磁性生物炭对高砷煤矿酸性废水的净化处理

为了获得能高效去除高砷煤矿酸性废水中As(V)的吸附材料,利用生物炭以及铁氧化物与砷离子的强亲和力,以莲蓬、龙葵、稻草为原料,采用共沉淀法,并在该过程中加以微波辅助,制备出磁性生物炭.实验结果表明:当As(V)质量浓度为1 mg/L,磁性生物炭投加量为2 g/L,实验温度为25℃时,以莲蓬、龙葵、稻草为原料制备的磁性生...     

湿法炼锌铜砷渣加压浸铜及同步固砷

针对湿法炼锌冶炼过程中产出的铜砷渣的综合回收利用,在研究铜砷渣矿物学组成及热分解特性的基础上,开展了加压浸出铜及同步固砷工艺与铜、砷元素的行为研究,结果表明,在反应温度为135 ℃、反应时间为4 h、液固比为25、硫酸浓度为50 g/L、氧分压500 kPa、铁砷摩尔比为1的条件下,浸出渣中铜含量仅为2.03%,浸出率达到97.72%,砷含量达到26.06%,浸出率仅为4.02%;浸出液中Cu的浓度达到20.47 g/L,As浓度小于0.63 g/L;铜砷分离效果好。在反应过程中,Cu₃As先发生氧化溶解,铜的浸出需要一定的时间,铜的浸出与砷的沉淀同时进行。浸出液pH值与浸出液中As浓度变化趋势基本一致,在反应前期砷与铁生成臭葱石产生的酸可以补充铜的浸出消耗的酸。     

壳聚糖改性硅藻土对水中As（Ⅴ）的吸附特性

采用间歇吸附试验探究壳聚糖改性硅藻土对废水中As (Ⅴ)的吸附性能。结果表明,壳聚糖改性硅藻土对As (Ⅴ)具有良好的吸附性。在As (Ⅴ)质量浓度为5 mg/L、p H值为3.0、吸附剂添加量为0.4 g/L、温度为25℃条件下,40 min即可达到吸附平衡,吸附效果显著,As (Ⅴ)去除率为92.96%。等温吸附过程符合Langmuir模型,理论最大吸附量为11.78 mg/g,吸附动力学过程符合准二级动力学方程,吸附速率主要受限于化学吸附。     

锡盐共沉淀法净化铜电解液工艺研究

采用锡盐共沉淀法从铜电解液中脱除砷、锑、铋,考察了锡价态、反应温度、锡用量、反应时间和溶液酸度等因素对杂质脱除效果的影响.结果表明,硫酸浓度174.04 g/L、铜浓度48.14 g/L、砷浓度16.54 g/L、锑浓度96.77 mg/L、铋浓度44.24 mg/L的电解液中加入锡盐,当净化条件为Sn(Ⅳ)/As质量...     

油泥热解渣对铅渣中As、Zn、Pb和Cd的同步稳定化

针对云南省个旧市泗水庄片区铅冶炼渣As、Zn、Pb和Cd等重金属污染的问题,利用油泥热解渣对其进行稳定化处理以降低这些重金属的浸出毒性。热解渣是一种含有大量纳米FeS、Fe_1-xS、CaS等的炭质复合材料,具有稳定化铅渣中重金属的潜能。研究表明,铅渣中的重金属As、Zn、Pb和Cd可高效、同步吸附在热解渣表面,降低铅渣中这些重金属的浸出毒性。当热解渣用量为4%、液固比为10:100时,铅渣中As、Zn、Pb和Cd的浸出浓度可从0.7202、3.5120、0.3800和0.0456 mg/L分别降低至0.0714、0.1668、0.0262和0.0038 mg/L,低于地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中Ⅳ级限值。铅渣中As、Zn、Pb和Cd浸出浓度的降低是因为铅渣中的As与热解渣表面的Ca2+、Fe2+反应就地生成了稳定的砷酸钙和砷酸亚铁,铅渣中Zn2+、Pb2+和Cd2+与热解渣表面的S2-反应就地生成了稳定的ZnS、PbS和CdS,从而提高了铅渣中As、Zn、Pb和Cd的稳定性。      

含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学

采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明: 在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95 ℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%; 砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。     

煤制活性炭工艺及吸附性能研究

以黑龙江煤制备活性炭,用正交试验法,考察原料煤种、碱炭比、活化温度、活化时间等因素对活性炭碘吸附值的影响,筛选出适宜煤种并获得了较适宜工艺条件:经酸洗脱灰的勃利煤,活化温度900℃,炭活化时间110 min,碱炭比5/1为最佳试验条件。在此条件下所得活性炭的碘吸附值已达2012 mg/g,比表面积达到1847 m2/g,其对水溶液中苯酚的吸附动力学研究结果表明,活性炭对苯酚的吸附符合二级吸附动力学模型,二级吸附速率常数k2为7.648×10-3g/(mg·min-1)。     

