黄铁矿超细粉磨过程的氧化

利用间歇式搅拌磨生产黄铁矿超细粉体的生产工艺，制备了平均粒径小于3．5μm的FeS2超细粉体；针对选矿行业长期以来难以解决的黄铁矿氧化问题进行了研究，以矿浆中的β(Fe^3 )为参数研究了研磨过程中诸多因素对黄铁矿浸出率的影响，并用动力学方法研究了氧化的速率问题，推导了黄铁矿颗粒完全氧化所需要时间的计算公式．介绍了PZ系列抑制剂对氧化过程的抑制效果．研究结果表明：磨矿时间、磨矿浓度和磨矿球料比的提高均加剧了黄铁矿氧化的程度；常规条件下黄铁矿被氧化；试剂PZ3的最佳抑制效果药剂量为13‰.     

黄铁矿氧化过程中水的作用再认识

黄铁矿氧化过程中氧气一直被认为是其氧化的主要贡献者,而水的作用往往被忽视。通过对比黄铁矿在有水/无水条件下的氧化情况,探讨了水在黄铁矿氧化过程中的作用机制。结果表明,水在黄铁矿氧化过程中有不可忽略的作用：在无水的条件下,O₂直接氧化黄铁矿的反应很难发生;在有水条件下,水被窄禁带半导体黄铁矿产生的空穴氧化生成·OH和H⁺,从而促进黄铁矿氧化和溶解。氧化产物SO₄^2-中“O”来源于O₂,而不是水,氧气仍然是氧化的主要贡献者,水在O₂氧化黄铁矿的过程中可能起到了预氧化的作用。SEM和XPS分析进一步证实O₂在水作用下将黄铁矿氧化为铁氧化物和硫氧化物,导致黄铁矿氧化程度加剧,表面结构出现坍塌。H₂O在黄铁矿氧化过程中可能起到了预氧化作用,丰富了黄铁矿氧化理论,为酸性矿山废水源头防治提供理论依据。     

黄铁矿细菌氧化影响因素探析

研究了黄铁矿在细菌氧化过程中的几个影响因素:环境pH值、起始ρ(Fe2+),起始菌浓度,最终找出了最佳氧化条件:pH＝2、起始ρ(Fe2+)=9 g/L、起始菌浓度＝7.5×107个/mL.     

黄铁矿细菌氧化影响因素探析

研究了黄铁矿在细菌氧化过程中的几个影响因素:环境pH值、起始ρ(Fe2 ),起始菌浓度,最终找出了最佳氧化条件:pH=2、起始ρ(Fe2 )=9 g/L、起始菌浓度=7.5×107个/mL.     

表面氧化磁黄铁矿的高效捕收研究

针对硫化铜镍矿石中有用矿物易被氧化造成浮选回收率降低的问题,选用磁黄铁矿作为研究对象,通过单矿物浮选试验、吸附量测试和X射线光电子能谱检测,揭示了羟肟酸类捕收剂和黄药类捕收剂与氧化的磁黄铁矿的作用机理.结果表明:选择能直接与矿物表面的氧化产物作用的捕收剂是浮选表面氧化硫化矿的一种可行思路.弱碱性条件下苯甲羟肟酸是表面氧化磁黄铁矿的高效捕收剂,苯甲羟肟酸与氧化的磁黄铁矿表面的氧化膜主要发生"O,O"螯合,苯甲羟肟酸作用后矿物表面亲水性的Fe(OH)_3相对含量减少了37.18%.弱碱性环境下,丁基钠黄药对表面氧化的磁黄铁矿捕收能力弱,主要是因为丁基钠黄药虽然能够较好吸附在氧化的磁黄铁矿表面,但氧化的磁黄铁矿表面的亲水性物质不会减少.     

低浓度双氧水提高原油污染土壤氧化效果的实验研究

在两种不同Fe~(2+)浓度和6种双氧水投加浓度的Fenton条件下,对5种原油污染土壤进行了氧化实验.结果表明,投加225 mmol/L低浓度双氧水可促进土壤中短链烃C_(11)-C_(20)的氧化去除,Total Petroleum Hydrocarbon(TPH)的氧化率高达38%.这是由于在低浓度双氧水(150～225 mmol/L)条件下H_2O_2分解时间长且产氧率低,从而能产生高强度的·OH,此时,短链烃C_(11)-C_(20)的解析与氧化达到平衡,因而能被大量氧化去除.而高双氧水投加浓度(300～900 mmol/L)条件下,H_2O_2分解时间短且产氧率高,仅能产生低强度·OH.这使得长链烃来不及氧化,水相残余的浓度较高.     

