萃取剂P507对反渗透处理稀土冶炼废水脱盐性能的影响

稀土湿法冶金生产过程中产生大量NH⁺₄-N废水,不仅含有高盐(主要为NH₄Cl),还有P507及其化合物等组成的有机污染物等。研究了反渗透膜对稀土冶炼废水中NH₄Cl的截留率和渗透性能,其中RO膜对5 g/L的NH₄Cl溶液的平均截留率为96.23%,产水氨氮浓度低于50 mg/L,基本能满足《稀土工业污染物排放标准》(GB 26451—2011)要求。通过向模拟稀土冶炼废水(NH₄Cl溶液)中添加萃取剂P507模拟稀土冶炼废水中的有机污染物,研究了NH₄Cl和P507共混条件下P507含量对反渗透膜脱盐性能的影响,结果表明,较低浓度的P507(≤30 mg/L)对反渗透膜的脱盐效率和渗透通量影响较小。反渗透膜处理NH₄Cl+P507混合溶液,膜表面呈现P507有机污染和NH₄Cl盐结晶共存的膜污染现象,结果表明,膜面污染物的P含量随着溶液中P507浓度的增加而不断增加,且膜污染随着P507...     

用纳滤膜浓缩分离技术处理铜萃余液试验研究

研究了用纳滤膜浓缩分离技术处理含钴铜萃余液,考察了纳滤浓缩过程中操作压力、原液流量、运行时间、铜萃余液中Co~(2+)质量浓度等对浓缩性能的影响。结果表明,纳滤膜对钴离子的截留率随操作压力、原液流量、运行时间及钴离子质量浓度增大而减小;硫酸回收率随操作压力、原液流量增大及运行时间延长而提高。采用浓缩液全循环运行工艺处理钴质量浓度1.196 g/L、游离硫酸质量浓度16.5 g/L的铜萃余液,在操作压力1.8 MPa、原液流量1.4 m~3/h、运行时间2 h条件下,钴离子截留率和硫酸回收率分别达96.72%和67.48%,实现了铜萃余液中有用资源的回收。     

纳滤膜对稀土离子的动态吸附行为及截留特性

采用经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜浓缩提取稀土浸出液中的稀土离子,探究纳滤膜表面对La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+5种稀土离子吸附动力学行为,考察稀土离子半径的大小对纳滤膜吸附性能和截留性能的影响.结果表明,Freundlich吸附方程比Langmuir方程能更好地描述稀土离子在纳滤膜表面上的动态吸附行为,用Freundlich吸附方程拟合后的结果相关度系数R2能达到0.999以上;在初始浓度为5×105 μg/L,温度为25 ℃,运行压力为0.6 MPa的实验条件下,纳滤膜对稀土离子的浓缩提取过程中,初始阶段的截留机理取决于纳滤膜表面的吸附作用和膜孔的机械筛分效应,膜面吸附达到平衡后以膜孔的机械筛分效应为主,此时La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+的截留率分别为94.21 %、81.25 %、85.80 %、89.90 %和81.18 %,表明经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜能高效浓缩截留稀土浸出液中的稀土离子.      

钙沉淀-EDTA返滴定法测定稀土分离废液中草酸

采用过量加入钙标准溶液以沉淀稀土分离废液中草酸,过滤后,再以EDTA返滴定的方法测定了废液中草酸的含量。在样品溶液中加入400 g/L NaOH溶液调pH值至7.0～10.0,再加入10 mL NH₃-NH₄Cl缓冲溶液(pH 10.0),然后过量加入钙标准溶液沉淀废液中草酸,滤液再以NaOH溶液调pH值至12.0～12.5,铬蓝黑R为指示剂,用EDTA标准溶液返滴定过量钙。废液中大部分RE³⁺、Fe³⁺、Al³⁺等杂质离子在高pH值下可形成氢氧化物沉淀而得以分离,滤液中残余的Fe³⁺、Al³⁺用三乙醇胺等络合剂可消除其对铬蓝黑R指示剂的干扰。采用方法测定稀土分离废液合成样品中草酸的含量,结果与参考值一致。将方法应用于稀土分离废液实际样品中草酸的测定,测得结果相对标准偏差(RSD,n=6)为0.98%～1.9%,回收率为99%～101%。     

