电解锰阳极渣吸附硫酸锰溶液中钼的行为研究

硫酸锰溶液中重金属离子的深度净化以及电解锰阳极渣的综合利用一直是锰行业研究重点。采用XRD、SEM、EDS、FT-IR和Zeta手段对电解锰阳极渣进行表征,利用正交试验分析、Visual Minteq软件吸附模拟研究了电解锰阳极渣吸附硫酸锰溶液中钼的行为。结果表明:电解锰阳极渣主要成分为α-MnO₂,形貌为孔隙丰富的棒状结构,存在着较多的表面羟基,等电点（IEP）为3.6。反应条件对吸附行为影响主次顺序为:硫酸锰溶液pH值> 二氧化锰添加量 > 反应时间。模拟了硫酸锰溶液中Mn和Mo的离子形态随pH的变化关系,比较了不同pH下阳极渣的表面络合模拟数据与试验数据,证明了钼离子被吸附是受阳极渣表面羟基络合、表面电荷吸引以及缺陷孔隙等共同作用。为解决锰系电池原材料硫酸锰溶液中重金属离子难去除和电解锰阳极渣的合理利用问题提供一些支持。      

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.     

用DOWEX MSA-1阴离子交换树脂从氯化物溶液中吸附Zn(Ⅱ)试验研究

研究了用DOWEX MSA-1强碱性阴离子交换树脂从氯化物溶液中吸附Zn(Ⅱ),分析了吸附过程热力学和动力学。结果表明：树脂对Zn(Ⅱ)的吸附量随溶液中氯离子质量浓度增大而提高，吸附平衡符合Redlich-Peterson模型；吸附反应过程中吸热，反应可自发进行；准二级动力学模型可以较好地反映吸附动力学过程，颗粒扩散控制吸附速率。     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

改性纳米二氧化钛对镍(Ⅱ)吸附行为的研究和分析应用

利用浸渍法对纳米TiO2进行表面改性,制备出改性纳米TiO2,并用扫描电镜(SEM)对其进行了表征。以火焰原子吸收光谱法(FAAS)探讨了改性纳米TiO2在静态吸附条件下对Ni(Ⅱ)的吸附性能,影响吸附和解脱的主要因素及Ni(Ⅱ)的吸附等温线,常见共存离子对Ni(Ⅱ)测定的影响,并做了再生实验。结果表明:在pH 8.0,振荡5 min,静置12 h条件下,0.100 0 g改性纳米TiO2能定量吸附Ni(Ⅱ);10 mL 4 mol/L硝酸作为解脱剂可使Ni(Ⅱ)定量解脱;改性纳米TiO2对Ni(Ⅱ)的吸附性能良好。该吸附剂已用于环境水样中Ni(Ⅱ)的测定。     

Keggin离子改性凹凸棒土去除水溶液中Zn（Ⅱ）的研究

为探究Keggin离子改性凹凸棒土用于去除水溶液中Zn(Ⅱ),采用XRD、SEM、AFM、TG和XPS技术对改性土进行表征,并利用等温吸附、动力学及热力学方程对其吸附机制进行研究。结果显示,改性土于2θ为13.7°、19.9°和27.6°对应衍射面为(200)、(040)和(400)处出现了凹凸棒土的特征衍射峰。SEM分析显示其形貌为棒晶及棒晶束之间形成的聚集体。AFM表征显示该材料表面粗糙度为32.3nm。热重分析表明改性土表面仅有少量有机物。XPS谱图分析显示Zn(Ⅱ)已成功被吸附到改性土表面上,该过程并未发生氧化还原反应。改性凹凸棒土吸附水溶液中Zn(Ⅱ)是一个自发、吸热及熵驱动的过程。采用Keggin离子改性凹凸棒土制成的廉价吸附剂可用于去除水溶液中Zn(Ⅱ)。     

丁二酸酐改性玉米芯对钯(Ⅱ)的动态吸附性能研究

利用丁二酸酐对经微波预处理的玉米芯进行改性,制备了一种新型的水处理剂。研究了改性玉米芯(MC)对模拟废水中钯(Ⅱ)的动态吸附性能。实验结果表明,流速越大,初始浓度越高,吸附剂用量越少,可使吸附床的床层穿透加快,穿透时间缩短。通过Thomas模型预测,当钯(Ⅱ)的初始浓度不变,饱和吸附量随流速的增加而减少,吸附速率常数则随之增加。以0.1 mol.L-1 HCl作为解吸液,4次循环使用后的MC仍具有较好的吸附能力(90%)和回收能力(80%)。     

