树脂硅中毒机理探讨(Ⅰ)——硅在树脂上的吸附量与树脂结构的关系

本文研究了阴离子交换树脂硅中毒与硅酸分子大小及树脂结构的关系。实验结果表明:(1)溶液中的低分子量聚硅酸(三、四硅酸)易进入树脂而被吸附,但不占据树脂的交换基,(2)树脂的交换容量高,吸附的硅酸多;(3)树脂的碱度低,吸附的硅酸少;(4)树脂的交联度低,孔隙大,比三、四硅酸分子稍大的聚硅酸也能被树脂吸附;(5)370型、705型及胺化聚氯乙烯等树脂吸附的二氧化硅要比201×7树脂少。     

201×7树脂硅中毒机理探讨

用201×7强碱性阴离子交换树脂(以下简称树脂)提取铀的过程中,往往发生硅中毒,导致树脂吸附铀的容量下降、吸附和淋洗速度明显变慢,不得不采用NaOH溶液来淋洗硅,使树脂再生。     

硅胶-聚合胺树脂在模拟硫酸镍电解液中深度净化除铜

用离子交换柱在Ni2+70g/L,Cu2+0.5～2.0g/L,pH=1～4,温度20℃～60℃的模拟硫酸镍电解液中研究硅胶-聚合胺树脂从硫酸镍电解液中深度净化除铜的过程.用H2SO4浓度分别为1.0,1.5,2.0mol/L的解析液考察树脂的解析性能.结果表明,随料液pH增大以及温度升高,树脂对铜的交换容量增大,料液Cu2+浓度对交换容量影响不大.最佳吸附条件为料液pH=4,吸附接触时间30min,温度60℃.最佳解析条件为H2SO42mol/L,解析接触时间40min.最佳工艺条件下,树脂的铜穿漏及饱和交换容量分别为0.378和0.496 mmol/mL-湿树脂,铜解析液峰值浓度可达38g/L以上.     

聚硅硫酸铁絮凝剂的制备和性能研究

无机高分子絮凝剂作为一类新型水处理剂近年来得到了快速发展。采用硅酸钠、硫酸铁等为原料,制备了聚硅硫酸铁(PFSS)絮凝剂,并以印染废水为对象对其絮凝效果进行了研究。主要考察了SiO2浓度、Fe/Si物质的量比、聚硅酸(PS)活化时间、聚硅酸(PS)与聚硫酸铁(PFS)聚合温度、聚合pH值等因素对产品絮凝性能的影响。结果表明,在SiO2浓度为1.0%、Fe/Si物质的量比为0.5、聚硅酸(PS)活化时间为3 h、聚硅酸(PS)与聚硫酸铁(PFS)聚合温度为60℃,聚合pH值为1.5条件下制备的聚硅硫酸铁对废水絮凝效果最好,浊度脱除率达到88.9%,废水的COD去除率达到80.9%。     

气相色谱法分析溶液中低分子量聚硅酸的研究

本工作探讨了用气相色谱法分析溶液中低分子量聚硅酸的可能性。研究改进了硅烷化方法并提高了硅烷化速度。硅烷化可在二小时内完成。分离了一硅酸、二硅酸、三硅酸、环三硅酸、四硅酸、环四硅酸、双环六硅酸、三环七硅酸、四环八硅酸等的三甲基硅酯,并对一、二、三、四、环四硅酸进行了定量测定,相对标准偏差为7.6～12％。初步考察了硅酸聚合过程中单硅酸的变化及使树脂中毒的溶液样品中的硅酸状态。     

新型硅胶-聚合胺树脂在模拟氯化镍电解液中深度除铜

研究了新型硅胶-聚合胺复合材料树脂SP-C在模拟氯化镍电解液中深度净化除铜工艺。在Ni²⁺ 70 g/L、Cu²⁺ 0.5～2.0 g/L、pH 1～4、温度20～60 ℃的氯化镍电解液中, 考察了该树脂对铜的吸附性能, 结果表明: 随料液pH值增大以及温度升高, 铜的交换容量增大; 料液Cu²⁺浓度对交换容量影响较小; 最佳吸附条件为: 料液pH=4、接触时间30 min, 温度60 ℃。对比研究了盐酸、硫酸两种解析液, 硫酸显示出更好的解析效果, 最佳解析条件为: H₂SO₄ 2 mol/L、解析接触时间40 min。最佳工艺条件下每毫升湿树脂铜的工作交换容量及饱和交换容量分别0.453 mmol和0.540 mmol, 铜的解析峰值液浓度为28 g/L。     

溶剂萃取法分离工业钨酸钠溶液中的磷、砷、硅

本文研究了用溶剂萃取法分离工业钨酸钠溶液中的磷、砷、硅。用伯胺 N1923作萃取剂,在弱碱性条件下,使磷、砷、硅以磷-钨、砷-钨、硅-钨杂多酸的形态萃入有机相。经单级萃取就可使萃余液含 As<0.001g/1,P<0.001g/1,SiO_2<0.01g/1。负载有机相用碳酸钠或氢氧化钠溶液反萃。反萃液用强碱性阴离子交换树脂处理以回收其中共萃取的钨。本方法能深度净化钨酸钠溶液,钨的回收率大于99%。     

