Y型微通道反应器强化萃取水相中铒的研究

本文采用Y型微通道萃取技术,以水溶液中稀土铒为研究对象,考察了Y型微通道尺寸、有机相浓度、皂化度、有机相中铒预负载量、水相初始pH值和水相初始铒浓度等因素对稀土铒萃取率的影响。结果表明,微通道尺寸对铒萃取率有重要影响,管径越长,萃取率越高;管径越小,萃取率越高。微通道长度为50cm,直径为0.6mm时,停留时间为2.12s,铒萃取率高达99.39%。随着有机相中P507浓度的增加,水相中铒萃取率增加。随着有机相中铒负载量的增加,水相中铒萃取率降低。随着有机相中P507皂化度的增加,铒萃取率先增加后降低,皂化度为5%时,萃取率最大。这是由于皂化度大于5%时,有机相理化性质的变化将会导致有机薄膜失稳,引起乳化,降低了萃取率。随水相初始pH值和初始铒浓度的增加,铒的萃取率均减小。本研究可为Y型微通道萃取技术在低浓度重稀土萃取上的应用提供理论基础和技术依据。     

石棉尾矿酸浸渣对废水中Zn2+的吸附性能研究

石棉尾矿酸浸渣经煅烧提纯处理,对废水中Zn2 有较好的吸附性能.一定范围内,增加酸浸渣用量、延长吸附作用时间、升高吸附温度、提高pH值,均可改善对Zn2 的吸附去除效果,其中pH值是影响吸附的主要因素.酸浸渣对废水中Zn2 的等温吸附,符合Langmuir模型,为化学吸附.     

铜冶炼污酸废水中Cu2+和Cl-的同步去除研究

铜冶炼过程中会产生大量难处理的含有高浓度Cu2+和Cl-的污酸废水,将这类废水作为稀硫酸进行回用之前需要对其中的污染物进行高效去除。研究提出在硫脲和抗坏血酸作用下,通过沉淀反应对污酸废水中的Cu2+和Cl-进行同步去除。结果表明,当投加的硫脲和抗坏血酸与废水中Cu2+的摩尔比为1∶1∶1时,室温下反应20min后,Cu2+和Cl-的去除效率可分别达到88.5%和82.2%,进一步研究显示,该方法在最佳反应温度50 ℃下,对硫酸浓度在50~160 g/L范围内的铜冶炼污酸废水中的Cu2+和Cl-均具有良好去除效果。经初步鉴定表征,认为反应中生成的沉淀物为[CuxTUy]Clz?nH2O和[CuxTUy]SO4z/2?nH2O。     

钒页岩氧压酸浸过程中V与Fe的分离工艺研究

为了确定湖北某钒页岩氧压酸浸条件,以K_2SO_4为添加剂,对在氧压酸浸提V过程中K_2SO_4用量、硫酸的体积浓度、氧分压、浸出温度、浸出时间对V、Fe浸出率的影响进行了研究。结果表明,在K_2SO_4用量为7%、硫酸浓度为15%、浸出时间为5 h、氧分压为2.0 MPa、浸出温度为190℃条件下,V的浸出率为89.90%、Fe的浸出率仅为5.73%,较无K_2SO_4条件下V的浸出率提高,Fe的浸出率大幅降低。XRD、FTIR分析表明,K_2SO_4的介入能强化云母晶体结构的破坏,促进V的释放,提高了V浸出率;K+、SO2-4和Fe3+反应生成斜钾铁矾((KFe(SO4)2)沉淀,降低了Fe的浸出率,这是V与Fe有效分离的主要原因。因此,钒页岩氧压酸浸过程中适量添加K_2SO_4,不仅能提高V浸出率,而且能有效分离V与Fe,减少Fe对后续萃取工艺的不利影响。     

