硫化物去除硫酸锰溶液中重金属的研究

研究MnS、BaS为硫化剂去除硫酸锰溶液中重金属的影响。主要考查了硫化剂添加量、反应温度、pH以及反应时间对去除Co、Ni、Cr、Cd的影响。结果表明,MnS、BaS除重金属时,对Co、Ni的影响显著,对Cr、Cd无明显影响。当硫酸锰溶液体积为200mL时,较佳条件如下:MnS添加量3g、BaS添加量2g、反应温度75℃、pH=5.5、反应时间3h,可将Co从12mg/L降到0.03mg/L,Ni从32mg/L降到0.53mg/L,Cr从0.50mg/L降到0.19mg/L左右,Cd从2mg/L降低到0.16mg/L。从经济和溶液污染层面考虑,建议采用MnS除重金属较好。     

由难处理矿石回收贵金属

用含Cu的(NH_4)_2S_2O_3溶液浸出含Mn≥0.5%的矿石以回收Au和Ag.溶液pH值由NH_3调节至≥7,内含SO_3~(2-)浓度≥0.05%.SO_3~(2-)由向溶液中通入SO_2产生,而S_2O_3~(2-)则通过向溶液中添加S而获得.例如,将合Au0.04盎司/吨、Ag12.1盎司/吨和含Mn2.1%的锰矿在含(NH_4)_2S_2O_3200克,(NH_4)_2SO_312克和NH_4OH50克,500毫升水的溶液中     

用碱性溶液浸提法从废钢渣中回收钼

当用水浸提废钢渣时,所得溶液的pH值因钢渣中Na_2O的溶解而变为≥11.5,然后在333K的温度下用水浸提≥80％的Mo和Cr。将浸出物烘干后pH值为3～4,并用H_2S处理后Mo转化为MoS_3粉末。接着添加NH_4OH和NaOH溶液将Cr转为Cr(OH)_3。MoS_3经真空热处理后转化为MoS_2。     

镁盐共沉淀法深度除铬及WO_3的回收研究

研究了还原水解-镁盐共沉淀法对Na_2WO_4溶液深度除铬的工艺,并用碱浸法一次实现了铬镁渣中的钨铬分离。结果表明:在70℃下加入3倍理论量的Na_2S,控制pH值为8～9,反应0.5 h,加入1%的MgSO_4溶液继续反应0.5 h后过滤,滤液m(Cr)/m(WO_3)1.6×10~(-4);铬镁渣浸出终点碱度控制在30～40 g/L,最终可实现WO_3回收率96%,浸出液m(Cr)/m(WO_3)1.6×10~(-4)。     

用硫酸铝去除高氟硫酸盐溶液中的氟

以硫酸铝为除氟剂，研究了采用化学沉淀法从废锂离子电池回收过程中产生的高氟硫酸盐溶液中除氟。考察了除氟剂添加量、反应温度、反应时间、溶液初始pH和静置时间对氟去除率的影响，并借助XRD、SEM表征了除氟产物形貌。结果表明：在除氟剂添加量10 g/L,反应温度25℃,溶液初始pH=4.5,反应时间30 min,静置3 h条件下，氟去除率达98.79%,除氟后溶液中氟离子浓度约48.69 mg/L;除氟产物为纯度较高的空心八面体冰晶石，所得冰晶石分子比为3,属于高分子冰晶石。     

白钨酸及其应用

将0.3～0.8mol/L Na_2WO_4溶液滴入2mol/L H_2SO_4或 HNO_3溶液中至 pH≤1(或0.02mol/LH_2SO_4及0.2mol/L HNO_3),即可得到易于沉降、过滤和洗涤的粉状白钨酸,沉淀率为100%。当Na_2WO_4溶液中的 P、As 或 Si(单独存在)小于30mg/L 或(P、As、Si)<30mg/L 时,所得白钨酸不含这三种杂质,这些杂质以十二钨杂多酸形式溶于水中。根据生成白钨酸的耗酸量、红外光谱、白钨酸易和 Na~+等阳离子交换的试验结果,认为刚生成的白钨酸为单聚钨酸,陈化时则聚合成多聚体。     

