焙烧联合碳酸钠改性尾煤基吸附剂的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附

尾煤基吸附剂的开发不仅可以降低重金属离子废水的处理成本,还能够解决尾煤堆积造成的环境生态问题,实现尾煤高附加值利用。以浮选尾煤(TC)为原料,通过氮气氛下焙烧联合碳酸钠改性制备了一系列尾煤基吸附剂,研究了各种尾煤基吸附剂对Cu~(2+)的吸附性能,并采用XRD、FTIR及SEM等分析手段对吸附剂的吸附性能进行表征。结果表明:当焙烧温度为800℃,焙烧时间为1 h, Na_2CO_3溶液浓度为1.0 mol/L,Na_2CO_3溶液改性时间为2 h时,制得的吸附剂CNTC对水体中Cu~(2+)去除的效果最好;当CNTC投加量为3 g/L,25℃下吸附时间为4 h时,对初始浓度为50 mg/L的废水中Cu~(2+)的去除率可达99.8%,实现了废水中Cu~(2+)的有效去除;对Cu~(2+)的吸附主要包括物理吸附,以及Na~+与Cu~(2+)的离子交换,含氧官能团—OH、Si—O与Cu~(2+)的化学吸附。     

焙烧改性的浮选尾煤对水中Cr(Ⅵ)吸附研究

选煤厂分选产生的大量浮选尾煤给环境带来了很大的影响,本文通过焙烧法将浮选尾煤进行隔氧惰性氛围焙烧处理,以求获得对重金属具有较好吸附活性的尾煤吸附材料,减少尾煤与重金属废水对环境的污染.结果 表明,在焙烧温度为800℃、反应温度为45℃、反应时间为3h、溶液pH值为3、吸附剂投放量为1.5g/200 mL、初始Cr(Ⅵ)浓度为20 mg/L的条件下,制备的尾煤吸附剂使得浮选尾煤对水中Cr(Ⅵ)去除率从67％提高到99％.SEM-EDS、XRD、BET和FTIR进行分析结果发现,焙烧改性浮选尾煤比表面积增大,孔隙增加,结晶度增加,有机碳链结构减少,易与Cr(Ⅵ)形成离子键,满足作为良好吸附剂材料的要求.     

Pb掺杂尾煤基纳米TiO2的制备及光催化降解PAM废水的研究

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种高效絮凝剂被广泛应用于水处理过程，残留PAM解聚生成的丙烯酰胺单体(AM)已被列为ⅡA类致癌物，对其处理迫在眉睫。选用浮选尾煤(TC)为原料，通过碱激发制备出改性尾煤基体，采用水热法将纳米TiO₂负载到改性尾煤基体，制备了尾煤基纳米TiO₂复合材料(TiO₂/TC)和Pb掺杂尾煤基纳米TiO₂复合材料(Pb-TiO₂/TC)。以PAM为目标污染物分析了TC、改性尾煤基体、TiO₂/TC和Pb-TiO₂/TC的光催化降解性能，通过XRD、SEM、UV-vis和BET对样品进行表征，结合高效液相色谱-质谱联用技术对降解产物的分析与研究，探究了PAM的降解机理。研究结果表明：TC呈不规则状态，表面较为粗糙；TiO₂/TC的表面疏松，孔隙结构明显，细管状TiO₂均匀包覆在改性尾煤基体表面；Pb-TiO₂/TC的结构更加蓬松，改性尾煤基体负载着更多的细...     

煅烧温度及气氛对浮选尾煤的火山灰活性及固碳性能的影响

经热活化后的浮选尾煤是制备胶凝材料的理想原料，但热活化引起的碳排放极大地限制了其绿色资源化利用。在提高火山灰活性的同时有效减少因热活化产生的碳排放是尾煤大规模工业化利用的前提。利用纯CO₂气氛代替烟气中的CO₂,初步探索了尾煤在烟气中活化同时对CO₂捕集的可行性。通过对比空气及CO₂气氛煅烧后尾煤的物化性质，分析了活化协同固碳与传统尾煤煅烧的火山灰活性差异以及尾煤的固碳性能。利用XRD、N₂吸附及TG分析了2种气氛活化固碳后尾煤的物化结构及固碳性能，利用尾煤与水泥混合后结石体的抗压强度为指标对活化固碳后尾煤的火山灰活性进行了评价，以活化固碳后尾煤中增加的CaCO₃质量为指标评价尾煤的固碳性能。通过研究不同龄期结石体的物化结构，揭示了固碳对尾煤水泥水化过程影响的机理。结果表明：空气气氛煅烧尾煤的火山灰活性高于CO₂气氛煅烧尾煤。空气及CO₂气氛下尾煤最佳活化温度为700℃,火山灰活性贡献率分别为29.98%、15....     