加压酸浸法从烟化炉冰铜中浸出铜和镍的试验研究

烟化炉冰铜主要是采用烟化炉处理低品位铜、锡、镍、锌等物料时产生的中间产物,主要含铜、镍、铁、硫等元素,从中浸出铜和镍具有重要价值。采用加压酸浸法从烟化炉冰铜中浸出铜和镍,试验研究了时间、温度、氧分压、液固比、粒度等因素对铜、镍、铁浸出率的影响。试验结果表明：烟化炉冰铜粒度球磨至小于75μm、温度433K、时间3h、氧分压为0.6MPa、液固比4/1mL/g、木质素磺酸钠用量为2‰的优化条件下,铜、镍、铁浸出率分别平均为98.18%、98.42%和26.46%。     

硫酸-氯盐法浸出高铟氧粉酸浸渣中铜锌铅的试验研究

通过分析高铟氧粉酸浸渣的成分和物相特征, 发现其主要物相为Cu₂FeS₂、ZnSO₄、ZnS和PbSO₄, 由于成分复杂, 单一方法无法有效回收铜、锌、铅, 因此设计了硫酸-氯盐二段浸出法, 分别提取酸浸渣中铜、锌和铅。一段浸出采用硫酸浸出, 在始酸浓度60 g/L, 液固比5∶1, 氧化剂高锰酸钾用量4%, 浸出温度60 ℃条件下, 浸出2 h, 铜和锌浸出率分别达到84.29%和92.02%; 二段浸出采用氯盐浸出, 在NaCl浓度300 g/L, 液固比10∶1, pH＝1.5~2.0, 浸出温度90 ℃条件下, 浸出60 min, 铅浸出率达到91.14%。该法对铜、锌和铅都有很好的浸出效果。     

含阳离子表面活性基的三羟基荧光酮新试剂的合成及其与钛显色反应的研究

合成了新试剂5′—(次甲基二甲基十六烷基氯化铵)水杨基荧光酮,详细地研究了在表面活性剂存在下与钛的显色反应,提出了一种水相中分光光度法测定痕量钛的最灵敏和高选择性的新方法,用于某些样品中痕量钛的测定,结果满意。     

Research on the characteristic of power consumption in a novel rotating drum bioleaching reactor of different sizes

A novel rotating drum bioreactor (RDB) with the volume of 18 L and 96 L in our previous work has shown the potential for bioleaching processes with high solid concentration. In this paper, a larger RDB with a volume of 703 L was scaled up, and effect of operation condition and baffle parameters on power consumption in the 96 L and 703 L RDBs was investigated. The results showed that the specific power consumption increased with the rotation speed and was insensitive to aeration rate. Meanwhile, the specific power consumption was negatively related to loading coefficient and was positively related to diameter of RDB. It was found that the power consumption increased with the increase of number and width of baffles. The mass transfer performance was most economic, when the 703 L RDB was equipped with 8 baffles with a 0° angle. The mass transfer performance of the 703 L RDB at the same specific power was close to that of a stirred tank bioreactor (STB) commercially used. For the Al₂O₃ slurry system, the specific power consumption in the 703 L RDB was less than 1/3 of that in the traditional STB with the same diameter.     

喷淋塔中固定化Acidithiobacillus ferrooxidans对Fe2 的生物氧化特性研究

为了增大嗜酸氧化亚铁硫杆菌细胞密度以提高其对Fe~(2+)的氧化速率,利用泰勒花环填料为载体,在喷淋塔中固定嗜酸氧化亚铁硫杆菌,考察固定化细胞对Fe~(2+)的生物氧化性能。采用扫描电子显微镜对载体表面进行形貌表征,X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪对填料表面沉淀进行成分分析。结果表明:在改良的9 K培养基中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌被成功的固定在泰勒花环填料上,并伴有少量黄铵铁矾沉淀,这些沉淀和菌体细胞一起构成了生物反应系统的生物膜。嗜酸氧化亚铁硫杆菌在喷淋塔中完成固定化后,溶液初始pH值和温度是影响氧化速率的主要原因,其优化结果分别为2.25和34℃。在此条件下,整个生物反应系统能长期保持稳定的氧化特性,Fe~(2+)的氧化速率为4.27 g/L/h。     

