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)。     

硝酸钠-硫氰化铵-溴化十六烷基吡啶体系浮选分离和富集铑

研究了硝酸钠-硫氰化铵-溴化十六烷基吡啶(CPB)体系浮选分离富集铑的新方法。探讨了酸度、硝酸钠、硫氰化铵和溴化十六烷基吡啶的浓度等对Rh³⁺浮选率的影响,确定了浮选分离Rh³⁺的最佳条件,并讨论了Rh³⁺的浮选分离机理。结果表明,在最佳条件下,Rh³⁺与硫氰化铵和溴化十六烷基吡啶生成不溶于水的三元缔合物[CPB⁺]₃[(Rh(SCN)₆^3-],此三元缔合物浮于盐水相上层形成界面清晰的液-固两相。控制溶液酸度为pH 2,在0.2 g/mL硝酸钠、8.0×10^-3mol/L硫氰化铵和3.0×10^-3 mol/L溴化十六烷基吡啶(CPB)的条件下,实现了Rh³⁺与Al³⁺、Mn²⁺、Ga³⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mg²⁺、V、Ni²⁺、和Cr³⁺的定量分离。方法用于合成水样中微量Rh³⁺的浮选分离,回收率为97.6%～99.1%。     

电解锰废水中Cr6+、Mn2+的去除方法研究

通过实验研究了还原沉淀-晶种曝气组合工艺去除电解锰废水中Cr6+和Mn2+,并探索了最佳工艺条件.首先以Na₂SO₃做还原剂将Cr6+转化为Cr3+后再通过化学沉淀法除去,然后采用加入MnO₂做晶种曝气氧化去除废水中的Mn2+.结果表明:当Na₂SO₃投加量为0.5 g/L,还原反应pH值为4,还原反应时间6 min,Cr6+可完全转化为Cr3+.Cr3+在pH值为8时沉淀最完全,出水总铬浓度可从100 mg/L降到0.5 mg/L以下.除铬后,当MnO₂投加量为25 g/L,废水pH值为9,曝气10 min,出水Mn2+浓度可从1 000 mg/L降到0.4 mg/L以下.通过以上处理出水总铬和总锰均达到我国《污水综合排放标准（GB8978-1996）》一级要求.      

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。     

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。     

四元体系NaF-Na3PO4-NaOH-H2O及其子体系离子浓度测定方法探究

使用碱法分解白云鄂博稀土精矿的工艺过程中产生大量的含Na⁺、OH^-、F^-和PO^3-₄的废水,为实现碱废水中NaOH、F、P资源的梯度分离,需构建四元体系NaF-Na₃PO₄-NaOH-H₂O及其子体系的多温相图,而相图数据的准确测定必先探究混合溶液中各离子浓度的测定方法。实验用已知浓度的NaF、Na₃PO₄和NaOH溶液配制了不同比例已知浓度的三元和四元体系混合溶液,其中F^-采用氟离子选择性电极-标准加入法测定,PO^3-₄采用磷钼酸喹啉沉淀法测定,Na⁺采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定,OH^-采用差减法。测定结果与理论值绝对误差不大于0.2%(质量分数),结果表明实验方法适用于含F^-、PO^3-₄和OH^-的四元及其所含各三元子体系混合溶液的离子浓度测定。     

硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅

研究了硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅(Ⅱ)的行为及其与常见离子分离的条件。结果表明,在0.5 g 硝酸钠存在下,当0.1 mol/L碘化钾溶液和0.03 mol/L十八烷基三甲基氯化铵(OTMAC)溶液的用量均为2.00 mL 时,体系中的Pb²⁺以(OTMAC)₂(PbI₄)沉淀形式被浮选至盐水相上形成浮选固相而被定量浮选,而Co²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Al³⁺和Fe²⁺仍然留在盐水相,实现了Pb²⁺与这些离子的定量分离。实验方法对合成水样中微量Pb²⁺的定量浮选率为99.6%～102.3%。     

