电解锰阳极泥的利用研究进展

在电解金属锰的生产过程中不可避免的会产生高含锰率的阳极泥,因其组成和结构较为复杂,大部分阳极泥被作为危险废物堆存或廉价销售,并未得到合理利用. 结合近年的文献资料,分析了阳极泥的元素组成、含量及其赋存形态,指出了以还原法、活化法及物理法实现阳极泥资源化存在二次环境污染、电池材料电化学性能差等缺点,明确了以深入分析阳极泥中杂质元素的净化机理为研究方向,提出了以阳极泥为锰源制备锰酸锂电池材料是实现阳极泥资源化的有效途径.     

电解锰阳极泥还原生产硫酸锰工艺研究

电解锰阳极泥是一种工业废渣.为了提高资源的利用率,促进经济效益,消除污染,本文提出了一种方法即将阳极泥、碳粉、硫酸直接混合均匀,煅烧氧化,将二氧化锰直接转化为稳定的硫酸锰,并对有关的影响因素和理论进行了详细的研究.     

氧化锰矿浆脱除电解锰渣煅烧烟气二氧化硫工艺研究

传统的石灰石-石膏法烟气脱硫不仅运行成本高会产生大量的二次污染物,而氧化锰矿湿法脱硫不仅能够脱除烟气中SO2,而且同时实现矿粉中锰的浸出生成硫酸锰.。本文结合电解锰企业生产特点,提出以氧化锰矿和电解阳极液配浆来直接脱除电解锰渣煅烧烟气二氧化硫的新工艺,研究了不同工艺参数对脱硫浸锰的影响。对模拟电解阳极液与氧化锰矿浆的脱硫浸锰工艺实验表明,随着脱硫时间的增加,烟气中SO2越高,脱硫率越低,锰浸出率增加,应采用多级逆流方式实现高效脱硫和深度浸锰效果。脱硫率随着氧化锰粒径的减小而增高,用于脱硫的锰矿粒径应小于120目。烟气脱硫操作温度控制在50℃～80℃,液固比宜选取9:1～6:1。对于不同处理装置,进气流量对脱硫浸锰的效率具有较佳值,本实验装置选择2.0 m3/min。采用模拟电解阳极液对7%的模拟煅烧烟气进行的5级氧化锰浆脱硫实验表明,在液固比为9:1,锰矿粒径为200目,温度50 ℃前4级脱硫时间20 min,第5级100 min下,SO2出口浓度为39 ppm,锰矿浸出率为93.12%,浆液中Mn2+浓度为46.26 mg/L,连二硫酸锰浓度为4.0 g/L。本文以氧化锰矿为脱硫原料,电解阳极液配浆来直接脱硫的新工艺,该工艺集脱硫浸锰为一体,与传统的硫资源利用方式相比,投资和运行成本显著降低,具有较好的应用前景。     

电解锰渣胶结膏体材料的充填性能

针对电解锰渣占用大量土地资源、易产生重金属污染等问题,使用电解锰渣基胶凝材料、原状电解锰渣、中粗砂等材料制备电解锰渣自胶结膏体充填材料用于矿山回填。测试充填材料水化浆体流动度、试件抗压强度和浸出毒性,以评价该材料的性能,并用X射线衍射、扫描电镜进行表征。结果表明：该充填材料浆体流动度达到200 mm,流动性能满足充填技术要求;充填材料固化体固化28 d后,抗压强度可达到1.5 MPa以上,达到矿采场充填体强度要求;充填材料浸出毒性明显降低,主要污染重金属Mn、Co被充分固化稳定,浸出毒性满足地下水标准。固化体XRD及SEM分析发现,该充填材料水化生成的水化硅酸钙、钙矾石等晶体是固化体强度稳定、重金属得以固化的主要原因。研究表明,该方法能有效固化/稳定化电解锰渣,降低环境污染风险。     

电解锰渣处理处置技术及资源化研究进展与展望

中国是世界上最大的电解锰生产和消费国,但电解锰的迅猛发展引发的锰渣环境问题尤为突出。由于电解锰渣是生产金属锰排放的酸浸废渣,渣中含有的污染物种类多、浓度高且具有难分散、活性低等性质,对其处理处置已成为电解锰行业和环保领域的研究难点和热点。本文概述了电解锰渣的理化特性与环境特性,对国内外电解锰渣处理技术、处置技术、氨氮和锰的回收及资源化利用进行了总结,分析了各种处理处置技术优缺点及应用前景。针对电解锰渣资源化产业化应用等现实问题,提出必须深入研究电解锰渣理化特性,重点研发低成本、大吞量、市场需求量高、低风险和高市场认知度的资源化技术,展望了电解锰渣作建筑材料资源化的美好应用前景。     

浅谈锰渣的路用性能及无害化关键技术研究与应用

随着社会的不断发展,电解锰的需求量也在不断的加大,这也直接导致锰渣量急速上升.锰渣中含有大量的污染物,会对生态环境造成严重的威胁,在当前环保理念的推行下,如何有效的处理锰渣已经成为了每一个电解锰企业需要认真思考的问题.当前锰渣常被用于公路的基础建设过程中,如果没有对锰渣进行无害化处理,将会周边的土壤、地下水体等造成严重...     

聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料的合成与电化学性能

以聚苯胺水凝胶衍生碳为载体,通过在载体材料上原位生长二氧化锰,制备了聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱仪对产物的化学结构、微观形貌和锰元素的价态进行了表征,并利用电化学技术对产物的超级电容性能进行了研究。研究结果表明,其具有较高的比电容（170 F·g^-1）、良好的电化学响应及倍率特性、较低的阻抗,以及较好的循环稳定性（循环1 000次,比电容保持率为94.7%）。本文开发的聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料具有制备方法简单和纳米结构理想等优点,在高性能超级电容器电极材料领域具有良好应用前景。     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的合成与性能

聚吡咯制备简便、电导率可控,且比电容高、稳定性好、易于跟其他材料复合,是导电聚合物中一种颇具前景的超级电容器的电极材料.结合二氧化锰成本低、比表面积大、可逆性高、电化学性能稳定、环境友好等优点,采用一步法成功制备了聚吡咯/二氧化锰纳米复合材料.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱等测试,对聚吡咯/二氧化锰复合材料的结构和形貌进行表征;并且通过循环伏安法和计时电位法对其进行电化学性能测试.结果表明在电流密度为1A/g时,所合成的聚吡咯/二氧化锰复合材料的电容比聚吡咯大几十倍,达到559F/g,并且保持率达到98.64%,表明聚吡咯/二氧化锰复合材料具有优良的电化学性、良好的可逆性和优秀的稳定性,与其他同类超级电容器电极材料对比具有一定的优势.     

碳化鸡蛋膜/碳纳米管/二氧化锰复合材料的制备与性能

以天然鸡蛋膜（ESM）为基底,制备了一种具有良好电容性能的碳化鸡蛋膜/碳纳米管（CNTs）/二氧化锰（MnO₂）（cESM/CNTs/MnO₂）复合材料电极。首先将CNTs吸附到ESM上,通过碳化得到cESM/CNTs,再将其与高锰酸钾（KMnO₄）通过氧化还原反应,在cESM/CNTs上生成MnO₂纳米颗粒,最终得到cESM/CNTs/MnO₂复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征复合材料的微观形貌与结构,通过循环伏安法和计时电位法测试了cESM/CNTs与KMnO₄的质量比不同时制备得到的cESM/CNTs/MnO₂复合材料的电化学性能。实验结果表明:在当cESM/CNTs与KMnO₄的质量比为1∶4时,cESM/CNTs/MnO₂复合材料展现出优异的电容性能,并且在扫描1 000圈后,复合材料的容量保持率高达93.4%。     

惰气熔融--热导法测定电解锰中氢

研究了用Leco公司的RH-404定氢仪分析电解锰中的氢量,采用基准试剂和钢标校准仪器,通过试验找出分析的最佳条件,相对标准偏差为0.76%,氢的加标回收率为95.8%～104.5%,本方法用于电解锰中氢的分析测定,结果令人满意.该方法简单、快速、准确.     

碱性氧化法分离镍铬的研究

本文提出用碱性氧化-酸溶法,从镍基合金电化学加工阳极泥中分离镍和铬。该工艺可直接获得氢氧化镍和铬酸钠产品,与酸溶-水解法、还原氨浸法等方法比较,实现了无铬渣工艺,镍铬回收率较高,有效地分离了镍铬,是处理含铬物料的较理想的方法。试验详细地研究了氧化和酸溶过程,确定了工艺技术条件。     

采用硫酸铵焙烧方法从低品位碳酸锰矿中富集回收锰

研究了采用硫酸铵焙烧法从低品位碳酸锰矿富集回收锰的工艺．将碳酸锰矿与（NH4）2SO4通过研磨混合均匀，在马弗炉中300～500％焙烧0．5～3h．将焙烧过程铵盐分解产生的氨气发二氧化碳气体通过真空通入上一次的浸出液，将硫酸锰沉淀下来．焙砂采用60—90％热水，在液固为（3～10）：1的条件下浸取10—20min，得到硫酸锰浸出溶液，作为下一次焙烧过程的吸收液，对吸收液巾过滤得到的滤饼进行干燥后得到锰精矿．吸收液过滤后得到的滤液蒸发浓缩，结晶后又得到了（NH4）2SO4固体，可以复用．采用该工艺的锰回收率达80％以上，是一种从低品位碳酸锰矿富集回收锰的新工艺。     

