黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的研究

建立了黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的方法,分别考察了除氟剂的投加量、时间、pH及温度等因素对除氟效果的影响。结果表明,当黄土、铝污泥、PAM的投加比例为1∶5∶1,时间为10 min,pH为4⁸时,去除效果最好;实验采用的除氟剂对水中氟离子的吸附行为符合伪二级模型。除氟机理是基于黄土对氟具有一定的吸附性,再加上铝污泥的吸附、絮凝以及PAM的助凝功能,三者联合作用,从而使水中氟离子浓度降低。方法成本低廉,具有一定的实际应用价值。     

铝合金阳极氧化废酸的再生

介绍了铝合金阳极氧化的工艺流程及其污染物的来源.采用离子膜分离技术处理阳极氧化废酸,研究了废酸的初始质量浓度和流量对硫酸回收率和铝离子去除率的影响.当废酸中硫酸的初始质量浓度为160 g/L、废酸流量为1.5 m3/h时,硫酸回收率可达到90.62％,铝去除率达到96.78％,回收所得硫酸可用于配制阳极氧化溶液.     

铝合金钛锆转化处理过程中铝离子的影响及消除

探讨了转化液中铝离子含量对钛锆转化膜性能的影响。采用扫描电镜和能谱仪表征了膜层的微观形貌和成分,并用极化曲线和硫酸铜点滴腐蚀试验评价了其耐蚀性。结果表明:当转化液中铝离子质量浓度为60 mg/L时,所得膜层的形貌最平整致密,耐蚀性最好。但当铝离子质量浓度达到90 mg/L时,膜层表面开始出现"蚀坑",并且随着铝离子含量增加而增多,造成耐蚀性下降。当铝离子质量浓度为210 mg/L时,铝合金表面不能成膜。采用氟化钠去除转化液中的铝离子之后,膜层的耐蚀性恢复到原工艺水平。     

黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的研究

建立了黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的方法,分别考察了除氟剂的投加量、时间、pH及温度等因素对除氟效果的影响。结果表明,当黄土、铝污泥、PAM的投加比例为1∶5∶1,时间为10 min,pH为4~8时,去除效果最好;实验采用的除氟剂对水中氟离子的吸附行为符合伪二级模型。除氟机理是基于黄土对氟具有一定的吸附性,再加上铝污泥的吸附、絮凝以及PAM的助凝功能,三者联合作用,从而使水中氟离子浓度降低。方法成本低廉,具有一定的实际应用价值。     

镁铝离子共存硅酸体系的聚合行为

通过对镁铝离子共存硅酸体系中硅酸胶凝时间、单硅酸聚合反应速率以及凝胶热性能的研究,得出：在pH<;4的微酸性条件下,硅酸体系的胶凝时间随镁铝离子共存浓度的增大而减小,且铝离子在对硅酸体系的促凝过程中起主要作用。镁铝离子共存硅酸体系的单硅酸反应速率常数比不含金属离子硅酸体系的有所增大,计算得出MA_0.1+0.1硅酸体系的单硅酸平均速率常数为：k₀=7.28×10^-4,k₁=5.62×10^-4。镁铝离子共存硅酸体系凝胶的晶化转变温度与晶型转变温度,相较于不含金属离子硅酸体系的均有所降低,根据热重曲线计算出MA_0.1+0.1硅酸体系水合二氧化硅的化学式为：SiO₂·0.556 H₂O。     

乳状液-化学沉淀法处理柠檬酸铝废水

针对催化剂复活过程中产生大量难以处理的柠檬酸铝废水,利用乳状液法萃取废水中的柠檬酸,联合化学沉淀法去除水中的铝离子,并回收利用萃取的柠檬酸。考察了表面活性剂种类和质量、流动载体含量、搅拌速度、乳水比、油内比等因素对柠檬酸萃取效果的影响,进而对铝离子去除率的影响。实验结果表明,当6501为2 g·50 mL煤油、正三辛胺为1. 5 mL、Na_2CO_3溶液浓度为1 mol·L~(-1)、Roi=1∶1、Rw=1∶5、制乳速度6000 r·min~(-1)、制乳时间为20 min、搅拌速度300 r·min~(-1)、搅拌时间为25 min,Al~(3+)的去除效率可达80. 2%。     