微分脉冲伏安法测定高铅氯盐溶液中锡

建立了高温氯盐法处理含铅锡物料时高铅氯盐溶液中锡的测定方法。研究发现, 在草酸-盐酸-亚甲基蓝的底液中, Sn在－0.5 V处有一灵敏的极谱波, Sn与Pb²⁺、Cd²⁺峰电位相隔100 mV, 可以利用微分脉冲伏安极谱法测定锡。对于0.25 mg/L的锡, 至少1 000倍的Cl^-、Na⁺、K⁺、F^-、SO^2-₄、NO^-₃, 200倍Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Mn²⁺, 100倍Ca²⁺、Mg²⁺、Cr³⁺、Sb³⁺、Bi³⁺, 50倍Ni²⁺、Co²⁺, 30倍As³⁺、Pb²⁺、Cd²⁺不干扰测定。在选定试验条件下, 采用标准加入法对样品进行测定, 测定值相对标准偏差小于2%, 回收率在98.8%～104.2%之间。方法可应用于高铅氯盐溶液中锡的测定。     

硫酸铵-碘化钾-十二烷基三甲基氯化铵微晶吸附体系浮选分离镉(Ⅱ)

研究了硫酸铵-碘化钾-十二烷基三甲基氯化铵微晶吸附体系浮选分离镉(Ⅱ)的行为及其与常见离子定量分离的条件。结果表明,在0.5 g (NH₄)₂SO₄的存在下,当体系中Cd²⁺、KI、DTMAC同时存在时,体系中形成的三元缔合物(DTMAC)₂(CdI₄) 沉淀被定量吸附在DTMAC ⁺·I^-微晶物质表面而被浮选至盐水相上,Cd²⁺被定量浮选,Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等离子留在水相中而不被浮选,实现了Cd²⁺与这些离子的定量分离,据此建立了一种微晶吸附体系浮选分离Cd²⁺的新方法。通过扫描电镜图片确证了DTMAC ⁺·I^-微晶物质的产生,探讨了Cd²⁺的浮选分离机理。方法成功用于合成水样中Cd²⁺的定量浮选分离,浮选率为95.4%～105.3%。     

硝酸钾-碘化钾-溴化十六烷基吡啶微晶吸附体系浮选分离铜

研究了硝酸钾-碘化钾-溴化十六烷基吡啶微晶吸附体系浮选分离铜的新方法。考察了各种因素对Cu²⁺浮选率的影响,确定了浮选分离Cu²⁺的最佳条件,并讨论了Cu²⁺的浮选分离机理。结果表明,控制pH 3.0,在1.0 g KNO₃存在下,Cu²⁺与I^- 形成的CuI沉淀可被溴化十六烷基吡啶阳离子(CPB⁺)与I^-形成的微晶物质CPB⁺·I^-定量吸附,且被浮选至盐水相上形成界面清晰的固相,而Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等不被浮选至固相,从而实现了Cu²⁺与这些离子的定量分离,并据此建立了微晶吸附体系浮选分离铜的新方法。方法用于环境水样中微量Cu²⁺的测定,回收率为95%～101%。     

含稀土磷灰石综合利用技术研究

全球年产磷矿石约2.5亿吨,磷矿普遍含REO 0.1%～1%,稀土在磷矿中含量达10万吨,潜在经济价值巨大。含REO 2.60%、P₂O₅ 20.75%的某稀土磷灰石,主要的稀土矿物为独居石、直氟碳钙铈矿和氟碳铈矿等,矿物偏微细,主要分布于0.0001 mm～0.0800 mm粒级;稀土元素比较分散,53%分布于稀土矿物,25%分布于磷灰石中;主要的磷矿物为磷灰石,粒度偏粗,主要分布于0.01 mm～0.32 mm粒级,95%的磷赋存在磷灰石中。采用物理富集工艺富集含稀土磷灰石精矿,产率54.75%,含REO 2.60%、P₂O₅ 33.42%、Fe 4.34%,REO和P₂O₅回收率分别为56.04%和88.18%。硝酸分解磷精矿-氨水沉淀分离稀土与富磷浸出液;稀土沉淀采用硫酸酸化-水浸-复盐沉淀制备稀土复盐产品,稀土复盐含REO 40.18%,回收率85.73%;富磷浸出液采用稀土沉淀废液(富含Na₂SO₄)...     