煤中黄铁矿表面细菌氧化的XRD及SEM/TEM研究

借助于XRD和SEM/TEM 等表面分析测试技术,对煤中黄铁矿表面经氧化亚铁硫杆菌作用前后的表面微观结构的变化进行了研究.作为对比,同时采用了氧化剂（H2O2）对黄铁矿表面进行氧化试验.结果表明,氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿表面的氧化形式与氧化剂（H2O2）在黄铁矿表面的氧化形式不同.从黄铁矿表面微观结构的变化来看,氧化剂氧化的结果多出现钮扣状的片起,表现为较为剧烈的直接强氧化作用,而氧化亚铁硫杆菌氧化则呈现坑蚀,表现为相对缓和的吸附氧化作用.这为研究细菌对煤中黄铁矿表面的作用机理提供了一定的参考.     

柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的影响因素研究

分别在6个柠檬酸浓度、8个H_2O_2浓度及分次投加H_2O_2条件下对2种石油污染土壤进行了柠檬酸改性Fenton氧化实验.结果表明:柠檬酸浓度过低时,土壤有机物(SOM)易被氧化,过高时会消耗羟基自由基不利于土壤中石油(TPH)的氧化,得出适宜的柠檬酸浓度为15 mM.在该柠檬酸浓度条件下,提高H_2O_2的投加浓度,SOM氧化率基本不变,提高了H_2O_2的利用率.结果表明,土壤油浓度越大,所需投加的H_2O_2浓度越高,对于土壤S1(TPH=26.9 g/kg)和土壤S2(TPH=89.7g/kg)而言,适宜的H_2O_2浓度分别为1100mM和1 700mM.此外,H_2O_2分次投加明显提高了柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的效果,对于油浓度大的土壤S2的效果尤为明显,900 mM的H_2O_2分4次投加后,TPH的去除率由一次投加H_2O_2的22%提高到49%(提高了2.2倍),与一次投加1700 mM H_2O_2的氧化效果(51%)相当,表明H_2O_2分次投加后,H_2O_2的投量节约了50%.     

微生物浸出煤系高岭土中黄铁矿的初步研究

露天环境下采用经营养化处理的酸性矿坑水 (其中含有氧化亚铁硫杆菌 ) ,堆浸湖北某地煤系高岭土中黄铁矿。当 p H值为 3.0～ 3.5时 ,经 6 0 d氧化作用可使 - 5 0 mm黄铁矿结核体氧化浸出。脱硫率 83.2 8%～ 92 .90 % ,除铁率 72 .32 %～ 80 .0 0 %、白度提高 1 2 .1 %～ 1 3.9%。为富含黄铁矿高岭土提纯提供了一条降低成本且有益于保护环境的新途径。     

建立在溶解动力学和溶液平衡基础上的复合磁黄铁矿-Fe_2(SO_4)_3-H_2SO_4体系的浸出数学模型

研究提出了Fe_2(SO_4)_3-H_2SO_4溶液溶解复合磁黄铁矿时确定溶液中浓度变化的数学模型。复合磁黄铁矿主要含磁黄铁矿矿物和镍黄铁矿矿物。镍和铜赋存于磁黄铁矿和镍黄铁矿两种矿物中,而钴赋存于镍黄铁矿矿物中。这样一种类型的体系包括两种不同类型的反应——均相反应和矿物的多相溶解反应。前者是快速的平衡反应。后者是动力学控制的慢反应。     

缝纫机零件脉冲硬质阳极氧化工艺研究

采用自制脉冲恒流电源,研究了缝纫机零部件(2A12)在低硫酸浓度下的脉冲恒流硬质阳极氧化工艺.研究了氧化液浓度、氧化温度与膜厚、显微硬度之间的关系以及氧化温度、氧化时间对氧化电压的影响,从而获得了硬质铝合金脉冲阳极氧化的最佳工艺方案.     

