Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究

针对某露天矿矿坑水中重金属离子含量较高的特点,采用天然钠基膨润土制备Cr-Al多金属复合柱撑蒙脱石,并开展了对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究,探讨吸附时间、Cr-Al柱撑蒙脱石添加量、溶液pH值等3种因素对重金属离子去除率的影响,确定了Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子吸附处理的最佳反应条件及去除率。研究表明:Cr-Al柱撑蒙脱石能够与矿井水中重金属离子Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)发生离子交换反应,当设置反应时间为10h、溶液pH值为6、采用80～100目Cr-Al柱撑蒙脱石添加量为10.0g/L时,重金属离子Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的去除率分别达到83.9%、84.2%、84.4%,去除率最大,吸附效果最佳,为该露天矿矿坑水处理和再利用提供参考。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌耐重金属离子连续转接驯化试验研究

采用连续转接驯化,对某铀矿山酸性矿坑水分离纯化得到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A.f)进行了耐Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cr~(3+)和Pb~(2+)的驯化试验,考察了该菌株对这些重金属离子的耐受限值及氧化活性。试验结果表明:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cr~(3+)和Pb~(2+)对该菌株的生长抑制作用由大到小的排序为Cr~(3+)Pb~(2+)Cu~(2+)Mn~(2+);50%接种比例的连续转接驯化可以显著提高A.f对重金属离子的耐受限值;驯化后的A.f对Cr~(3+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)和Mn~(2+)的耐受限值分别为2.1、3.5、34.0、45.0 g/L。     

难免金属离子对TAB-3药剂浮选黑钨矿的影响

以脂肪酸类捕收剂TAB-3为代表,通过单矿物试验,重点研究了矿浆溶液中Fe~(3+),Ca~(2+),Mg~(2+)三种难免金属离子对TAB-3浮选黑钨矿的影响,通过金属离子溶液化学、动电位分析、吸附量测试的方法对其作用机理进行了探讨.研究表明,pH=7.5时,Fe~(3+),Ca~(2+)和Mg~(2+)均对TAB-3浮选黑钨矿产生抑制作用,分别以Fe(OH)3(s),Ca~(2+),Mg~(2+)的形式吸附在黑钨矿表面.当离子浓度低于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Mg~(2+)≈Ca~(2+)Fe~(3+).当离子浓度高于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Fe~(3+)Mg~(2+)≈Ca~(2+).     

金属离子(Na^(+)、Ba^(2+)、Ca^(2+))抑制煤中含氧官能团活性的量子化学研究北大核心

为探究煤矿阻化剂抑制煤自燃的机理,以煤分子侧链活性基团醛基(-CHO)、甲氧基(-OCH3)为研究对象,使用高斯量子化学模拟软件(Gaussian 16W),对-CHO、-OCH3活性基团及其与Na^(+)、Ba^(2+)、Ca^(2+)结合所形成配合物的几何构型、静电势、前线轨道、自然键轨道与电荷转移进行深入研究。计算结果表明:Na^(+)、Ba^(2+)、Ca^(2+)与活性基团结合形成配合物后削弱了-CHO活性基团与-OCH3活性基团的亲电反应能力并使二者失去了亲核反应能力,降低了基团的化学活性;金属离子的加入使活性基团的能级差(ELOMO-EHOMO)和活性基团的最高占据分子轨道(HOMO)能量绝对值增大,增加了活性基团结构的稳定性;自然键轨道理论分析(NBO)结果说明-CHO与-OCH32种活性基团能够与Na^(+)、Ca^(2+)、Ba^(2+)3种金属离子发生较强的配位作用,活性基团中O上的电子转移到Na^(+)、Ca^(2+)和Ba^(2+)上形成了配位键;活性基团与金属离子的结合减少了基团与氧接触的机会,对煤炭自燃过程起到了抑制作用。     