氯代磺酚S光吸收比差法测定环境水体中痕量铜

在pH4.05的醋酸-醋酸钠溶液中, 显色剂氯代磺酚S（CSPS）与Cu(Ⅱ)反应形成Cu-CSPS络合物, 用光谱修正法表征其结构为［Cu₂(CSPS)₂(H₂O)₂］^2-, 利用此反应结合光吸收比差法建立了Cu(Ⅱ)定量分析新方法。研究表明, 显色剂溶液性质稳定, 在适量F^-掩蔽剂存在的条件下, 测定0.050mg/LCu(Ⅱ), 500倍的Ca²⁺, 250倍Mg²⁺, 5倍Mn²⁺、Ni²⁺、Cl^-、NO^2-、PO₄^3-以及与Cu²⁺同倍的Zn²⁺、Co²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr(Ⅲ)、As(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)不影响测定。Cu(Ⅱ)的检出限为1.35μg/L。方法用于两个天然水样中痕量铜的测定, 结果与ICP-AES法的结果相吻合, 相对标准偏差分别为1.4%和2.6%（n=7）。     

锗在十六烷基三甲基溴化铵-KI-水体系中的浮选分离和富集

研究了十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）-KI-水体系浮选分离锗的行为及锗与一些金属离子分离的条件。结果表明: 在水溶液中, Ge(Ⅳ)与CTMAB和KI形成不溶于水的三元缔合物［GeI₆2-］［CTMAB+］₂,此三元缔合物沉淀浮于水相上层形成界面清晰的液-固两相;当溶液中CTMAB和KI的浓度分别为6.0×10^-4mol/L和8.0×10^-3mol/L时, Ge(Ⅳ)可与Co^2＋、Ni^2＋、Mn^2＋、Mg^2＋、Zn^2＋、Al³⁺、Fe^2＋、Cr³⁺、V(Ⅴ)和W(Ⅵ)离子定量分离,Ge(Ⅳ)的浮选率在97.4 %以上。该方法简便、迅速,不污染环境,在微量锗的分离和富集分析中有很好的实用价值。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定处理废水中砷

研究了氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷钙渣固化、高砷烟尘湿法中和、苄基砷酸及仲钨酸铵生产等废水中砷的最佳条件。实验表明,废水样经化学处理,在稀盐酸介质中用硫脲-抗坏血酸将砷预还原为砷,Fe³⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cu²⁺、F^-、S^2-、Bi³⁺、Sn⁴⁺、Sb⁵⁺等23 种离子的允许量（mg/50 mL）中高者达250或低至0.5。载液盐酸浓度为5%（V/V）,定量样品与15 g/L硼氢化钾碱性溶液混合生成砷化氢。在选定条件下, 砷量在 2～100 μg/L范围内线性关系良好,检出限（3σ/K）为0.001 4 μg/L。方法用于实际废水样品分析, 相对标准偏差（n=9～11）为1.6%～5.9%,加标回收率在93%～118%之间,固化废水测定值与砷锑钼蓝光度法相符。     

地浸采铀过程中含矿层堵塞特征研究

酸法与碱法浸铀是当前我国铀矿采冶主要地浸工艺,浸铀过程中均会产生含矿层堵塞。含矿层堵塞是地浸采铀中的一种普遍现象,也是制约铀浸出效益的重大瓶颈。根据巴彦乌拉铀矿矿石酸法柱浸试验和十红滩铀矿矿石碱法浸铀试验结果,分别对酸法和碱法浸铀过程中含矿层堵塞的原因进行了系统研究。结果表明,矿物黏土化蚀变是造成酸法地浸中含矿层堵塞的重要原因;碳酸钙沉淀是造成碱性地浸中含矿层堵塞的主要原因;溶浸液的pH、HCO^-₃浓度及Ca²⁺浓度过高都会引起碱性浸铀含矿层碳酸钙沉淀,碳酸钙溶解沉淀特征受pH、Ca²⁺、HCO^-₃的边界值控制。     