离子交换法回收铀过程中钼对树脂中毒的影响

在离子交换法回收铀的过程中,引起树脂(通带为强碱性阴离子交换树脂,下同)中毒的元素有:硅、钼、连多硫酸盐、硫、钛以及南非特有的钴氰酸盐络合物和硫氰酸盐等。有些工厂还曾发现锆、铪、钍、铌等物质引起树脂中毒的情况。而在酸性溶液中,钼比铀优先吸附在树脂上,吸附的化学状态和量与溶液的PH值、钼的浓度及介质等因素有关。     

矿用高压电机主绝缘用粘合树脂纳米改性研究

为研究纳米颗粒对矿用高压电机主绝缘用粘合树脂材料介电强度的影响,采用纳米SiO_2对环氧桐马酸酐粘合树脂进行纳米改性研究。制备了SiO_2纳米颗粒质量分数在0～5wt%的SiO_2/粘合树脂纳米复合试样。对不同温度等级下材料的交、直流击穿场强进行测试,基于威布尔分布对测量结果进行了分析,研究结果表明:粘合树脂的交、直流击穿场强均随纳米SiO_2添加量的增加先上升后下降;在不同温度条件下,低含量(0.5wt%、1wt%)纳米SiO_2添加可有效提高粘合树脂材料的交、直流击穿场强。纳米粒子与树脂基体之间形成的界面区会改变材料内部结构以及载流子在复合电介质内部的输运过程,从而影响材料的击穿特性。     

叔胺萃铀体系中萃原液的SiO_2胶体浓度和氟离子存在对萃取乳化的影响

本文根据试验和某工厂萃原液中聚硅酸胶体含量测定结果,报道萃原液中氟离子、∑SiO_2、聚硅酸胶体(或叫SiO_2胶体)的浓度对叔胺萃取铀中发生乳化的影响。 人工配制液试验 为了与工厂萃原液作比较,首先人工配制了五种不同F、SiO_2含量的铀溶液(含U250～350毫克/升),在室温(约20℃)下放置24小时后,用0.055M三脂肪胺+1.3％混合醇+煤油溶液作萃取剂,在水相(A):有机相(O)=1/1.5和3/1的条件下     

硅紫外光敏管设计研究

本文讨论了光吸收系数、掺杂浓度、掺杂浓度分布、表面反射等各种因素对硅光敏管紫外响应的影响。提出了制作硅紫外光敏管的设计原则:浅结、低掺杂、高表面浓度梯度和SiO_2层满足消反射条件。并具体分析了一个实例。     

煅烧煤矸石中铝铁和硅组分的硫酸浸出行为差异研究

以硫酸为浸出剂对古交东曲矿煤矸石中铝、铁、硅组分的浸出行为差异进行了研究。结果表明,煤矸石中铝、铁和硅组分的硫酸浸出行为差异很大。在硫酸浓度7.5mol/L、液固比4:1、120℃浸出150min,TFe、Al_2O_3、SiO_2的浸出率分别为98.31%、97.19%和15.88%,TFe、Al_2O_3和SiO_2的浸出率差异分别达到82.43%、81.31%。显然,硫酸浸出可实现煤矸石中TFe、Al_2O_3和SiO_2的清洁分离,使TFe、Al_2O_3组分富集到浸出液中,SiO_2组分富集到浸出渣中。最终获得了pH3、Al、Fe元素含量分别为10.2g/L和3.4g/L的浸出液和SiO_2含量高达90.22%的浸出渣。     

金刚线切割废料制备铝硅合金的研究

在晶体硅片生产过程中会产生大量的切割废料,不仅造成资源浪费,而且带来环境污染,有效回收该废料已成为亟待解决的问题。以晶体硅金刚线切割废料为硅源制备铝硅合金,引入冰晶石作为熔剂来促进硅的溶解。研究了冰晶石分子比对合金硅含量、切割废料利用率以及铝损失率的影响,得到较优的冰晶石分子比为1.6,此时得到的合金硅含量为11.74%,切割废料利用率为64.75%,铝损失率为4.78%。合金产物的XRD分析及金相表征结果表明制得的铝硅合金组织较为均匀。此外,对熔炼过程的机理也进行了系统的研究,结果表明,熔炼过程可分为两步:第一步,切割废料表面的SiO_2被熔解,使得颗粒内部的硅暴露出来;第二步,熔盐中的Si与Al液在界面处接触,生成Al-Si进入铝液。     