国外某渣选硫化铜精矿加温铁氧化酸浸试验研究

针对国外某渣选硫化铜精矿，采用加温铁氧化酸浸工艺回收其中铜，考察了氧化剂用量、浸出温度、浸出时间、初始硫酸浓度、液固比等因素对渣选硫化铜精矿中Cu浸出率的影响。结果表明，适宜的浸出条件为：氧化剂赤铁矿用量0.2 g/g_矿、浸出温度85℃、浸出时间6 h、液固比5∶1、初始硫酸浓度200 g/L,此时铜浸出率可达97.96%。不同类型氧化剂验证试验结果表明，赤铁矿和磁铁矿在酸浸体系中均有较好的氧化性，可实现渣选硫化铜精矿中铜在中温条件下浸出，且三价铁化合物纯度越高，铜氧化浸出效果越好。     

臭葱石沉淀法脱除铜烟尘中的砷

以高砷铜烟尘的浸出液为研究对象,采用臭葱石法沉砷,研究了初始pH值、温度、氧气流速对沉砷过程的影响。实验结果表明:在Fe/As摩尔比1.5、初始pH=4、温度90℃、氧气流速80 L/h条件下,沉砷率和沉铁率分别为91.24%和77.92%,沉砷渣中As、Fe含量分别为28.94%和25.04%。实验所得臭葱石颗粒尺寸较大、晶体结构稳定。     

H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中水热矿物化固砷研究

本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明：K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾（KFe3(SO4)2(OH)6）形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。     

改性铝土矿浮选尾矿处理含Cr(Ⅵ)废水的试验研究

以铝土矿尾矿为原料, 氯化铁为改性剂, 制得改性尾矿, 用其吸附高浓度含Cr(Ⅵ)溶液中的Cr⁶⁺。试验表明, 在环境温度为30 ℃, 改性尾矿投加量为0.2 g/mL, pH值为3.52条件下, 对Cr(Ⅵ)含量为150 mg/L的溶液,Cr(Ⅵ)去除率可达到90.9%。改性尾矿对Cr₂O₇^2-的吸附复合Langmuir方程和Freundlich方程。     

棕榈纤维生物炭的制备及其对U(Ⅵ)的吸附性能

采集棕榈树纤维制成生物炭,并经KOH改性、微波辐照,合成了KOH改性棕榈纤维生物炭(K-M-PFC),研究了含铀溶液pH值、反应时间、初始U(Ⅵ)浓度、吸附剂用量等因素对K-M-PFC吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明,在溶液U(Ⅵ)初始浓度10 mg/L、反应温度30 ℃、pH=5、K-M-PFC用量0.233 g/L、反应时间75 min条件下,K-M-PFC对U(Ⅵ)的最大吸附量可达到43.042 mg/g。     

废弃菌棒生物炭对土壤中镉和铅的固持和植物吸收性的影响

以废弃菌棒为原料,在 300,500,800 ℃ 缺氧条件下制备菌棒生物炭,结合扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）等表征手段,分析热解温度对生物炭性质的影响。将制备的生物炭添加到受到镉（Cd）和铅（Pb）污染的土壤中,探究菌棒生物炭对土壤中Cd和Pb的固定效果,并用盆栽方式评估添加菌棒生物炭对油菜体内重金属含量的影响。结果表明:随热裂解温度的升高,菌棒生物炭的颗粒逐渐变小,空隙逐渐变大,有利于对重金属离子的吸附。高温热解的菌棒生物炭比低温热解的菌棒生物炭碱性物质多,对土壤 pH 值的提升作用更为显著。油菜盆栽实验表明,生物炭可有效降低有效磷的渗流损失,增加了植物的可利用性。800 ℃热解下得到的生物炭对土壤中Cd和Pb固定效果最好,土壤中总Cd和总Pb的损失分别仅为6.5%和18.5%。而500 ℃热解下得到的生物炭的效果最差。另外,生物炭对Cd的固定效果显著高于对Pb的固定效果。同时与对照值（CK） 相比,生物炭可使油菜中的Cd和Pb的含量都显著降低90%以上。菌棒生物炭对重金属Cd和Pb污染土壤具有良好的钝化修复效果。     