离子液体-石墨烯-二氧化锰复合材料修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉

采用涂滴法将石墨烯(GR)-二氧化锰(MnO₂)分散液滴在玻碳电极(GCE),然后利用循环伏安法将离子液体(OMIMPF₆)聚合制备得OMIMPF₆/GR/MnO₂/GCE复合材料修饰玻碳电极,建立了差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉的方法。实验表明,以4μL 2mg/mL的石墨烯-二氧化锰混合物分散液涂滴,电聚合离子液体30圈所制备的修饰电极,在0.1mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH4.5)的支持电解液中,Pb²⁺和Cd²⁺的氧化峰电流值相对较高。Pb²⁺和Cd²⁺的浓度均在5.0×10^-8~1.4×10^-5mol/L范围内呈良好线性关系,Pb²⁺和Cd²⁺检出限分别达到5.0×10^-10mol/L和4.0×10^-9mol/L。对含10μmol/L Pb²⁺和10μmol/L Cd²⁺的标准混合溶液平行测定9次和连续扫描30次,Pb²⁺和Cd²⁺峰电流值的相对标准偏差均分别小于1.3%和4.3%,说明该修饰电极具有良好的重现性、稳定性。采用建立的方法用于土壤中铅和镉的检测,测得结果与原子吸收光谱法(GB/T 17141—1997)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)均小于5.3%,回收率在97%~105%之间。     

三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖对锌(Ⅱ)的吸附性能

以环氧氯丙烷和O-羧甲基壳聚糖为原料,制备环氧化O-羧甲基壳聚糖(OCMC)后,再与Fe₃O₄和三聚氰胺 (MA)复合,制得三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖吸附剂(MA-OCMC/Fe₃O₄)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征其结构与官能团,并考察不同条件对吸附Zn²⁺的影响,同时研究其吸附动力学与等温吸附模型的特征。结果表明,控制pH值为6.0,0.13 g MA-OCMC/Fe₃O₄在100 mL 100 mg/L ZnCl₂溶液中吸附60 min后达到平衡,吸附行为符合拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附模型特征,属于单分子层化学吸附,理论饱和吸附量(86.96 mg/g)接近实际饱和吸附量(86.48 mg/g)。在循环吸附-解吸6次后,MA-OCMC/Fe₃O₄对Zn²⁺的吸附率仅降低5.2%,具有良好的重复利用性,适用于含Zn²⁺废水的处理。     

黄金矿山含氰废水深度处理工艺研究及应用

黄金矿山含氰废水污染物种类多，处理难度大，采用“MVR—氯碱深度破氰—反渗透”联合工艺对浮选废水、混合废水2种废水进行中试试验，并进行了工业应用。结果表明：采用该工艺可实现废水中铜、铅、砷、汞等的达标去除，总氰化合物降至0.1 mg/L左右，COD降至40 mg/L以下，氨氮降至2 mg/L以下；直接处理成本较低，仅为57.90元/m³。项目的成功实施，形成了一套完整的黄金矿山含氰废水处理工艺，且成本低，推广应用前景广阔。     

离子型稀土分离企业氨氮废水的回收利用工艺

针对离子型稀土分离企业产生的氨氮废水，分析了生产工艺、排放要求对废水处理工艺的影响，提出了废水中氨回收利用的工艺技术路线：采用以溶气气浮工艺为主的组合工艺去除废水中有机萃取剂，电絮凝技术深度去除重金属，汽提脱氨技术将废水中的氨氮以NH₃·H₂O形式加以回收，在废水达标排放的同时实现了氨氮资源化利用。脱氨后的废水氨氮含量可降至15 mg/L以下，处理1 m³废水蒸汽耗量约为90～110 kg/m³,处理成本约110～130元/m³,回收的NH₃·H₂O价值约为140元/m³,其价值可完全抵消处理成本，技术及经济角度均可行。