矿山污水中和沉淀物的微观结构与固液分离特性的关系

为了改善处理和利用矿山酸性污水的工艺,研究了用不同方法所得中和沉淀物的沉降和过滤特性。用CaCO_8作中和剂所得的沉淀物的固液分离特性比用Ca(OH)_2的好得多。细菌氧化可大大加快溶液中Fe~(2+)氧化至Fe~(3+)的速率,这是用CaCO_3中和时必需的预处理。用CaCO_3和Ca(OH)_2作两步中和时,溶液中Fe~(3+)的比率越高,中和沉淀物的固液分离特性越好。考查了中和沉淀物的微观结构,并指出,中和过程中生成的石膏的OKO面的结晶程度与沉淀物的固液分离特性有密切的联系。     

膨润土吸附剂制备工艺及吸附性影响因素研究

针对矿山废水酸度高、重金属离子处理成本过高的问题,采用膨润土、钢渣复合颗粒吸附重金属离子,从去除率、质量散失率、碱度释放量对复合颗粒制备工艺进行探讨,并研究其吸附性能影响因素,用此颗粒处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明:膨润土、钢渣配比5∶5,Na_2CO_3用量5%,焙烧粒径2 mm,500℃下焙烧60 min,吸附剂投放量10.5 g/L,反应时间240 min,振荡速率100 r/min,反应温度25℃,对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率分别为98.84%、94.93%、99.26%、96.85%,出水pH值为8.42,该复合颗粒既能去除重金属离子又能降低AMD酸度,是一种高效、环保、经济的AMD处理吸附剂。     

金属离子(Li~+、Al~(3+))掺杂SrWO_4∶Dy~(3+),Eu~(3+)白色荧光粉的制备及发光特性

通过掺杂具有价态补偿且离子半径较小的Li~+与Al~(3+)来改善SrWO_4∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉发光性能,制备出一种色温低且发光强度好的白光LED用荧光粉,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计对样品的物相结构、形貌及发光性能进行了表征及分析。结果表明,掺杂金属离子后的样品主晶相仍均为SrWO_4,微观结构主要为梭形结构,在391nm波长激发下,掺杂7.5%Al~(3+)荧光粉样品与未掺杂金属离子SrWO_4∶2.5%Dy~(3+),7.5%Eu~(3+)荧光粉相比发光强度及发光颜色有了很大改善,色坐标为(0.338,0.342),色温为4 337K,在619nm处发光强度与不掺杂金属离子样品相比提高了8倍,其次为SrWO_4∶2.5%Dy~(3+),7.5%Eu~(3+),7.5%Li~+样品,样品色坐标为(0.380,0.401),色温为4 867K,在619nm处发光强度与不掺杂金属离子样品相比提高了5倍,通过添加Li~+、Al~(3+)可以提高发光离子之间的能量传递作用,从而增加荧光粉发光颜色中红色成分,最终实现色坐标的红移,色温的降低。在低色温照明领域的研究中具有一定的研究意义。     

难免金属离子对白钨矿浮选的影响

通过单矿物浮选试验、溶液化学分析、表面动电位分析以及捕收剂吸附量测试等表明,在pH=8.5弱碱性矿浆中,难免金属离子Fe~(3+),Mg~(2+),Ca~(2+)均会对白钨矿的浮选产生抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)主要以阳离子的形式吸附在白钨矿表面,Fe~(3+)主要以负电性的Fe(OH)_3(s)吸附在白钨矿表面,并且Fe(OH)_3(s)胶体与水玻璃和捕收剂TA-3在白钨矿表面形成了电负性更大的化合物,影响TA-3在矿物表面的静电吸附.Fe~(3+)对白钨矿可浮性的抑制程度明显强于Ca~(2+)和Mg~(2+).     

金属离子对CSY捕收剂体系下铅矾可浮性的影响研究

以锌湿法冶炼酸浸出渣为对象,借助单矿物浮选试验考察了金属离子对CSY体系下铅矾可浮性的影响。试验结果表明,少量Fe~(3+)的存在即可强烈抑制铅矾的上浮,Fe~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)也对铅矾的可浮性有明显的不利影响,其影响顺序为Fe~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。对于广东某锌冶炼厂产出的锌浸渣,其中的Fe~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)是主要的干扰离子,会对其中铅矾的浮选回收产生不利影响。     