ACF/CNT复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以硝酸镍为催化剂前驱体,C2H2为碳源,H2为还原气,N2为载气,采用化学气相沉积法(CVD)在活性炭纤维(ACFs)毡体的纤维表面催化生长碳纳米管(CNTs),制备ACF/CNT复合材料。经测定,所制复合材料比表面积可达62.56 m2/g;扫描电镜分析表明,CNTs在ACFs表面分布均匀而致密,经过表面修饰可以作为1种良好的吸附材料。选择低浓度的六价铬(Cr(Ⅵ))溶液进行吸附研究,考察振荡时间、溶液pH值以及溶液的初始浓度等因素对吸附行为的影响。实验结果表明,初始Cr(Ⅵ)浓度为1 mg/L,在25℃时,随着振荡时间的增长溶液中Cr(Ⅵ)的脱除率逐渐增加,在150 min时达到最大值49.48%。溶液中Cr(Ⅵ)的脱除率随着pH的减小而增大,当pH值为2.0时脱除率达91.50%,对Cr(Ⅵ)的吸附量随着溶液初始浓度的增加而增大,但是当初始浓度到达5.0 mg/L时,脱除效率到达最大值后开始降低。并对ACF/CNT复合材料的吸附机制进行了探讨。     

电解二氧化锰生产过程中硫酸锰溶液深度除钼的试验研究

以粉体电解二氧化锰为吸附剂,对硫酸锰溶液深度除钼工艺进行了试验探讨。考察了硫酸锰溶液的浓度、溶液的DH值、吸附剂的加入量、反应时间及温度等因素对不同锰氧化物吸附除钼的影响。结果表明：在硫酸锰浓度为70-200g／L、Mo 1 mg／L左右、硫酸锰溶液初始pH值为2．0～4．5、除钼反应温度为70～90℃、反应时间为60min和电解二氧化锰加入量大于3．30g／L的优化条件下,除钼后硫酸锰溶液的含钼量低于0．02mg／L。完全达到生产无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰的要求。     

纳米零价铁的制备及其从废水中吸附Cr(Ⅵ)的机制研究

研究了以绿色廉价的保险粉(H₂Na₂S₂O₄)为还原剂、FeSO₄为铁源，制备纳米零价铁(nZVI)并用于吸附废水中Cr(Ⅵ),考察了nZVI投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、模拟废水初始pH、反应时间和反应温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，并通过XRD、SEM对nZVI进行表征，结合吸附动力学、吸附等温线和颗粒内扩散模型试验探究去除机制。结果表明：所制得nZVI物相主要为α-Fe;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度20 mg/L、nZVI投加量300 mg、吸附时间15 min、不调节pH条件下，用nZVI吸附1 L含Cr(Ⅵ)模拟废水，Cr(Ⅵ)吸附量为98.52 mg/g,去除率可达99.8%;吸附效果良好，且Cr(Ⅵ)的去除速率随温度升高而加快；nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

电解锰废水中Cr~(6+)、Mn~(2+)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.     

零价纳米铁批处理水中Cr(Ⅵ)的研究

[目的]研究纳米零价铁(NZⅥ)对水中Cr(Ⅵ)的脱除效果及影响Cr(Ⅵ)脱除的主要因素.[方法]以Cr(Ⅵ)为研究对象,采用NaBH<,4>液相还原Fe<'3+>制备纳米级零价铁(NZVI),分析了0.01、0.03、0.04、0.05、0.07 g的NZVI对初始浓度为10.0、20.0、30.0、50.0、70.0 mg/L,温度分别为15、20、25、30、40℃,pH分别为3、5、7、8、9条件下的Cr(Ⅵ)去除率的影响.[结果]纳米零价铁可在极低投加量下有效去除溶液中Cr(Ⅵ),在25℃、pH为5、常压、恒温振荡器转速200 r/min、NZVI加入量0.05 g/100 ml的条件下,水体中20 mg/LCr(Ⅵ)的去除率大于90%.[结论]纳米零价铁能快速去除水体中Cr(Ⅵ),溶液pH,Cr(Ⅵ)初始浓度,温度,投加量等是影响Cr(Ⅵ)脱除的主要因素.     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