机械活化黄铁矿的物理化学性质

研究了黄铁矿在振动磨中机械活化后的物理化学性质变化。黄铁矿经机械活化后，其ＤＴＡ曲线上氧化放热峰的峰位前移，并且出现了两个新的放热峰，这两个新峰的强度随着活化时间的延长而不断增加；机械活化后，黄铁矿的晶格常数增加；机械活化还使黄铁矿与硝酸的反应能力增强，可以在低的硝酸浓度、低的浸出温度和短的浸出时间下得到高的浸出率。经振动磨活化４０ｍｉｎ，黄铁矿与硝酸反应的活化能就可由未活化时的６９ｋＪ／ｍｏｌ降     

异养耦合硫自养反硝化脱氮性能及动力学研究

在COD浓度为0,30,60,90 mg/L下,考察了异养耦合硫磺和黄铁矿为填料的自养反硝化工艺脱氮性能,同时探讨了异养及自养反硝化过程对氮去除的贡献率及其降解动力学.结果表明,当COD浓度为30 mg/L时,R1(硫磺/黄铁矿分层填装)和R2(硫磺/黄铁矿混合填装)的NO₃^--N去除率分别为90.51%和97.13%.随着COD浓度升高至90 mg/L,R1和R2进水中的NO₃^--N几乎被完全去除,且R2在不同高度下的脱氮性能均优于R1.由于COD为30 mg/L时可促进硫自养反硝化过程的脱氮效果,因此R1和R2出水SO₄^2-浓度分别由158 mg/L和178 mg/L升至188 mg/L和192 mg/L;随着COD投加浓度提升至90 mg/L,实现了异养与硫自养反硝化的耦合,此时出水SO₄^2-浓度分别降至114 mg/L和125 mg/L.物料平衡计算表明,当COD浓度大于60 mg/L时,异养反硝化对脱氮...     

煤系黄铁矿氧化溶解速率与矿物粒径的关系

模拟了煤矿井酸性水环境，以三价铁离子为氧化剂对不同粒径的煤系黄铁矿样品进行了氧化溶解动力学实验研究，对实验过程进行了pH，Eh及γ(电导率)在线监测．结果表明，在不同粒径反应体系中随着固-液相反应的进行，pH及Eh值呈下降趋势，说明黄铁矿的氧化产酸和消耗氧化剂的过程；电导率值表现为先升后降，表明反应前期主要是溶解氧化反应，后期发生了氢氧化铁共沉淀反应．对于煤系纯度较低的黄铁矿在液相中的氧化反应，平均反应速率与矿物颗粒粒径倒数成正比，即颗粒小的黄铁矿易氧化，产酸快．     

石煤空白焙烧过程热力学分析

从热力学上对石煤空白焙烧过程中发生的相关氧化反应进行了分析.有机碳、黄铁矿及钒的氧化反应,在热力学上都可自发进行,有机质和黄铁矿比钒更容易氧化.有机碳和黄铁矿的存在,对钒的氧化有阻碍作用,若预先脱碳或脱除黄铁矿,则有利于钒的氧化.     

合成黄铁矿去除水中砷(Ⅴ)的研究

采用改进的水热法合成黄铁矿(FeS_2),并用于水中五价砷(As(Ⅴ))的吸附固定.利用XRD、 SEM对合成的黄铁矿进行了表征,利用XPS对与As(Ⅴ)反应后的黄铁矿表面进行了价态和成分分析,并研究了pH变化和腐殖酸(HA)添加对As(Ⅴ)去除的影响.结果显示,合成的黄铁矿具有较小的粒径(1.6±0.2μm)和较高的比表面积(7.42 m~2/g). FeS_2粒子对水中As(Ⅴ)的吸附过程符合准二级动力学. XPS分析结果显示,反应后的黄铁矿表面As(Ⅴ)和As(Ⅲ)产物共存.在pH为6.0时,黄铁矿对As(Ⅴ)的去除效果最好,去除率达到了99%以上;碱性条件下去除效果较差, pH值为10.0时, As(Ⅴ)的去除率只有48.8%.加入HA后,在pH为10.0时,黄铁矿对As(Ⅴ)的去除效果显著提高,在pH为6.0时, HA添加对As(Ⅴ)去除有轻微抑制作用.     