改性电解锰渣-矿粉复合胶材料的制备及水化机理

电解锰渣(EMR)是金属锰湿法冶炼过程中产生的一种固体废物,其堆积量大,对环境造成了严重的污染。但电解锰渣中富含硫酸盐,依据其特性,可与矿粉(GGBFS)复合制备胶凝材料。以矿粉为主要原料,电解锰渣为矿粉的硫酸盐激发剂,熟石灰为碱激发剂,制备电解锰渣-矿粉复合胶凝材料。探究电解锰渣、矿粉和熟石灰的最佳配比,并在此基础上对电解锰渣在不同温度下煅烧改性,通过力学测试确定最佳煅烧温度。利用XRD、FT-IR、TG-DTG和SEM等表征方式分析胶凝材料的水化产物及水化机理,同时对硬化体进行毒性测试。结果表明：电解锰渣对矿粉有良好的激发作用,复合胶凝材料中电解锰渣、矿粉、熟石灰最佳质量配比为2∶7∶1,其28 d的抗压强度达到27.2 MPa,电解锰渣经350℃煅烧所制备的复合胶凝材料抗压强度达到30.5 MPa。复合胶凝材料的水化产物主要为钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H);28 d硬化体浸出液中的重金属浓度均在《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)标准限值内,复合胶凝材料具有良好的安全性。     

电动力富集电解锰渣中锰的研究

采用电动力技术对电解锰渣中可溶性锰的迁移、转化和富集规律进行研究。结果表明,直接电动力和CO_2辅助电动力均可在阴极区富集锰,反应48h锰富集量分为达到3.8%和4.3%。两种方式作用下,阴极区锰的富集量随反应时间的增加而增加,阳极区锰含量随反应时间的增加逐渐减少。从阴极到阳极,锰含量逐渐减少。直接电动力作用下的反应机制为,锰在阴极区富集并与OH-反应形成Mn(OH)_2、CaMn(OH)SiO_4等难溶物。CO_2辅助电动力作用下的反应机制为,CO_2与阴极区的OH-反应形成CO_3~(2-),CO_3~(2-)进一步与迁移到阴极区的Mn~(2+)反应形成MnCO_3。     

电解锰渣的理化特性分析研究

电解锰渣是电解金属锰生产过程中产生的固体滤渣,含有锰化合物、铵盐等物质。随着电解锰行业的快速发展,电解锰渣引发了严重的环境问题。实验采用XRD、TGA-DTA和SEM等手段对电解锰渣中化学成分、物相组成和矿物形貌进行分析。结果表明:电解锰渣含有大量Si、Ca、S、Al、Fe组成的化合物,主要物相包括SiO2、FeS2、CaSO4及CaSO4·nH2O。矿物颗粒之间交错堆积,发现柱状晶体颗粒。锰渣中可溶性锰离子主要以(NH4)2Mn2(SO4)3化合物存在。     

电解锰渣无害化处理工艺研究

以贵州松桃县本地锰矿石所产电解锰渣为研究对象,利用压滤机在线洗涤的方式进行电解锰渣无害化处理工艺研究,通过实验发现,当渣水比为1∶3,洗水温度为50℃时,可将电解锰渣中87%的Mn洗出。要达到无害化处理标准,经过实验得出用水量预测公式,6 t电解锰渣经压滤洗涤需要144 m³水,使得电解锰生产成本超市场承受能力,所以单纯用压滤机洗涤这个方法无法实现工业化的电解锰渣无害化处理。     

DBC从酸性溶液中萃取分离Pd(Ⅱ),Pt(Ⅱ)的研究

研究了采用DBC作为萃取剂,从酸性溶液中萃取分离Pd(Ⅱ),Pt(Ⅱ)的性能。分别考察了DBC体积分数、混合液的酸度、萃取时间、相比(O/A)对萃取分离Pd(Ⅱ),Pt(Ⅱ)性能的影响。通过正交实验得出Pd(Ⅱ)与Pt(Ⅱ)萃取分离的适宜条件,即DBC体积分数为10%、萃取时间t=10m in、相比O/A=1、盐酸浓度为2mol/L,Pd(Ⅱ)与Pt(Ⅱ)的分离萃取系数为320。实验分别研究了采用氨水进行反萃Pd(Ⅱ)和采用NaC l进行反萃Pt(Ⅱ)的性能,得出了Pd(Ⅱ)和Pt(Ⅱ)的反萃取条件。     

