中空球形碳酸锰合成及热分解制备MnOx研究

以MnC₄H₆O₄·4H₂O和NH₄HCO₃为原料,通过水热法制备了中空球形结构MnCO₃。基于MnCO₃在空气、氩气及氢气气氛中的TG-DSC分析结果,研究了MnCO₃在400~800 ℃、不同气氛中焙烧2 h后的产物变化。结果表明,空气中焙烧产物主要为MnO₂及Mn₂O₃,氩气条件下焙烧产生的MnO被氧化为Mn₃O₄,氢气条件下焙烧产物主要为MnO。不同气氛条件下焙烧后获得的MnO_x基本保持MnCO₃的形貌特征,且表面结构明显改善,有利于后续MnO_x的功能化应用。通过调控MnCO₃形貌及气氛焙烧条件,可制备不同形貌、价态、成分的锰氧化物及复合材料。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。     

贵州某微细浸染型金矿硫代硫酸盐浸出试验研究

贵州某微细浸染型金矿金品位为3.46 g/t, 在原矿性质分析的基础上, 采用硫代硫酸盐直接浸出工艺, 进行了探索试验、条件试验和综合优化试验, 确定了合理的浸出条件为: Na₂S₂O₃·5H₂O用量0.4 mol/L, CuSO₄用量4 g/L, NH₃·H₂O用量4 mol/L, Na₂SO₃用量0.3 mol/L, 液固比为4∶1, pH为9.5。将原矿直接浸出与预处理后试样浸出进行对比试验, 获得金浸出率分别为72.10%和85.09%, 并对两者浸出率差异进行了分析。     

磷酸对过氧化氢氧化脱除高硫煤泥中硫的影响

为了提高H₂O₂对煤中硫的脱除效果,采用无机酸辅助H₂O₂氧化法脱除山西某高硫泥煤中的硫,研究了酸种类及H₃PO₄浓度对脱硫率的影响,并采用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化前后的煤样进行分析表征。结果表明：酸能提高H₂O₂氧化脱硫效果,其中H₃PO₄的强化效果最优,H₂SO₄次之,HCl和HNO₃的效果不明显。当H₃PO₄浓度为0.05mol/L、20%H₂O₂液固比为10∶1、反应2h时,与纯H₂O₂氧化相比,总硫和有机硫的脱除率分别提高了约25.8%和107.1%。这是由于H₃PO₄能与Fe²⁺、...     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

高砷烟尘碱性浸出液氧化结晶制备砷酸钠

探索了以砷酸钠形式回收高砷烟尘碱性浸出液中砷的新工艺, 分别进行了直接结晶与氧化结晶实验研究。结果表明, 采用双氧水氧化结晶效果明显优于直接结晶效果, 在氧化温度30 ℃、结晶温度30 ℃、H₂O₂/As摩尔比0.8、结晶时间2 h、双氧水加入速度0.4 mL/min的优化工艺条件下, 砷锑结晶率分别达90%和98%以上。结晶粗产品经溶解、过滤不溶物、蒸发结晶, 得到纯化后的砷酸钠(Na₃AsO₄·10H₂O)产品, 纯度为95.85%。     

Propanetricarboxylic acid ornamented multi-CeⅢ encapsulated phospho(Ⅲ) tungstate and its electrochemical sensing properties

A propanetricarboxylic acid ornamented multi-Ce^Ⅲ encapsulated phospho(Ⅲ)tungstate [H₂N(CH₃)₂]₄Na₄H₂[Ce₄(HP)W₄(H₂0)₁₄(H₂PTCA)₂O₁₈][(HP^Ⅲ)₂W₂₂O₇₆]·16H₂O(1,H3PTCA=1,2,3-propanetricarboxylic acid) was obtained by a facile one-step reaction of Na₂WO₄·2H₂O,H_3<...     

298.2 K四元体系MgCl2+CaCl2+AlCl3+H2O 相平衡研究

为获取粉煤灰含铝溶浸液中铝与共存钙、镁之间的作用规律,采用等温溶解平衡法开展了298.2 K时四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O相平衡研究,测定了平衡液相组成及平衡液相密度,同时,绘制了该四元体系的干基相图、水图、密度-组成图。研究发现:298.2 K四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O 稳定相图由2个共饱点、4个结晶区以及5条单变量曲线组成,有复盐溢晶石（2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O）生成,为复杂四元体系。4个结晶区分别对应3个单盐结晶区MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、AlCl₃·6H₂O和1个复盐结晶区2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O,结晶区按照AlCl₃·6H₂O、MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O顺序依次减小,对应AlCl₃·6H₂O溶解度最小,2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O溶解度最大。      

低酸富钴渣中钴的浸出

采用H₂SO₄-Na₂S₂O₃·5H₂O体系酸性浸出低酸富钴渣中的钴, 研究了制浆顺序、酸料比、还原剂浓度、反应温度、反应时间及液固比对钴浸出率的影响。最佳浸出工艺条件为: 向渣中直接加硫酸再补水制浆, 酸料比0.8, Na₂S₂O₃·5H₂O浓度0.12 mol/L, 反应温度85 ℃, 反应时间1.5 h, 液固比5∶1, 此时钴浸出率可达99.75%。     

功能化磁性纳米微球在印染废水处理中的实验分析

针对印染废水中的亚甲基蓝提出了一种功能化磁性纳米微球吸附方案,利用Fe₃O₄纳米粒子和铁磁流体制备出氨基功能化磁性纳米 Fe₃O₄微球,并对亚甲基蓝进行吸附处理,通过实验分析了亚甲基蓝初始尝试与吸附时间对吸附作用的影响,提出了一种基于准二级动力学方程的吸附反应描述方案。经数据分析发现,该方案可以较为准确地描述出氨基功能化磁性纳米 Fe₃O₄微球吸附作用与吸附时间之间的关系。     