盐酸-氢氟酸对高铝粉煤灰中铝的浸出作用

高铝粉煤灰是一种重要的潜在铝资源。采用盐酸-氢氟酸混合酸对内蒙古准格尔矿区含氧化铝质量分数为48.83%、主要含铝矿物为莫来石和刚玉的粉煤灰进行氧化铝的联合浸出研究。研究结果表明,在盐酸和氢氟酸浓度分别为4.95 mol/L和4.93 mol/L、液固质量比为5∶1、反应温度为95℃、反应时间为3 h条件下浸取粉煤灰,氧化铝浸出率达到88.14%,氧化铝与二氧化硅、二氧化钛浸出率差值分别为33.28%、29.70%。氢氟酸溶液对强化粉煤灰中莫来石的浸出具有重要作用,但必须严格控制氢氟酸的浓度以避免氟化铝的生成而降低氧化铝的浸出率,同时减轻浸出的硅与氟结合生成氟硅酸根而加重环境负担。     

沸石分子筛的载铝改性条件及除氟性能研究

以沸石分子筛为骨架原料,通过在不同类型的铝盐溶液中交换吸附,使分子筛载铝,获得了具有配体交换结合氟性能的改性分子筛,研究了不同类型分子筛载铝改性条件及改性分子筛除氟性能。结果表明,用硝酸铝溶液改性各分子筛效果最好,而用其改性的各分子筛中,改性5A分子筛除氟效果显著,对于氟的静态饱和吸附量为29.940 1 mg/g,且不易受pH和多种共存离子的影响。改性5A分子筛的最佳除氟条件:温度40℃,吸附时间100 min,反应物物料配比为0.03～0.05 g/L氟溶液(氟离子浓度为10 mg/L)。流动除氟实验表明,利用改性5A分子筛除氟可把氟离子浓度降低到小于1 mg/L,达到国家饮水标准。     

高锰酸钾助凝铝盐混凝剂处理低浊水效能及对出水残余铝的影响

以低浊微污染配水为试验水样,对比考察了硫酸铝(Al₂(SO₄)₃)、氯化铝(AlCl₃)和聚合氯化铝(PACl)的混凝效能;考察高锰酸钾(KMnO₄)对铝盐混凝剂的助凝效果及对出水中残余颗粒铝(Al_P)和溶解铝(Al_D)含量的影响;并对残余铝形态与除污染效果的相关性进行分析。结果表明:AlCl₃、Al₂(SO₄)₃混凝效能相似,二者电性中和能力较PACl强,但去除浊质及溶解性有机物效果不如PACl。KMnO₄对AlCl₃、PACl絮体zeta电位的影响随其投量的增加有小幅下降,同时,KMnO₄能有效地降低出水中剩余浊度与溶解性有机物含量,对AlCl₃、PACl的助凝作用主要体现在电性中和阶段。KMnO₄也能有效地降低出水中Al_P与Al_D含量,且残余铝多以Al_P的形式存在,Al_D含量相对较低;相同混凝剂投量下,Al_P与剩余浊度存在一定的正相关性,而残余Al_D含量受KMnO₄以及铝盐混凝剂投量的双重影响。以网捕卷扫为主导时,Al_D含量较稳定,在较小范围内波动。     