咖啡渣生物质炭的制备及其对矿井水中氟离子的去除研究

近年来矿井水中氟离子含量超标问题尤为突出,不仅影响矿井水处理后的回用水质,而且危害人体健康。为了同时实现固废资源化利用和矿井水中氟离子的去除,本文以废弃咖啡渣为原料,采用化学活化法制备了一种新型矿井水中氟离子的吸附剂——咖啡渣生物质炭(CRB),通过单因素法优化了制备过程中的活化剂种类、活化温度和活化浓度;通过动力学和等温吸附实验对比分析了优化前后CRB对氟离子的吸附效能;通过表面物化特性表征探究了优化后的CRB(O-CRB)对氟离子的吸附机理。结果表明:当采用氯化锌为活化剂、浓度为4 mol/L、活化温度为400 ℃时,获得了吸附性能最优的O-CRB,其对氟离子的最大吸附量为2.20 mg/g,是活化前CRB的1.30倍;与优化前相比,O-CRB的中孔孔容量与比表面积明显增加,含氧官能基团(-COOH)含量和表面Zeta电位升高,且吸附氟离子后O-CRB表面的氯离子含量明显降低(3.27 % 至0.61 %)、氟离子含量明显增加(0.76 % 至10.34 %),从而可推测出O-CRB吸附氟离子的主要机理为静电吸附和离子交换。     

有机膨润土吸附丁基黄药试验研究

以钠基膨润土为原料制得有机膨润土,采用红外光谱对有机膨润土进行表征。研究了有机膨润土用量、吸附时间、温度及p H值对有机膨润土吸附丁基黄药效果的影响,并结合吸附动力学模型研究有机膨润土对丁基黄药的吸附特性。结果表明,在有机膨润土用量为1.4 g/L,p H值为9,温度30℃,吸附时间20 min时有机膨润土对黄药的吸附率为96.06%,且有机膨润土对丁基黄药的吸附过程更适合采用二级吸附动力学方程进行描述。     

粉煤灰制备NaA型分子筛及其对铅离子的吸附性能研究

以粉煤灰为原料,采用碱熔-水热法合成NaA型分子筛。通过单因素试验探究了水热温度、水热时间、碱浓度、碱灰比对制备分子筛的影响,采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛的性能进行评价。结果表明:水热温度100 ℃、水热时间5 h、NaOH浓度2.73 mol/L、碱灰比2.8有利于NaA型分子筛的合成,其钙离子交换量最高可达374.63 mg/g。利用合成的NaA型分子筛对液相中的铅离子进行吸附研究,在分子筛投加量1 g/L、溶液pH值6.2、吸附温度25 ℃、吸附60 min时,吸附容量(Q_e)最高可达471.51 mg/g;分子筛的吸附等温线更加符合Langmuir等温线模型,饱和吸附容量(Q_m)可达580.18 mg/g。     

重金属离子在改性蛭石表面的竞争吸附及其动力学研究

分别利用蛭石原矿和改性蛭石为吸附剂,对水溶液中的Cu2+、Zn2+、Cd2+进行等温吸附试验,研究了吸附剂用量、溶液pH值、重金属离子浓度、吸附时间、吸附温度等环境因素对单一离子在蛭石表面吸附性能的影响,分析了蛭石吸附三种金属离子动力学机理。试验结果表明,蛭石原矿经900℃的高温膨胀及2%的CTMAB改性后,其吸附容量较蛭石原矿有明显增加。当吸附剂用量为0.3 g、pH值为5~6、金属离子初始浓度为150 mg/L、吸附时间60 min、吸附温度为室温时,改性蛭石对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种金属离子的最大吸附率均可达90%以上。      

有机硅废触体中铜的浸出行为及动力学研究

采用过氧化氢氧化-硫酸浸出工艺提取有机硅废触体中的铜,考察了硫酸浓度、固液比、浸出温度、浸出时间和过氧化氢用量等因素对铜浸出率的影响,并进行了浸出动力学研究。结果表明,在浸出温度40 ℃、浸出时间2 h、硫酸浓度1.5 mol/L、液固比4 mL/g、过氧化氢溶液体积与固体质量之比为0.2 mL/g的浸出条件下,铜平均浸出率为96.64%,浸出渣中平均含铜仅0.524%。有机硅中铜的浸出过程符合收缩未反应核模型,主要受化学反应控制,铜浸出过程的反应表观活化能为24.23 kJ/mol。     

酸性硫脲浸出废旧手机线路板中金的研究

采用硝酸氧化预处理-酸性硫脲浸金法浸出废旧手机线路板中金, 考察了物料粒度、氧化剂Fe₂(SO₄)₃质量分数、pH值、硫脲浓度、温度等因素对酸性硫脲浸金过程的影响, 结果表明: 物料粒度越小, 金浸出率越高; 当氧化剂Fe₂(SO₄)₃用量0.3%、pH值1.5、硫脲浓度12 g/L、温度30 ℃, 磁力搅拌反应2 h, 金浸出率为88.54%。硝酸氧化预处理-酸性硫脲浸金工艺能高效、无毒地浸出手机线路板中的金, 为“城市矿山”开采提供技术支撑。