稀土硫铵废水零排放工艺应用

采用软化过滤+膜浓缩+MVR蒸发结晶工艺对稀土硫铵废水进行零排放处理,软化部分通过添加碳酸氢铵和氨水进行,不引入新离子,吨水碳铵加药0.3%,吨水氨水加药0.4%时,钙去除可达75%以上,过滤段和浓缩段,采用多级过滤+高压反渗透方式,可将原液浓缩3倍至TDS达到120 g/l,最后通过二级强制循环MVR蒸发结晶系统产出硫酸铵。反渗透回用产水氨氮指标可低于20 mg/l,MVR回用产水氨氮指标低于50mg/l。     

光催化处理低浓度氨氮废水

采用溶胶-凝胶法制备了比表面积为73.69 m²·g^-1和中位粒径(D₅₀)为1.134μm的TiO₂光催化剂,通过添加La、Ce、Pr、Nd、Gd等稀土元素对TiO₂光催化剂进行改性。运用XRD、BET、粒度和氨氮分析等表征手段,考察了稀土离子掺杂、催化剂加入量、H₂O₂加入量和紫外光照时间等因素对TiO₂光催化处理稀土冶炼氨氮废水的影响。结果表明,稀土离子掺杂可有效提高TiO₂光催化处理氨氮废水的能力。在最佳光催化工艺条件下,添加La、Ce元素样品的氨氮去除率均达到80%以上,氯化铵废水中的氨氮浓度可显著降至14 mg/L,达到了稀土工业污染物排放标准中新建企业氨氮限值要求(15 mg/L)。     

污泥源腐殖酸的提取及沉淀低浓度稀土作用机制

采用焦磷酸钠法和碱溶酸析法分别从剩余污泥中提取污泥源腐殖酸。利用扫描电镜、红外光谱和三维荧光光谱对2种腐殖酸进行表征分析,并对比了二者对低浓度稀土离子的沉淀效果。结果表明：2种腐殖酸中均含有大量的羧酸类、胺类、羟基类官能团,但焦磷酸钠法提取的S-HA-1中官能团的种类更多、含量更高;当沉淀稀土离子浓度为103.40 mg/L时,2种腐殖酸对稀土的沉淀率分别达97.30%和91.18%,沉淀物中稀土元素重量百分比总和分别为31.73%和28.64%,S-HA-1沉淀效果较优。采用S-HA-1为沉淀剂,稀土离子浓度为51.70 mg/L时,通过单因素实验与响应面优化实验确定了较优反应条件：腐殖酸浓度0.25 g/L,反应时间56.53 min,搅拌速率106.27 r/min,反应温度40℃,pH=5.90,在此条件下,稀土沉淀率≥98%。利用能谱和红外光谱分析稀土沉淀物发现,沉淀过程中稀土离子与S-HA表面的酚羟基和羧基等官能团发生了一系列物理化学反应,形成腐殖酸-稀土絮状体沉淀。研究结果表明,从剩余污泥提取腐殖酸低浓度稀土离子沉淀剂,既能实现沉淀剂再利用,又能回收稀土资源。     

浸出母液后处理工艺影响稀土回收率和产品质量因素研究

离子型稀土矿浸出母液后处理过程中,除杂会导致部分稀土随同杂质沉淀进入除杂渣、沉淀分离不完全会导致部分稀土仍然以溶液状态残留在沉淀上清液中,造成后处理过程的稀土化学损失;除杂过程杂质离子沉淀不完全或不生成沉淀而仍以离子形态存在于稀土溶液中,沉淀过程除杂后净化母液中的一些残留杂质与稀土离子共同沉淀,会造成沉淀分离后的稀土矿产品含有杂质。本文研究了某火山岩型离子型稀土矿浸出母液后处理过程影响稀土回收率和产品质量的因素,并提出了浸出母液后处理提高稀土回收率和产品质量的措施。     

基于膜技术处理离子型稀土矿开采废水的研究

探究了更加实用的膜技术应用于处理稀土矿开采的废水,提出采用两级反渗透膜浓缩加硫酸调pH值工艺,使得二级反渗透出水的氨氮浓度低至5.05 mg/L,清液可直接达标排放或回用。浓缩液再经过纳滤膜,可进一步分离稀土离子,稀土离子总回收率达到93.01%。纳滤膜的清液中只有硫酸铵,可作为浸出试剂再利用。此实验过程中稀土离子和氨氮资源都可被回收利用,具有较好的经济价值。      