四氧化三锰和电解二氧化锰制备尖晶石型锰酸锂的研究

分别以电解二氧化锰和四氧化三锰为原料, 采用固相法制备了2种锂离子电池正极材料——尖晶石型锰酸锂。结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电性能测试, 对两种产物的物化性能以及电性能进行了检测分析, 结果表明: 以电解二氧化锰(EMD)和Mn₃O₄为原料, 在合适的条件下都能制备出性能较好的锰酸锂正极材料; 由Mn₃O₄制备的锰酸锂呈晶粒大小较为均匀的单晶八面体形貌; 由电解二氧化锰制备的锰酸锂呈晶粒大小不均匀的二次颗粒形貌; 用Mn₃O₄制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为105.3%; 而以电解二氧化锰制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为79.0%。     

高锰镍钴原料的还原氨浸工艺研究

采用还原氨浸法对高锰氢氧化镍钴原料中的镍钴进行了选择性浸出研究。采用NH₃·H₂O-NH₄HCO₃浸出体系, 引入水合肼作还原剂, 可有效实现镍钴的选择性浸出, 原料中的锰不被浸出而富集成为高锰渣。在ρ(CO₂)_T=35~40 g/L, ρ(NH₃)_T=110~120 g/L, 还原剂85% N₂H₄·H₂O溶液用量为原料中钴元素摩尔含量的2倍, 液固比为15 mL/g, 室温下浸出3 h, 保温陈化2 h的条件下, 镍钴浸出率分别达到98.75%和92.71%, 约99%的锰进入浸出渣中。     

硫酸镍钴锰溶液中除氟工艺研究

针对从硫酸镍钴锰溶液中除氟效率低、有价金属损失严重等问题, 开展了以Al₂(SO₄)₃·18H₂O为沉淀剂、从硫酸镍钴锰溶液中除氟新工艺研究。考察了反应pH值、Al₂(SO₄)₃·18H₂O用量、反应温度、反应时间等参数对除氟效果的影响, 结果表明, 在初始pH值5.5、氟铝物质的量比为5、反应温度40 ℃、反应时间120 min条件下, 除氟后溶液中氟浓度从初始的3.22 g/L降至0.15 g/L以下, 且引入的Al³⁺浓度低于0.01 g/L, 镍钴锰总损失率低于5%。     

锌粉置换硫代硫酸盐浸金液中金试验研究

以10 μg/L金标准液与硫代硫酸钠、氨水合成浸金液, 采用锌粉置换法回收所合成浸金液中的金。结果表明: 锌粉用量增加, 金置换率提高; 选取锌粉用量为0.4 g/L, 随反应时间增加, 金置换率下降; 浸金液中铜离子和单质S、SO₄^2-、SO₃^2-等多硫化物对置换反应不利; 游离硫代硫酸盐对置换影响较小; 添加铅盐对置换反应有利。SEM-EDS分析表明, 经5%乙酸铅溶液浸泡后的锌粉表面有铅生成, 生成的铅与锌形成电偶加速置换反应, 同时, 锌粉表面变蓬松, 增大了锌粉与Au(S₂O₃)₂^3-的接触面积, 有利于置换反应的进行。     

磷矿浮选废水结垢物硫酸钙与阻垢剂作用机理研究

采用浊度法研究了阻垢剂氨基三甲叉磷酸(ATMPA)对模拟磷矿废水结垢物CaSO₄·2H₂O的阻垢性能及作用机理。通过测定模拟废水结垢诱导时间,确定ATMPA对CaSO₄·2H₂O结晶成核率、晶体形态和达到结晶临界条件下晶核参数的影响;测定试验前后CaSO₄·2H₂O的Zeta电位变化,考察阻垢剂与CaSO₄·2H₂O吸附作用对CaSO₄·2H₂O Zeta电位的影响;利用SEM观察CaSO₄·2H₂O晶体形貌变化。结果表明,随着ATMPA用量增加,CaSO₄·2H₂O结晶诱导时间由14 min延长到169 min,表面能和成核率降低,Zeta电位由正电位逐渐减小至负电位。ATMPA使CaSO₄·2H₂O结晶临界晶核半径由6.1×10^-8 cm增大到6.5×10^-8 cm,激光粒度分析结果映证了ATMPA改变晶体粒度组成,使CaSO₄·2H₂O的晶格产生了畸变,晶体从有规则致密结构的针状晶体变为松软扁平状的不定型晶体。     

TiO2-蒙脱土复合载体在平板式脱硝催化剂中的应用

为提升平板式脱硝催化剂性能,以TiO₂-蒙脱土、TiO₂-酸改性蒙脱土为复合载体进行催化剂的制备。采用XRF、XRD、N₂-吸附脱附、拉曼光谱、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征手段对催化剂的物理化学性能进行分析。结果显示:与传统V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂相比,采用上述复合载体制备的脱硝催化剂具有更高的比表面积和耐磨强度。V₂O₅-MoO₃/TiO₂-蒙脱土催化剂中碱金属元素（Na、K）的存在,降低了催化剂的还原性能和酸性性能,对催化剂的脱硝活性有负面影响。相比蒙脱土,酸改性蒙脱土的比表面积较高,碱金属元素含量降低,所以V₂O₅-MoO₃/TiO₂-酸改性蒙脱土催化剂的脱硝活性较高。此外,该催化剂还具备优良的抗SO₂、H₂O性能。