新型快速加热装置铂膜反应器的研究

通过对几种快速加热手段和方法的比较,不锈钢丝网加热器在快速加热过程中可以同时准确地获得样品质量和颗粒温度,是比较实用有效的手段。新型的快速加热装置——铂膜反应器,不仅满足快速加热的测试要求,而且避免了不锈钢丝网由于氧化造成的质量测量影响。     

基于蒸发壁反应器的超临界水氧化技术研究进展

超临界水氧化技术的发展面临着腐蚀和盐沉积两大技术难题,采用蒸发壁反应器是解决这两大技术难题最为有效的方法。本文综述了国内外蒸发壁反应器的结构特点和性能,分析了基于蒸发壁反应器的超临界水氧化技术应用过程中仍然存在的问题,如多孔管的性能、物料的预热、系统能量利用及经济性,并提出了相应的解决办法。     

生物沸石反应器处理焦化废水研究

对缺氧-好氧沸石生物膜系统处理焦化废水的启动性能及该系统的处理效果进行了研究。结果表明,该系统的启动终点与常规的生物膜系统有显著不同,应以氨氮的生物硝化去除率在70%以上,同时化学需氧量(COD)的去除率达到60%以上时,才可认为启动基本完成。在流量为1.0 L/h,回流比为2.0,温度为30-38℃,总停留时间50.24 h的工艺条件下,该生物膜系统对COD和NH4-N的去除率分别可达67.03%和97.12%。     

Use of landfill leachate as a carbon source in a sulfidogenic fluidized-bed reactor for the treatment of synthetic acid mine drainage

High rate sulfate reducing bioreactors can be effectively used in the treatment of acid mine drainage (AMD). The main disadvantage of sulfate reducing bioreactors is the requirement of a suitable carbon source and electron donor as the dissolved organic carbon content of AMD is usually quite low. In this study, a landfill leachate was used as a low-cost carbon source for sulfate reducing bacteria in a fluidized-bed (FBR) reactor for the treatment of synthetic AMD. Ethanol was replaced with leachate in the feed of FBR operated longer than 150 days at 35 °C. Although sulfate reduction rates decreased appreciably when ethanol (3.44 g sulfate/L/d) was replaced with leachate (0.90 g sulfate/L/d), leachate-fed FBR still performed well as the pH increased to neutral values, soluble metal removals were 82–99.9%, and total metal removals were 80–99.9%. In the case of leachate, electron flow to sulfate reduction decreased significantly. Higher performance may be achieved at chemical oxygen demand (COD)/sulfate ratios higher than 1.0. This study showed that leachate may be used as a low-cost soluble substrate for sulfate reducing bacteria in high rate bioreactors for AMD treatment.     

酸性矿井水中氧化亚铁硫杆菌的抑制研究

在氧化亚铁硫杆菌(T.f)的生物氧化作用下,煤中的硫铁矿被氧化成硫酸和铁离子,是形成酸性矿井水的主要原因。本研究以亚铁离子的被氧化程度和速率为指标,以温度、pH和抑制剂硫酸月桂酯钠(SLS)浓度作三因素三水平正交试验,探讨抑制T.f氧化作用的因素,达到从源头控制酸性矿井水产生的目的。结果表明SLS浓度对抑制T.f的影响明显。当温度为25℃,pH为3,SLS浓度为7.5mg/L时,抑制作用最强。     

热逆流反应器的流动均匀性实验研究

对热逆流反应器的陶瓷床内部流动均匀性进行了实验研究,建立了陶瓷床的流动阻力数学模型,并进行了流体力学机理分析。研究结果表明：陶瓷床整体速度分布不均匀,并且均匀性指数随着进口流速的提高而降低;上、下集气箱的压差为陶瓷床内的流动提供推动力,因此集气箱内的静压分布与陶瓷床内的流动均匀性紧密相关;随着进口流速的提高,动量交换作用和摩擦阻力损失对静压的影响加强,使陶瓷床内、外侧的压差进一步增大,从而使陶瓷床内的流动更不均匀。