钼在铀湿法冶金过程中的行为：钼酸在水溶液中的状态

本文研究了钼在铀水冶过程中的行为。钼酸聚合与溶液的pH值有关。在pH>6.5时,钼以MoO_4~(2-)离子存在。pH范围为6.5—2.0时,主要是七聚钼酸离子和八聚钼酸离子。当pH<2.0时,可能有带正电荷的聚合物和钼氧离子生成。溶液中原始钼浓度由0.2mol/L降至5×10~(-4)mol/L时,钼酸开始聚合的pH值由6.5降至4.5。在钼浓度范围为0.2—5×10~(-2)mol/L时,钼酸开始聚合成七聚钼酸离子。当钼浓度为1×10~(-3)—5×10~(-4)mol/L时,钼酸开始聚合成八聚钼酸离子。浓度为1×10~(-2)mol/L左右时,两者同时生成。钼与磷酸根或硅酸在铀矿浸出的适宜条件下均能生成12-磷钼杂多酸和12-硅钼杂多酸。这些杂多酸离子也能被树脂吸附造成树脂中毒。钼的同多酸和杂多酸在铀水冶过程中有可能被还原成含低价钼的聚合物——“钼蓝”。     

介孔型硅柱撑蒙脱石的制备及表征

利用溶剂化作用,将辛胺和正硅酸四乙酯同时插层进入十六烷基三甲基有机阳离子型蒙脱石层间,在辛胺的碱性催化作用下,正硅酸四乙酯在蒙脱石层间原位水解得到硅酸及有机物混合插层蒙脱石.将此混合插层化合物在550℃煅烧后得到硅柱撑蒙脱石.用TG-DTA、XRD、TEM和N_2吸附-脱附等技术对所制备的硅柱撑蒙脱石进行了表征.结果表明:蒙脱石经硅柱撑后其比表面积由原始的80m~2/g增大到667m~2/g,孔容达到0.7413cm~3/g,具有介孔结构.     

用赤铁矿制备聚硅氯化硫酸铁的研究

以低品位赤铁矿、盐酸、硫酸和硅酸钠为原料, 制备了聚硅氯化硫酸铁(PSFCS)混凝剂, 对合成过程及工艺条件进行了研究。通过正交实验考查了混合酸的温度及浓度、浸出时间和液固比对铁浸出率的影响。并讨论了硅酸活化pH值、硅酸活化时间、Fe/Si摩尔比、陈化时间等因素对合成产物PSFCS的絮凝性能的影响。结果表明, PSFCS絮凝性能良好, 能有效去除印染废水中的浊度和COD_Cr, 最高去除率分别为95.5%和80.2%。     

湿法冶金过程硅的化学

硅是构成地壳的最丰富元素(丰度第二)。各种岩石、许多矿物及冶炼渣尘都含有硅的化含物,在湿法处理过程中难免有或多或少的硅进入溶液。作为杂质,硅不仅影响精炼和电解,降低产品纯度;更为重要的是悬浮在溶液中二氧化硅溶胶和凝胶,使泥浆粘稠,澄清困难、过滤难于进行。料液中硅的存在是造成     

聚硅酸铁浮选抑制煤系黄铁矿的研究

将自制的具有良好稳定性的、不同铁硅比的聚硅酸铁作为煤系黄铁矿的抑制剂,在自制微型浮选柱中进行了系列浮选试验,发现聚硅酸铁对煤系黄铁矿有良好的抑制作用,在适当的铁量和聚合时间下,黄铁矿的抑制率最高可达80%以上.聚合时间、铁量是决定聚硅酸铁抑制性能的关键因素,最佳聚合时间是3~13 d,最佳铁量是3~5 kg/t.硅量对抑制效果也有一定的影响,硅量较大的抑制效果较好.     

磁性N235萃淋树脂的制备及其对铼的吸附性能研究

为赋予萃淋树脂磁性以实现材料与溶液的高效分离,通过悬浮聚合法制备了磁性N235萃淋树脂。用红外光谱、比表面仪、振动样品磁强计等测试手段对树脂化学结构和磁性性能进行了表征。对磁性N235萃淋树脂吸附铼性能进行了研究,考察了溶液pH、接触时间、吸附液铼浓度等因素对树脂吸附铼的影响。研究表明:溶液中铼质量浓度为0.8～10mg/L时,磁性N235萃淋树脂对铼的吸附率94%;磁性N235萃淋树脂能够有效吸附溶液中的铼。     

废镀锌板炼钢粉尘加压硫酸浸出试验研究

对废镀锌板炼钢粉尘加压硫酸浸出工艺进行了研究, 并与常压酸浸进行了对比。探讨了初始硫酸浓度、浸出时间、液固比、浸出温度对浸出率的影响。结果表明, 采用加压浸出技术可使常温弱酸下不溶的铁酸锌和难处理的硅酸锌高效浸出。在釜内压力0.6 MPa、浸出温度140 ℃、液固比6∶1、搅拌速度500 r/min、硫酸浓度120 g/L、浸出时间1.5 h条件下, 浸出矿浆无胶体形成、过滤性能良好, 锌、铁浸出率分别为98.35%和3.51%, 铅几乎全部进入渣相, 浸出液中硅含量仅为0.06 g/L, 实现了粉尘中锌与杂质的有效分离。