二次铝灰硫酸铵焙烧提铝过程氟的迁移规律

采用硫酸铵焙烧-水浸法回收二次铝灰中的铝是实现其无害化与资源化最重要的途径之一。二次铝灰的无害化与资源化利用要求尾渣氟的浸出毒性满足国标要求(无机氟化物质量浓度低于100 mg/L)。二次铝灰中氟的浸出毒性远高于100 mg/L,故需深入研究二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移规律。借助复合氟离子电极、XRD、XPS、SEM和XRF研究了二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移转化行为。结果表明,延长焙烧时间、提高焙烧温度、增大硫酸铵配比可促进二次铝灰中的氟进入焙烧尾气;延长浸出时间、提高浸出温度、增大液固比有利于降低浸出渣中氟的含量和占比。在焙烧温度450℃、焙烧时间2 h、物料配比6:1、浸出温度85℃、浸出时间80 min、液固比6:1条件下,二次铝灰中43.85%的氟以气态形式进入尾气,23.92%的氟进入浸出液中,32.23%的氟以AlF3和AlF3?3H2O形式残留在浸出渣中。焙烧尾气经脱氟、喷淋吸收,可转化为硫酸铵;浸出液脱氟后可制备聚合硫酸铝,用作水处理剂;浸出渣的浸出毒性符合国家标准,可用作建筑材料,从而实现二次铝灰的资源化与无害化处理。     

疏水性离子液体-中性磷氧萃取剂萃取稀土元素的应用

液液萃取广泛应用于稀土元素的分离回收,为了便于相的分离,通常采用疏水性萃取剂。基于液液萃取的特性,通过微波辅助法合成了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[BMIM][PF₆]）。分别探究了[BMIM][PF₆]搭配不同中性磷氧萃取剂对稀土元素中Nd³⁺和Pr³⁺的萃取研究。结果表明1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐-三正辛基氧化磷（[BMIM][PF₆]-TOPO）为最适宜萃取体系。在最适宜萃取体系下,探究了时间、温度、pH值、V（A）/V（O）（水相稀土离子/有机相萃取体系）和萃取组分体积比对萃取效率的影响。结果表明：萃取时间为20 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_[BMIM][PF6]：V_TOPO=1：1,体系对于Nd³⁺的萃取效果最佳,萃取率可达97.8%;萃取时间为25 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_[BMIM][PF6]：V_TOPO=1：1,体系对于Pr³⁺的萃取效果最佳,萃取率可达94.2%;萃取过程为放热反应,反应焓变分别为ΔH（Nd³⁺）=-38.43 kJ·mol^-1,ΔH（Pr³⁺）=-28.76 kJ·mol^-1。     

氟代碳酸乙烯酯合成中含氟废盐的处理与利用

目的：针对氟代碳酸乙烯酯合成过程中产生的含氟废盐,采用沉淀-絮凝两段结合的方法对其中的氟离子进行沉淀处理,并对副产氯化钾进行回收。方法：通过考察沉淀剂、絮凝剂的种类和用量、p H等确定最优除氟工艺;对氯化钾结晶温度、洗涤水用量进行探究,确定了氯化钾的最佳回收条件。结果：选用CaCl₂与Ca(OH)₂为沉淀剂,当p H为8.0,n(Ca²⁺):n(F^-)为0.7时,采用单段除氟工艺,溶液氟离子浓度从153 mg/L降低至20.3 mg/L。结论：采用两段除氟工艺,使用絮凝剂硫酸铝,当n(Al³⁺):n(F^-)为12:1时,残余氟离子浓度从20.3 mg/L降低至3.0 mg/L,氯化钾纯度高达99.7%,符合国家工业废水的排放标准,整体工艺体现了绿色、经济的要求。     

铁铝硅摩尔比对新型混凝剂除氟效果的影响

研究了不同铁铝硅摩尔比条件下新型混凝剂对氟的去除效果,并考察熟化时间对混凝剂除氟性能的影响。结果表明,新型混凝剂在(Al+Fe)/Si(mol/mol)=5且Al/Fe(mol/mol)=1时除氟效果最好,60 min后氟离子(F~-)浓度降至5. 3 mg/L,除氟率达81. 1%。但是,聚硅酸中单独引入铁盐或铝盐时除氟效果较差。新型混凝剂放置15 d对除氟效果影响不大。该新型混凝剂在废水除氟方面具有应用潜力。     

铝盐和聚合硫酸铁除氟效果研究

通过试验研究了单独投加聚合硫酸铁(PFS)去除氟的最佳反应pH值、最佳反应时间、投加量以及铝盐与聚合硫酸铁联合投加对除氟效果的影响,结果表明:采用单独投加聚合硫酸铁絮凝沉降法除氟时,PFS的投加量为0.35mL/L,反应时间为20min,pH值为4.0~5.0,有利于氟的吸附,除氟效果较好;投加铝盐能显著提高PFS的除氟效果。     