“金属离子—亲水配体”吸附分离胶磷矿与白云石新方法的研究

本文根据P0_4~(3-)和CO_3~(2-)与某些金属离子键合能力的差别,由热力学分析计算了浮选分离胶磷矿与白云石的“金属离子—亲水配体”法。即利用金属离子(如F_8~(3+))“活化”亲水配体在胶磷矿上的吸附,从而使其表面强烈水化而受抑制。白云石由于PH<8时表面上Fe_2(CO_3)_3难以稳定存在而不能吸附Fe~(3-),其浮选行为不受影响,从而可将两种矿物分离。用“Fe~(3+)—3、4-二羟基苯甲酸”、“Fe~(3+)—糊精”等试剂的纯矿物及人工混合矿的浮选试验证明了上述设想。用此类抑制剂抑制胶磷矿浮选分离人工混合矿(αP_2O_5=25.87%,αMgO=6.25%)得到的最佳指标为:槽内产品含37.1%P_2O_5、0.6%MgO,P_2O_5回收率为95.6%。并借助现代分析测试手段研究了药剂的作用机理,提出了药剂的吸附模型。     

金属离子对铜蓝和黄铁矿浮选行为的影响

通过单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算的方法,考察了丁基铵黑药浮选体系中Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)和Ca~(2+)对铜蓝和黄铁矿可浮性的影响。结果表明,四种离子对铜蓝、黄铁矿的可浮性的影响很大,均表现出不同程度的抑制作用,尤其相同浓度下Fe~(3+)的抑制作用最为显著。此外,金属离子氢氧化物沉淀是其抑制矿物的有效组分。     

金属离子在浮选矿浆中的吸附沉淀百分数

给出了吸附沉淀百分数的定义。用ICP—AES法测量了Al~(3+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)4种金属离子在红柱石—十二烷基磺酸钠体系中的吸附沉淀百分数,考查了它们对红柱石可浮性的影响。认为吸附沉淀百分数PAP代表了金属离子对矿物的活化能力,PAP越大,活化能力越强;PAP小到一定程度,金属离子对矿物的浮选起抑制作用。     

用固定有HQ的氯甲基化聚合树脂预富集铀

Praveen R.S.等人于《Talanta》2005年67卷第5期上撰文,介绍了用固定有喹啉-8-01(HQ)的氯甲基化聚合树脂,进行固相(提取)预富集铀的分析方法。作者用固定了HQ的Merrifield氯甲基化树脂,研制出新型的螯合树脂,并用FT-IR光谱和元素分析对这种新型树脂作了表征。这种新型树脂对U(Ⅵ)的键合亲合力远大于对Th(Ⅳ)、La(Ⅲ)的亲合力。通过静态和动态2种试验方法,对影响回收铀的各种物理化学参数进行了优化。U(Ⅵ)的相交换动力学的研究表明,达到充分平衡的金属离子吸附时间<5 min。这种树脂U(Ⅵ)的最大吸附容量可达120·30 mg/g,远高于目前…     

蓝光激发的Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料发光性能研究

采用高温固相法合成了新型Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料,并对其光致发光性能、余辉性能和光色热稳定性能进行了研究。结果表明:Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料在320—490 nm范围的宽带吸收与蓝光LED芯片相匹配,其发射光谱为位于450—650 nm范围的宽发射带,对应于Ce^(3+)的5d-4f跃迁;Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)的内量子效率可以达到83.28%,τ80值约为12 s,远大于交流LED对于内量子效率>60%和τ80>0.4 ms的要求;在423 K前,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)具有良好的光色稳定性。以上结果表明,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)是一种潜在的能被蓝光激发的交流LED用绿色长余辉材料。     

文摘

比色测定经固相提取浓集建筑表面的U(Ⅵ):Greenea P A·, et al., Talanta,2005,15(4),961~966提出了检测和定量测定包括混凝土、有机玻璃、玻璃和钢铁等建筑材料表面铀污染程度的方法。用pH为2·2的缓冲液清洗建筑材料表面的铀,然后用有机螯合剂———偶氮胂Ⅲ与洗下的铀(Ⅵ)配合。使用偶氮胂Ⅲ便于采用C 18固相萃取富集铀,并在紫外-可见光的654 nm处对铀配合物作比色测定。该方法检测限(σ=3 s)为40 ng/L,对每种类型的表面,铀的总提取率>80%。讨论了避免建筑材料表面常见金属离子对铀测定干扰的方法。使用顺序注射萃取技术,测定Pb (Ⅱ…     