磷酸铵在(NH_4)_3PO_4-(NH_4)_2WO_4-NH_4OH-H_2O系中溶解度研究

采用等温结晶法研究了磷酸铵在(NH_4)_3PO_4-(NH_4)_2WO_4-NH_4OH-H_2O系中的溶解度。结果表明:低温、高氨浓度下(NH_4)_3PO_4-(NH_4)_2WO_4-NH_4OH-H_2O系中磷酸铵的溶解度非常小,易溶的磷酸铵表现出难溶的特征。温度10℃、氨含量15.6%(质量分数)时,磷酸铵的溶解度可低至0.02%(质量分数,P_2O_5);钨酸铵浓度对磷酸铵溶解度的影响很小;白钨矿磷酸铵分解液氨盐析-冷却结晶回收磷酸铵过程钨基本不结晶析出。研究结果为白钨矿磷酸铵分解液高效回收磷酸铵和初步脱磷奠定了理论基础。     

用高比表面针铁矿吸附氟的试验研究

研究了采用剪切强化法制备高比表面积针铁矿,借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气物理性吸附等手段表征针铁矿的微观结构,通过单因素试验考察了溶液初始pH、吸附时间、温度、初始F-质量浓度、针铁矿用量、共存阴离子等对针铁矿吸附F-的影响.结果表明:所制备的针铁矿比表面积高达206.91 m2/g,对F-有很强的吸附能力;在初始pH=4、温度25℃、针铁矿用量10 g/L条件下,对F-质量浓度100 mg/L的溶液吸附处理2 h,其对F-吸附率达92.2％,吸附量为9.22 mg/g;溶液中Cl-和NO3-的存在对吸附影响不大,而SO2-4会通过竞争作用抑制针铁矿对F-的吸附.     

Na2WO4的溶剂萃取转化

本文研究了用 N235-TBP-煤油体系将较高浓度 Na_2WO_4溶液转化成高浓度(NH_4)_2WO_4溶液的萃取工艺。年产100tWO_3的半工业实验表明,强化反萃取过程的传质和降低酸浓度是克服反萃取过程中形成 APT 的有效方法。     

糯米粉包覆纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的试验研究

研究了以糯米粉为载体、采用液相还原法制备包覆型复合材料糯米粉-纳米零价铁(nZVI),并用于去除溶液中以UO_2~(2+)形式存在的U(Ⅵ)。采用扫描电镜(SEM)表征材料的微结构,并考察溶液pH、糯米粉-nZVI用量、温度、反应时间及U(Ⅵ)初始质量浓度等因素对铀去除效果的影响。结果表明:在溶液U(Ⅵ)初始质量浓度为10mg/L、溶液pH=6、温度30℃、材料投加量0.4g/L、反应120min条件下,U(Ⅵ)去除率达96.4%,吸附量为18.73mg/g;U(Ⅵ)初始浓度越高,U(Ⅵ)去除效果越好,糯米粉-nZVI可用于从溶液中吸附去除U(Ⅵ)。     