铜矿区含低浓度NH4+-N、Cu2+污水的处理

针对铜矿区含低浓度NH₄+-N、Cu2+污水的特征,采用吸附法+曝气生物滤池（BAF）联合工艺处理此类污水。研究了改性铜渣基陶粒对模拟污水中Cu2+的去除规律,考查了铜渣基陶粒填料的BAF对模拟污水吸附脱铜后液中NH₄+-N的去除效果。结果表明:在Cu2+初始浓度为50 mg/L、溶液初始pH值约为5.00,陶粒添加量20 g/L,温度35 ℃,时间120 min的条件下,改性陶粒对模拟污水中Cu2+的吸附效果较佳,其平衡吸附量可达0.936 mg/g; 在陶粒添加量为40 g/L,温度35 ℃条件下,对含Cu2+,NH₄+-N初始浓度分别为20、100 mg/L的模拟污水进行同步吸附处理时,改性陶粒对Cu2+的去除率达80%,污水中剩余Cu2+的浓度仅为4.0 mg/L,但对NH₄+-N的去除效果不明显; 在水力停留时间HRT=6 h、碳氮比m（C/N）=4/1、pH=8.00左右、曝气量为1.2 L/min的较优工艺下,BAF对模拟污水脱铜后液中NH₄+-N的去除率达96%;吸附法与BAF联合工艺可有效处理铜矿区含低浓度NH₄+-N,Cu2+污水,处理后Cu2+,NH₄+-N浓度达国家排放标准要求。      

铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺

以铜冶炼烟灰碱浸渣为原料,研究氨-硫酸铵体系的 pH 值、总氨浓度、氨铵摩尔比、液固质量比、反应温度、反应时间等因素对铜冶炼烟灰碱浸渣中铜锌浸出的影响规律.结果表明,最佳工艺条件为:总氨浓度为 5 mol/L、pH 值为 10、氨铵摩尔比为 2:1、液固质量比为 5:1,浸出温度为 70 ℃,浸出时间为 60 min.此条件下铜和锌浸出率分别为 90.6 %和 92.4 %.      

MAP法和折点氯化法联合工艺处理印制线路板铜氨废水试验研究

在废印刷电路板回收利用时通常会产生大量含重金属离子的废水,一般含有[Cu（NH₃）₄]2+、NH₄+和NH₃·H₂O,这些铜氨络离子稳定性高,处理难度极高。文中以废印刷电路板在回收利用有价金属时产生的铜氨废水为研究对象,通过MAP法和折点氯化法联合工艺对该废水进行处理,有效回收了氨氮和铜。该联合工艺不仅可以有效地节约经济成本,并且回收的铜和氨氮产物也能产生一定的经济效益。结果表明:MAP反应的较优条件为pH=9.5,废水中氨氮与投入磷盐和镁盐的摩尔比为4:1:1.1,对氨氮的去除率为23%,铜的去除率为2%,形成了磷酸氨镁沉淀。折点氯化法的较优pH为9.5,N/Cl的摩尔比为1:1.6,氨氮处理效果为98.8%,铜去除率99.8%。      

仲钨酸铵蒸发结晶过程中杂质元素的析出行为

仲钨酸铵(APT)主要采用蒸发钨酸铵溶液的方式制取,是钨冶炼中最重要的中间产品,其化学质量将直接影响后续钨产品的质量.以硫磷混酸协同分解白钨所得钨酸铵溶液为原料,通过研究APT蒸发结晶过程中主要杂质离子的析出规律,获得了制备APT-0级产品所要满足的钨酸铵原料液中各杂质的浓度上限,既为钨酸铵净化工序提供了除杂深度的数据...     

离子型稀土原地浸矿地下水氨氮污染模拟与预测

在查明稀土矿山水文地质条件和开采方案确定的基础上,通过对标准矿块室内淋溶试验和现场试验确定污染源强,利用FEFLOW数值模拟软件对地下水氨氮进行数值模拟,模拟得出4组地下水氨氮浓度最大预测值,第1组位于矿块边缘为1076.22 mg/L,第2组位于超标区范围内的水井为49.18 mg/L,第3组位于外围的未超标区域内的水井为0.51 mg/L,第4组位于距离矿块最近的河流边缘点为1400.80 mg/L.并以图形输出方式定量表现出稀土矿开采过程中及开采完后地下水氨氮变化趋势及其影响范围.研究成果可为赣南离子型稀土原地浸矿制定合理的开采方案,保护矿区地下水环境提供参考依据,从而实现生态环境与经济的协调发展.     