液膜法提取铀的探索

本文初步研究了用油包水乳状型液膜从人工配制的硫酸铀酰溶液中提取铀。试验了膜相萃取剂浓度、膜内相试剂浓度、膜外相铀、硫酸根浓度、pH、温度以及某些无机盐对液膜提取铀的影响。结果表明:湾膜法具有提取效率高和萃取剂用量低的优点。例如,膜相含1％三脂肪胺的乳状液自pH1.5、总硫酸根0.2M和铀浓度为500毫克/升的料液中提取铀时,其提取后余液中铀浓度为0.52毫克/升。当外相原始铀浓度为20毫克/升时,液膜法一段提取后余液中的铀浓度降至≤0.05毫克/升。 本文还叙述了用液膜法从两种含铀矿坑水中提取铀的初步研究结果。原始铀浓度为17.8毫克/升的矿坑水,经液膜法一段提取后余液的铀浓度可降至小于0.05毫克/升。 本研究结果表明了用乳状型液膜从硫酸铀酰稀溶液中及含铀矿坑水中提取铀的可能性。     

金属离子对菱锌矿硫化浮选影响研究

以硫化钠为硫化剂,研究了硫化过程中不同条件下三种金属离子对菱锌矿浮选的影响。研究发现,常温情况下硫化钠难以对菱锌矿表面进行有效的硫化,通过添加金属离子(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+))可以显著改善硫化过程。在金属离子浓度近乎等于硫化剂浓度时,菱锌矿可浮性最好。且Cu~(2+)、Pb~(2+)的作用效果优于Zn~(2+),其作用后的菱锌矿具有较稳定的可浮性。Cu~(2+)/Pb~(2+)与硫化后菱锌矿表面生成的ZnS发生反应形成CuS/PbS,从而强化了硫化过程,使菱锌矿上浮。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

C12A7:Yb3+/Eu3+多晶粉制备及上转换光学性能的研究

通过高温固相法制备不同Yb~(3+)和Eu~(3+)掺杂浓度的C12A7∶Yb~(3+)/Eu~(3+)多晶粉.利用X射线衍射、上转换荧光光谱和CIE色谱图研究了C12A7∶Yb~(3+)/Eu~(3+)多晶粉的晶体结构和荧光性能,结果表明:在波长980 nm激光激发下,C12A7∶Yb~(3+)/Eu~(3+)多晶粉分别于550 nm和663 nm处发射出上转换绿光和红光,它们分别来源于Eu~(3+)离子的~5D_0→~7F_0和~5D_0→~7F_3跃迁.结合上转换布局机制,分析了不同Yb~(3+)和Eu~(3+)掺杂浓度对C12A7∶Yb~(3+)/Eu~(3+)多晶粉光学性能的影响.分析CIE色度光谱,通过改变Yb~(3+)和Eu~(3+)离子掺杂浓度可以使C12A7∶Yb~(3+)/Eu~(3+)多晶粉的发光在黄绿光区域到绿色区域间调节.     

电气石去除常温废水中Cu~(2+)的试验研究

研究了电气石对酸性废水中Cu~(2+)的吸附作用。考察了试验配水的初始pH值、吸附时间、Cu~(2+)起始浓度等对电气石去除Cu~(2+)的影响。结果表明:电气石能有效地从酸性废水中去除Cu~(2+)吸附速率快,去除率较高。温度为25℃,废水初始pH值为4.0时,采用朗缪尔吸附等温式计算出电气石对Cu~(2+)的最大吸附量为2.49 mg/g。准二级模型较好地拟合了电气石吸附Cu~(2+)的动力学数据。电气石吸附Cu~(2+)过程中存在物理吸附和化学吸附。为今后电气石在酸性重金属废水方面研究及应用提供依据。