尺寸形貌可控Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O和Y_2O_3的制备及其形成机制

以硝酸、氨水、硝酸铵、商业氧化钇及草酸为初始原料,加入分散剂聚乙二醇(PEG2000)及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS),采用改进的草酸沉淀工艺成功制备氧化钇前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O及经随后的焙烧工艺获得最终产品Y_2O_3粉体。具体工艺中,将一定浓度的小体积Y(NO_3)_3溶液滴入大体积氨水-硝酸铵混合溶液中形成Y(OH)_3溶胶,整个滴入过程体系pH值保持稳定,然后将85℃温度下的饱和草酸溶液滴加入上述制备的Y(OH)_3溶胶中,进行沉淀转化以制备钇草酸盐前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O,继而经焙烧工艺成功制备Y_2O_3粉体。X射线衍射技术(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征表明:前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O具有立方晶体结构,有轻微的团聚,经950℃焙烧2 h后,尽管失去了O,C和H,立方相Y_2O_3产品完整地保留了前驱体的形貌特征。进一步,主要通过调整表面活性剂SDBS/分散剂PEG2000质量比及改变草酸沉淀转化终点pH值来考察其对Y_2O_3产品尺寸及形貌的影响。不同条件下制备的Y_2O_3粉体扫描电子显微镜(SEM)表征表明:精确控制实验条件,特别是控制草酸沉淀转化过程终点pH值,可制备出形貌和尺寸可控的Y_2O_3粉体,当草酸沉淀转化过程中终点pH值小于1.8时,制备的Y_2O_3粉体粒径在1μm以下。另外,基于前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O在空气气氛下的差示-热重(TG-DSC)分析结果,其热分解过程应为:Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O→Y(NH_4)(C_2O_4)_2→Y_2O_2CO_3→Y_2O_3。     

FeSO_4/H_2O_2处理硅钢废水试验研究

针对硅钢钝化液废水利用NaHSO3处理Cr6+、CODCr超标的难题,改用FeSO4和H2O2为处理剂,利用Fe2+的还原性和在酸性条件下Fe2+与H2O2形成Fenton试剂的催化氧化特性,对废水中的Cr6+和CODCr进行同步去除。FeSO4/H2O2处理硅钢钝化液废水适宜参数为:n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶2、Fe2+投加量n(Fe2+)∶n(Cr6+)=5.2∶1、pH值3~4、温度15~35℃。在此条件下,可使初始浓度为Cr6+=2 959 mg/L、CODCr=1 351mg/L的废水,处理后Cr6+、CODCr分别降为0.421 mg/L2、5.6 mg/L,去除率为99.99%和98.11%,达到了《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456—92)中的一级排放要求。     

超声波对硫代硫酸盐浸金体系稳定性的影响

探索了超声波作用对铜氨硫代硫酸钠浸金体系稳定性的影响。考察了不同浸出时间、温度、超声波功率、pH和氨水浓度条件下,浸金体系内硫代硫酸根离子浓度以及Cu(NH_3)_4~(2+)络合离子浓度变化规律。结果表明,超声波作用使硫代硫酸盐浸金体系稳定性有所降低,一定条件下可显著促进硫代硫酸根离子和Cu(NH_3)_4~(2+)络合离子浓度的降低。金矿石浸出试验表明,当Na_2S_2O_3浓度为0.1mol/L、CuSO_4浓度为0.03mol/L、NH_3·H_2O浓度为0.45mol/L时,超声波作用能够显著提高浸金率,在较低浸出温度下引入超声波辅助浸出就能达到常规较高温度下的浸出效果。本研究为降低硫代硫酸盐浸金反应的温度开辟了新的路径。     

钨酸钙的粒度控制及白钨母液中钨的回收

实验和实践证明, CaWO_4粒度主要受Na_2WO_4和CaCl_2溶液的浓度、碱度、杂质含量以及合成温度、搅拌速度等因素的影响。欲制取某种粒度的CaWO_4需综合控制上述因素,如制取粒度为3～4μm的CaWO_4时,其Na_2WO_4溶液的密度控制在1.15～1.18g/cm~3、pH7.5～8,CaCl_2溶液的密度控制在1.13～1.15g/cm~3、pH2～3,合成温度55～60℃,搅拌速度65r/min。在制取粗颗粒CaWO_4时,母液中含钨量较高,WO_3达7～10g/L,为此需将母液加温加液碱,保持最终pH为9～11,使母液中的钨转化并得以回收。