Effect of impurity ions on preparation of novel saponifier for rare earth extraction

Magnesium bicarbonate,prepared by the carbonation of magnesium hydroxide slurry,was used as a novel saponifier to eliminate the ammonia nitrogen pollution in the rare earth extraction separation process.The effect of impurity ions introduced by system on the carbonation reaction of magnesium hydroxide was studied in the work.The results showed that the presence of Ca2+ could lead to side reactions so as to reduce the conversion rate of magnesium hydroxide,and a small number of rare earth ions would have great influence on the carbonation reaction.What’s more,there was no influence on carbonation reaction with the low concentration of Na+or Mg2+,the conversion rate of magnesium hydroxide could reach above 96%.This paper showed a practical theory which could provide scientific guidance for the preparation of novel saponifier in rare earth extraction separation process.     

电渗析法从磷酸铁生产母液中分离杂质金属离子

以各种回收的资源(磷酸铁锂正极粉、钛白副产品硫酸亚铁等)为原料生产磷酸铁时,产生的磷酸母液会逐渐富集Li⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Al³⁺等金属离子杂质,需要分离金属离子,以便磷酸回用。采用电渗析法对磷酸母液进行净化除杂,并探索了电流密度对除杂效率的影响。结果表明,在较合理的工艺参数长期运行的条件下,各杂质离子的去除率为(%):Li⁺41.18、Na⁺54.55、Ca²⁺64.29、Mg²⁺54.02、Mn²⁺35.71、Ni²⁺46.38、Al³⁺16.67,除杂后的磷酸母液可重新用于磷酸铁的生产,避免了磷资源的损失。电流密度的增加会增加电耗,降低电流效率,而在电解液替换流量与电流量的比相同的条件下,杂质去除率也会降低。较优的运行电流密度为2 A/dm     

半风化离子吸附型稀土的浸取实验

针对龙南某矿山的半风化离子型稀土进行浸取试验研究.矿样中全相品位为 0.11 %,其中离子相稀土含量为 0.083 7 %.考察了浸取剂种类,浸取剂浓度,淋洗液固比以及尾水液固比对浸取的影响,其最佳柱浸浸取条件为:HT-13 浓度 2 %,淋洗液固比（指质量比,下同）为 0.4:1,尾液水液固比为0.6:1, 在此条件下稀土离子相浸出率为 98.06 %. 在放大试验中 HT-13 浸出液中稀土离子浓度为1.14 g/L,铝浓度为 10.8 mg/L,铁浓度为 7.8 mg/L,且 HT-13 可以循环使用.      

氯离子选择性电极-标准加入法测定碳酸稀土中氯

采用HNO₃(1+ 2)溶解样品,氯则全部以Cl^—形式溶解于溶液中,通过测定溶液中Cl^—质量浓度,即可计算出碳酸稀土中氯含量。试验探讨了在以硝酸钾和柠檬酸三钠为总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)体系中,主要以EDTA溶液络合稀土离子,采用氯离子选择性电极-标准加入法测定碳酸稀土中氯含量的方法。结果表明:溶液中Cl^—质量浓度在2.0～40.0 mg/L范围内,EDTA溶液和TISAB溶液用量均为10 mL,Cl^—质量浓度的负对数与相应电极电位(E)呈良好线性关系,线性相关系数为0.999 9;为保证测试结果的准确性,样品和电极响应斜率S值的测定须在同一恒温体系下进行;方法检出限为0.947 mg/L;对于5 mg/L的Cl^—,大量K⁺、Na⁺、NO₃^— 不干扰Cl^—的测定,RE³⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Na⁺最大允许量分别为10.0、4.0、5.5、23 g/L。按照实验方法测定碳酸镧和混合碳酸稀土中氯,结果的相对标准偏差(RSD,n=5)均小于5%;测定值与氯化银比浊法的测定值基本一致。