三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附行为研究

以3.0 mol/L HNO3活化后的三钛酸钠晶须为吸附剂,以电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法为检测手段,探讨了静态条件下三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附和解脱行为,考察了影响其吸附和解脱的主要因素、三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附等温线及三钛酸钠晶须对其它几种离子吸附的情况。结果表明:在pH5.0下,0.250 0 g的三钛酸钠晶须对上述3种离子的吸附效果最好;在沸水浴中,以10 mL 3.0 mol/L的HCl作解脱剂,可实现3种离子的定量解     

钯(Ⅱ)与铬(Ⅵ)、锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的钙黄绿素液固萃取分离及钯的荧光猝灭法测定

用钙黄绿素(Cal)为萃取剂,借助Tween80-磷酸盐-水的液-固萃取体系,能使Pd(Ⅱ)与Cr(Ⅵ),Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ)定量分离。优化的萃取分离条件:分离酸度为pH9.0,分相盐的总量为2.0 g(K2HPO4与KH2PO4摩尔比,18:1),Tween80体积分数为9.0%,Cal浓度为1.5×10-5mol/L。在上述条件下20~150μg Pd(Ⅱ)可与5~800μg Cr(Ⅵ),5~1 000μg Zn(Ⅱ),2~600μg Cd(Ⅱ)分离。该萃取法与荧光猝灭法相结合成功地测定了催化剂废液     

电解锰渣处理工艺研究及资源利用

我国是电解锰生产大国,生产中产生的电解锰渣较多,对地表水、地下水以及土壤都具有较强的污染性,电解锰渣的处理及资源化利用就显得尤为重要.基于现有的电解锰渣处理工艺和资源利用研究,归纳各处理方法的优点,并将电解锰渣的资源利用与其发展前景相结合,详细介绍了电解锰渣的高效利用技术,为探索环保、经济的锰渣处理方案和资源利用提供了...     

电解锰渣水洗固化实验研究

通过对电解锰渣水洗固化实验研究,考察了水洗液固比、时间、次数等因素对电解锰渣中水溶锰等组元脱除的影响,并进一步研究了固化药剂对电解锰渣中锰的固化效果。结果表明,电解锰渣随水洗液固比增加,可溶锰洗涤率逐渐增加,最高达92.07%;水洗时间超过30 min时,对电解锰渣中Mn²⁺的脱除率影响不大;随水洗次数增加,滤液中的Mn²⁺、NH₃-N含量逐渐降低;电解锰渣与固化剂作用后,固化液中Mn²⁺含量可降低至1 mg/L以下,电解锰渣先经水洗预处理再进行固化,可大幅减少固化剂的用量。     

一种手性Zn(Ⅱ)配位聚合物的水热合成及晶体结构

通过水热技术制备了1种新的手性配位聚合物[Zn(Tar)(bipy)·5H2O](聚合物1,Tar为L-酒石酸根,bipy为2,2'-联吡啶),其结构经X射线单晶衍射鉴定.在水热反应过程中,酒石酸衍生物缩酮保护基发生水解.该聚合物属正交晶系,P2(1)2(1)2(1)空间群,晶胞参数a=0.664 61(13)nm,b=1.431 3(3)nm,c=1.912 8(4)nm,α=β=r=90°,V=1.819 6(6)nm3,Z=4,μ=1.414 mm-1,dcalc=1.678 g/cm3,F(000)=952,R1=0.045 7,ωR2=0.093 0.结构分析表明,酒石酸根桥连Zn(Ⅱ)形成一维配位聚合物手性链;2条平行一维链上的吡啶环以面对面的方式相互嵌入(质心距离为0.358 nm)形成新颖的梯状双链结构,5个结晶水之间存在氢键作用,通过共用边5聚环形成一维水链,而水链上的2个O又与未配位的羧酸根O通过氢键作用相连接形成三维超分子结构.     

壳聚糖改性活性炭纤维吸附Ni(Ⅱ)及再生试验研究

研究了用壳聚糖改性的活性炭纤维从废水中吸附Ni(Ⅱ),借助X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征改性前、后及再生后活性炭纤维。结果表明:在25℃、振荡速度150 r/min、模拟废水体积50 mL、Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、pH=6、吸附剂用量0.12 g、吸附时间120 min条件下,改性活性炭纤维对Ni(Ⅱ)的饱和吸附量为6.333 mg/g,影响吸附过程的最主要因素为Ni(Ⅱ)质量浓度;吸附行为更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;饱和改性活性炭纤维用0.1 mol/L EDTA进行再生处理,循环处理3次后,对Ni(Ⅱ)的吸附去除率仍保持在94%以上;壳聚糖改性后增大了活性炭纤维的比表面积,提供了新的N—H官能团,对Ni(Ⅱ)的吸附性能大大提高。