镧离子辅助混凝沉淀去除水体中氟离子的研究

通过在含氟废水中投加可溶性镧盐,形成La-F胶体,再利用氯化铁-氧化钙-聚丙烯酰胺(PAM)混凝体系沉淀去除水体中的氟离子。利用较优的除氟工艺,即La³⁺∶F^-(摩尔比)=2∶3,pH=5,PAM∶F^-(质量比)=5∶1,处理初始氟离子浓度为20～200 mg/L的含氟废水,可将出水氟离子浓度控制在1 mg/L以下。由于La³⁺与F^-之间较强的亲和作用,二者在水中可形成以LaF_x(OH)_3-x形式存在的胶体颗粒,后续加入的氯化铁和氧化钙破坏了胶体体系的稳定状态,并通过Fe³⁺和PAM的凝聚-絮凝作用去除水体中的氟离子。该工艺的沉淀副产物可作为染料废水脱色用吸附剂,其对模拟污染物刚果红的吸附容量达337.8 mg/g,且大部分有效吸附发生在前3 min。     

饮用水过滤中的除铝实验研究

通过饮用水除铝的生产实验,主要研究了过滤过程中浊度对水中余铝的影响。提出了饮用水除铝可以分为降低溶解铝和去除颗粒铝两种途径。过滤水的余浊和余铝在一定范围内呈线性相关关系,除浊的同时可去除颗粒铝。当控制过滤水的浊度分别为7NTU和0．1NTU时,过滤水的余铝可分别控制在0．05mg/L和0．02mg/L。     

含铝废酸液的综合利用—聚合铝的制备

采用含铝废酸液制备高效絮凝剂,既解决了废酸排放造成的污染问题,又回收了资源。用Na_2CO_3分步法试制的产品其主要质量指标全部符合国家标准,对印染废水和生活污水的净化性能优于传统的絮凝剂——硫酸铝,对含油废水也能收到较好的净化效果。     

铅锌联合冶炼烟气制酸系统除氟的探索与应用

介绍了铅锌联合冶炼烟气制酸系统除氟的原理与过程。将含氟的废酸及氧化锌碱洗液输送至石膏工序,氟脱除至石膏中离开系统。经过8～9个月的改造实践,废酸中氟的质量浓度由12 g/L左右降低到1 g/L左右,锌液中氟的质量浓度由100 mg/L左右降低到39. 71 mg/L左右,系统除氟约154. 8 t/a。     

煤矸石提铝尾渣水热法制备介孔硅酸钙研究

以煤矸石亚熔盐法提铝尾渣为原料,采用水热法脱钠制备介孔硅酸钙。考察了碱浓度、液固比、反应温度和反应时间对终渣氧化钠含量和介孔硅酸钙生成的影响。对提铝尾渣水热反应前后分别做XRF、XRD、SEM和BET分析,结果表明：在反应温度为190 ℃、碱质量浓度为30 g/L、液固质量比为8时,尾渣氧化钠质量分数可由反应前的19.28%降至0.92%,物相由反应前的硅酸钠钙（NaCaHSiO₄）转化为水化硅酸钙[Ca₅（OH）₂Si₆O₁₆·4H₂O],其孔径主要分布在2~20 nm。反应符合化学反应过程控制,表观活化能为23.11 kJ/mol。     

双极铝电极电絮凝法去除地下水中氟的试验研究

针对贵州省地下水中氟污染性质和贫困现状,研究了以双极铝电极电絮凝技术处理高氟地下水的最佳工艺参数和运行成本.结果表明,电絮凝是一种理想去除地下水中氟离子的技术,其最佳的电流密度为25～30～m2,最佳极板间距为1.5cm.在最佳运行条件下,去除1g氟离子的能耗为0.45～1.5kWh;处理每吨氟浓度为2～8mg/L地下水的电能消耗约为0.9～12kWh,处理成本为0.45～6元.该技术所需装置结构简单,成本低,长期耐用,可望成为一种切实有效的解决地氟病盛行地区氟中毒问题的实用技术.