取3 min的条件下,Ca²⁺的一级萃取率达80%以上,在上述条件下通过三级及以上逆流萃取即可满足废水后续处理对Ca²⁺的要求。通过设计萃取法除钙工艺来实现硫酸镁废水中Ca²⁺的深度脱除和萃入有机相中Ca²⁺的解离,确保生产过程的平稳运行,该研究对实际生产具有指导意义。     

酶催化分光荧光法测定环境水中痕量铬(Ⅵ)

铬（Ⅳ）对血红蛋白模拟酶催化荧光体系具有强烈的猝灭作用, 据此建立了一种酶催化分光荧光法测定铬（Ⅳ）的新方法。研究了溶液酸度、L-酪氨酸浓度、血红蛋白浓度、H₂O₂浓度及反应时间等因素对体系的影响。在pH10.4的NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液中, 当L-酪氨酸、血红蛋白和H₂O₂的浓度分别为1.4×10^-4mol/L、1.0×10^-6mol/L和3.5×10^-5mol/L时, 测定铬（Ⅳ）的线性范围为2.0×10^-6～1.0×10^-4mol/L, 检出限为1.1×10^-8mol/L。1000倍NO₃^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺、Cl^-、Br^-, 300倍PO₄^3-、Al³⁺、NH₄⁺, 50倍Mn²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺, 1倍Fe³⁺对铬（Ⅳ）的测定没有干扰。干扰较大的Fe³⁺, 可加入过量的柠檬酸掩蔽。对浓度为4.8×10^-5mol/L的铬（Ⅳ）进行11次平行测定, 其相对标准偏差为2.8%。该法已成功地应用于环境水样中铬（Ⅳ）含量的测定。     

金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Cr)对铅(Ⅱ)的吸附性能研究

通过溶剂热法,制备出金属有机框架化合物NH₂-MIL-101(Cr)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积及微孔物理吸附和化学吸附分析仪对NH₂-MIL-101(Cr)的晶相结构、微观形貌和比表面积进行表征。结果表明,制备的NH₂-MIL-101(Cr)为正八面体形貌,比表面积高达1 656 m²/g。使用NH₂-MIL-101(Cr)对水体中Pb(Ⅱ)进行吸附,结果表明:在30 mg/L含Pb(Ⅱ)溶液中,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,振荡吸附100 min,达到吸附平衡,平衡吸附量为49.84 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)对Pb(Ⅱ)的吸附过程满足拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,说明NH₂-MIL-101(Cr)表面活性吸附位点分布均匀,对Pb(Ⅱ)的吸附属于均相单分子层化学吸附,实验饱和吸附量为71.25 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)吸附材料利用EDTA再生使用6次后,吸附量仅下降20.97%,说明NH₂-MIL-101(Cr)具有较好的再生循环使用性。取某电池车间经处理过的Pb(Ⅱ)质量浓度为30 mg/L的废水,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,控制pH值为6,振荡吸附100 min后,测定溶液中剩余的Pb(Ⅱ)质量浓度为0.1 mg/L(低于国家最高排放标准0.5 mg/L),说明NH₂-MIL-101(Cr)是一种良好的Pb(Ⅱ)去除剂。     

金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Cr)对铅(Ⅱ)的吸附性能研究

通过溶剂热法,制备出金属有机框架化合物NH₂-MIL-101(Cr)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积及微孔物理吸附和化学吸附分析仪对NH₂-MIL-101(Cr)的晶相结构、微观形貌和比表面积进行表征。结果表明,制备的NH₂-MIL-101(Cr)为正八面体形貌,比表面积高达1 656 m²/g。使用NH₂-MIL-101(Cr)对水体中Pb(Ⅱ)进行吸附,结果表明:在30 mg/L含Pb(Ⅱ)溶液中,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,振荡吸附100 min,达到吸附平衡,平衡吸附量为49.84 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)对Pb(Ⅱ)的吸附过程满足拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,说明NH₂-MIL-101(Cr)表面活性吸附位点分布均匀,对Pb(Ⅱ)的吸附属于均相单分子层化学吸附,实验饱和吸附量为71.25 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)吸附材料利用EDTA再生使用6次后,吸附量仅下降20.97%,说明NH₂-MIL-101(Cr)具有较好的再生循环使用性。取某电池车间经处理过的Pb(Ⅱ)质量浓度为30 mg/L的废水,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,控制pH值为6,振荡吸附100 min后,测定溶液中剩余的Pb(Ⅱ)质量浓度为0.1 mg/L(低于国家最高排放标准0.5 mg/L),说明NH₂-MIL-101(Cr)是一种良好的Pb(Ⅱ)去除剂。     