粉石英在行星球磨过程中的晶体结构的变化

论述了用行星球磨机对粉石英进行超细粉碎时所发生的晶体结构和物理化学方面的变化。采用粒度分析、扫描电镜、X—射线衍射、差热分析等测试手段,揭示了粉石英在球磨过程中晶体结构变化的特点,剖析了粉石英在球磨过程中呈现出的阶段性以及同步性的特点。并通过碱溶和水溶试验,验证了表面无定形层的形成。     

Preparation and Application of Manganese Dioxide/Graphene Composite in Lithium Sulfur Batteries

Graphene/manganese dioxide composites and grapheme/manganese dioxide/sulfur(G/MnO_2/S) composite cathode were prepared by hydrothermal method and by vapor permeation, respectively. Their structure, morphology and specific surface area were characterized by X-ray diffraction, electron microanalysis and nitrogen adsorption analysis. The composites show morphology of nanosheets, high specific surface area and even distribution of sulfur. The sulfur accounts for 75% in the G/Mn O_2/S composite by thermogravimetric analysis. The electrochemical performance of G/S and G/Mn O_2/S cathode were investigated. The G/Mn O_2/S composite cathodes show excellent rate performance and cycle stability. At a 0.2 C current density, initial discharge specific capacity is 1 061 m A·h·g-1 and maintains 698 m A·h·g-1 after 100 cycles; At a 1 C current density, maximum discharge capacity reaches 816 m A·h·g-1 and average capacity decreasing rate is only 0.073%/cycle after running over 400 cycles. Electrochemical mechanism of the composites cathodes was analyzed. The sulfur adsorption of Mn O_2 inhibited the loss of active material sulfur, so, the electrochemical performance of the complex was improved.     

二叠氮二邻菲咯啉锰(II)配合物[Mn(N3)2(Phen)2]的合成、晶体结构及热性能分析

合成了配合物[Mn(N3)2(Phen)2],并通过X-射线单晶衍射确定了其晶体结构。晶体结构属于三斜晶系,空间群为P1,晶胞参数为:a=0.963 06(19)nm,b=1.342 5(3)nm,c=1.692 9(3)nm;α=87.00(3)°,β=89.00(3)°,γ=86.00(3)°,Z=1。配合物[Mn(N3)2(Phen)2]的每个分子中,锰(II)离子采取六配位的变形八面体几何构型,每个锰原子分别与2个邻菲咯啉的氮原子及2个叠氮基团的氮原子形成配位键。热重分析显示标题化合物有较高的热稳定性。     

ClO2-混凝剂联合工艺处理含Fe2+、Mn2+饮用水的试验

目的 通过向含Fe2+、Mn2+水中投加ClO2和混凝剂,考察ClO2对水中Fe2+、Mn2+的去除及其影响因素.方法 采用静态模拟试验,利用ClO2的强氧化性对水中Fe2+、Mn2+去除;试验过程中分别改变ClO2含量,混凝剂投加量、氧化时间及pH值,考察该工艺的最佳运行条件.结果 ClO2对Fe2+、Mn2+的去除十分有效,很容易将Fe2+、Mn2+离子氧化成不溶于水的Fe(OH)3和MnO2*ClO2投加量、原水pH值、预氧化时间和混凝剂投加量对Fe2+、Mn2+去除有很大的影响.结论 当原水铁、锰离子质量浓度分别为5 mg/L时,二氧化氯最佳投加量分别为5 mg/L和10 mg/L,ClO2最佳氧化时间为10 min和40 min,最佳混凝剂的投加量分别为1 mg/L和2 mg/L,最佳pH值为7～9,对铁、锰离子的去除率分别为94.0%和90.8%.当Fe2+、Mn2+同时存在的条件下,有利于锰离子的去除.     

直接煅烧法制备二氧化钛及其氧化脱硫性能

以硫酸钛为原料,通过马弗炉直接高温锻烧制备二氧化钛（TiO₂）。采用FT?IR、XRD、UV?Vis、SEM技术对催化剂的结构进行表征。结果表明,直接煅烧法可以制备锐钛矿型二氧化钛,并将其应用于二苯并噻吩的氧化脱硫。以乙腈为萃取剂、二氧化钛为催化剂,考察了氧化法脱除模拟油中的二苯并噻吩。研究催化剂质量、反应温度、n(H₂O₂)/n(S)、不同含硫化合物对脱硫效果的影响,并且对催化剂循环使用性能进行考察。在最优脱硫条件下,二苯并噻吩、4,6?二甲基二苯并噻吩、苯并噻吩和混合柴油的脱硫率分别为99.5%、35.6%、65.0%和53.4%。催化剂循环使用5次后,催化脱硫效果仍高达90.3%。