负载型二氧化铈催化氧化对滤后水THMsFP的影响

考察了连续流体系中,滤后水经负载型二氧化铈(CeO2)催化臭氧氧化后的三卤甲烷生成势(THMsFP)情况.发现催化氧化后滤后水的THMsFP大幅降低,比单独臭氧氧化后的降低了57.0%.这主要和CeO2催化氧化所表现出来较高的TOC去除率及较高的卤代活性位破坏能力有关.考察了不同反应条件下(Br-质量浓度、接触氧化时间及臭氧投量),连续流催化氧化滤后水后THMsFP的变化规律.结果表明,在不同反应条件下,负载型CeO2催化氧化都能表现出明显控制THMsFP的优势.且低臭氧投量(0.7mg·L-1)下,CeO2催化氧化就能表现出明显控制THMsFP的优势,比单独臭氧氧化后的降低了64.9%.     

自养短程硝化系统启动及污泥絮体微生态物质迁移转化规律试验研究

通过改变反应器曝气量、氨氮浓度与适时排泥可缩短自养短程硝化时间.利用微电极监测技术,测定反应器内好氧活性污泥絮体微观环境物质浓度变化规律.结果表明,逐步降低曝气量、增加氨氮浓度和适时排泥可以提高系统的NO-2-N积累浓度:在NH+4-N浓度由200 mgN/L提高到400 mgN/L,曝气量由35 L/H降到25 L/H,污泥浓度稳定在2 100～2 400 mg/L,历时23 dNO-2-N积累率由3.4%提高到91.86%.经过三个阶段,实现了全程硝化到短程硝化的转换过程;通过对污泥基团物质迁移转化的微生态监测发现,NO-2-N生成过程主要在污泥基团0～500μm内进行.试验条件下絮体内NO-2-N总产量从1.48μmol(cm2.h)-1增加到3.8μmol(cm2.h)-1,NO-3-N总产量从2.6μmol(cm2.h)-1降低到0.95μmol(cm2.h)-1;随着曝气量降低和氨氮浓度的提升,NO-2-N生成区域向污泥絮体表面迁移,亚硝氮氧化区域主要存在于氨氮氧化区域絮体更深处部位.测试发现物质在污泥界面迁移过程中明显衰减,表明污泥结构过于密实会影响物质迁移和净化效率.     

Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)液相催化氧化净化磷化氢的研究

利用自主筛选的Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)二元催化体系净化磷化氢,提出催化氧化机理,进行了Pd2 和Fe3 离子浓度、温度、氧含量、磷化氢浓度、气体流速等对Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)催化体系净化含磷化氢尾气的影响研究.实验结果表明Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)二元催化体系在低温(22-73℃)、常压条件下存在着协同催化作用,对磷化氢的脱磷效率可在150 min内保持100%.并且随氧含量增大、Pd(Ⅱ)和 Fe(Ⅲ)浓度增大催化剂稳定性增强.提出的催化氧化机理能合理地解释催化氧化净化过程中的动力学规律,进一步证明了Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)催化氧化磷化氢是双氧化还原机理.     

用Fe_2(SO_4)_3-H_2SO_4浸出含有磁黄铁矿,镍黄铁矿,黄铁矿和黄铜矿矿物的复合镍黄铁矿矿石的数学模型

研究提出了用Fe_2(SO_4)_3-H_2SO_4溶液溶解复合镍黄铁矿矿石时确定溶液中浓度变化的数学模型。此复合镍黄铁矿含有四科矿物:磁黄铁,镍黄铁矿,黄铁矿和黄铜矿矿物。镍赋存于磁黄铁矿和镍黄铁矿两种矿物中,钴赋存于镍黄铁矿和黄铁矿两种矿物中,而铜赋存于黄铜矿物中。当建立这样一个浸出过程模型时,必须考虑两种不同类型的反应,即多相溶解反应和均相溶液反应。溶解反应是动力学控制反应速度的反应,反应速度很慢,以致可将溶液反应视为处于连续平衡反应。在这种情况下考虑采用部分平衡法建立