P507煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕研究

为简化离子型稀土矿提取稀土工艺,采用离子交换树脂富集矿山浸出母液技术制备高纯碳酸稀土用于有机溶料,系统考察了P507煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕过程中,碳酸镨钕预处理方式、碳酸镨钕加入量、水相pH、杂质铝含量、反应时间和相比等因素对萃取效果的影响。结果表明,以湿碳酸镨钕为原料,其加入量控制为有机相负载稀土浓度0.16~0.18 mol/L,水相pH=2.0~3.0,相比O/A=1,反应时间12 min,碳酸镨钕中的铝含量小于2.5%,30 ℃条件下,碳酸镨钕溶解完全,分相效果好,有机相中稀土浓度达0.177 1 mol/L,萃取率为98.13%。采用4级逆流连续萃取试验,经16次反应平衡后有机相出口级稀土浓度为0.166 8 mol/L,水相出口稀土浓度为0.001 1 mol/L。采用P507-煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕同步实现了空白有机相的皂化及萃取过程,碳酸稀土直接作为原料省略了酸分解工序,缩短了工艺流程,同时用作皂化剂,降低了化工材料消耗、废水排放量及环保成本,为简化稀土萃取分离提供了应用基础。     

非理想条件下P507对硝酸溶液中钇和铕萃取平衡的分析模拟

在非理想条件下,研究了溶剂Shellsol D70 中2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(P507)对硝酸溶液中钇和铕的萃取平衡,建立了平衡分配比的化学基模型.同时研究了萃取剂P507在硝酸盐溶液和稀释剂之间的分配平衡.结果表明,P507的水相溶解度很低,在有机相中大部分以二聚体形式存在;在低酸度区稀土的萃取主要按阳离子交换反应进行,在高酸度区溶剂化反应则变得明显.此外,模型还包括稀土和NO3-的络合反应、P507对HNO3的竞争萃取以及(HR)2非理想性的修正.采用非线性最小二乘法确定了萃取平衡常数.对于稀土单元体系,在初始浓度较宽范围内(稀土浓度最高至0.1mol/L,硝酸0.05mol/L～3mol/L及萃取剂0.25mol/L～1mol/L),模型能以良好精度预测实验数据;也证实了它对稀土二元体系萃取平衡预测的适用性.     

稀土皂化P_(507)-煤油有机相的制备及相关反应

本研究的目的是提供一种以碳酸稀土为皂化剂的稀土皂化P507-煤油有机相的制备方法。为此,系统考察了多种因素,例如,碳酸稀土用量、杂质离子硫酸根浓度、游离稀土离子浓度、相比和接触时间等因素,对稀土萃取率、分相性能和稀土负载浓度的影响。结果表明:当P507-煤油有机相与含游离稀土浓度在1 mmol/L以上的水相接触混合时,P507-煤油有机相的皂化可以快速地与加入的固体碳酸稀土反应,形成稀土皂化有机相。其皂化反应可以在几分钟之内完成,比水相中不含游离稀土离子时要快很多,这是因为受动力学条件限制的直接皂化反应已经变成了两个分立的反应:P507-煤油有机相与游离稀土离子的皂化反应以及该皂化反应析出的质子与碳酸稀土的溶解反应。基于这一特征,把P507-煤油有机相的稀土皂化设计成了多级逆流萃取皂化过程,该过程可以连续产出合格有机相并使水相在体系中保持循环。分液漏斗模拟结果证明了多级逆流皂化的可行性,确定了最佳的萃取相比为1∶1,皂化有机相的稀土负载浓度在0.12 mol/L以上。     

高Mg2+采矿废水利用技术研究

对含Mg²⁺ 156.83 mg/L的采矿废水,采用“碱-酸”工艺处理,添加NaOH 1.5 g/L(pH=11.5),沉淀反应2 min、搅拌陈化1 h、自然沉降2 h后过滤,滤液再用H₂SO₄回调pH～7,中水残余Mg²⁺和Ca²⁺浓度小于10 mg/L,去除率均在85%以上。中水用于含稀土磷矿浮选,浮选闭路试验取得了与自来水相近的指标,精矿含33.20%P₂O₅和2.63%REO,回收率分别为87.52%和57.88%,含杂质Fe 3.95%。通过“碱-酸”工艺处理,废水可用于稀土磷矿浮选,实现了废水的资源化利用。     

钢铁企业高氯循环废水反渗透处理及膜污染分析

以反渗透技术深度处理钢铁企业高氯循环废水为研究目标，考察了反渗透(Reverse Osmosis, RO)装置对高氯循环废水的处理能力，明确了温度、压力、料液pH、流速、NaCl浓度对反渗透膜分离效果的影响，结合SEM-EDS、XRD等手段分析了反渗透膜使用后期性能下降的原因。结果表明，温度升高有利于提高膜通量，压力和pH升高可以同时提高RO装置分离性能，料液流速对膜分离性能影响较小，而进水NaCl浓度对膜分离性能的影响极其显著。膜污染主要表现为无机物污染，经分析，膜污染层主要物相组成为CaCO₃、NaCl、CaCl₂和Na₂SO₄。CaCO₃、Na₂SO₄呈块状、条状晶体分布在膜纤维缝隙，而NaCl呈泥垢状污染层包裹膜纤维，经EDS分析，Ca元素在膜表面所占质量分数为4.83%,无机污染物中大部分为钙盐。