炭化/活化温度对碳酸钾活化玉米芯生物炭吸附苯的性能影响

生物炭作为一种新兴的碳质吸附剂，具有良好的VOCs控制功能。以玉米芯为原料，制备了一系列生物炭(BCx)和碳酸钾活化生物炭(KBC-x-y)(其中，x为炭化温度，y为活化温度)用于吸附苯。利用热重分析、氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)以及元素分析(EA)等方法获得了生物炭(质)样品的热解特性、比表面积、孔容孔径、表面形态及原子占比等，通过吸附实验考察炭化温度/活化温度对生物炭吸附苯的影响。结果表明：碳酸钾活化后的生物炭比表面积最高可达576.76 m²/g，孔容积为0.325 m³/g，对苯的最大吸附量达到82.51 mg/g(较未活化生物炭提升2.9倍)；炭化温度与吸附能力呈现正态分布的趋势，吸附能力随着炭化温度的升高而增强，但过高的炭化温度(> 800℃)会导致气孔堵塞、数量减少，比表面积降低，吸附能力下降；低温/高温炭化下，生物炭吸附能力随活化温度变化呈现出相同趋势；高温炭化后(800℃)，最佳活化温度为400℃(KBC-800-400)，活化温度太高会导致微孔孔壁破碎以及挥发物的烧结效应，从而降低吸附能力，较低的活化温度未能使...     

新疆高惰质组煤基活性炭制备与表征

以高惰质组准东不粘煤为原料制备活性炭,基于Box-Behnken响应曲面法,采用水蒸气活化制备了煤基活性炭,并测定了其碘吸附量,使用扫描电镜(SEM)观察了活性炭表面形貌,通过低温氮气吸附法得到了活性炭比表面积、总孔体积和孔径分布等物理结构特征。结果表明,最佳活化水平为活化温度900℃,活化时间90min,水蒸气流量6mL/min。活化时间、活化温度和水蒸气流量对碘吸附量均有影响,其中活化时间影响程度最大,活化温度次之,水蒸气流量最小,且因素之间交互作用不显著。比表面积、总孔体积和微孔数量均会影响碘吸附量,其中微孔数量起主要作用。     

煤基吸附剂制备及其性能优化研究

以神府煤和污水污泥为原料采用微波炭化法制备吸附剂,分别考察了污泥和煤质量比、微波功率、微波炭化时间、碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。借助孔结构分析和模拟废水处理试验,对产品的性能进行了表征。结果表明:微波功率为800W,炭化时间为12 min,碱炭比为3∶1,活化温度为550℃,活化时间为2 h时制取的活性炭的吸附性能较好,碘吸附值为786.36 mg/g,BET比表面积251.78 m2/g,对模拟染料废水脱色率为67%。     

13X分子筛/凹凸棒土材料吸附Pb(Ⅱ)的研究

制备了13X分子筛/凹凸棒土颗粒材料,通过扫描电镜、X射线衍射等对其微观结构进行分析,考察了不同p H值、不同Pb(Ⅱ)质量浓度下13X分子筛/凹凸棒土颗粒对水中Pb(Ⅱ)的吸附行为。结果表明:13X/凹凸棒土颗粒疏松多孔,表面及内部有许多孔道;当p H值为3.5~12.2、Pb(Ⅱ)质量浓度为100 mg/L、吸附时间1 h和投加量1 g/L时,13X/凹凸棒土颗粒对Pb(Ⅱ)去除率为76.0%~99.9%;13X/凹凸棒土颗粒对水中Pb(Ⅱ)的吸附过程更符合准二级速率方程和Langmuir模型,表明13X/凹凸棒土颗粒对水中Pb(Ⅱ)是单层的、快速的化学吸附,计算出最大吸附容量为438.6 mg/g;交换出来的Na+与吸附的Pb2+摩尔浓度比接近于理论值2倍,说明13X/凹凸棒土颗粒吸附Pb(Ⅱ)的主要机理是离子交换。     

钼尾矿的物性测试和热活化研究

以陕西洛南黄龙铺矿区浮选后的钼尾矿资源为研究对象, 通过物性测试研究了其煅烧特性, 考察了粒度、煅烧温度、煅烧时间等因素对钼尾矿煅烧失重率和热活化效果的影响。结果表明, 该钼尾矿属高硅尾矿, 主要物相为石英、方解石、白云石、伊利石和绿泥石等, 金属矿物呈现不规则嵌生其颗粒内部, 平均粒度为120.23 μm; 在钼尾矿粒径-74 μm、煅烧温度600 ℃、锻烧时间60 min条件下, 钼尾矿失重率为4.2%, 煅烧性能较好; 在钼尾矿粒径-74 μm、煅烧温度600 ℃、锻烧时间80 min条件下, 钼尾矿的碱溶浸出(Si+Al)浓度达到542 mg/L。本研究结果可为综合利用钼尾矿提供基础理论依据。     

煤基活性炭的制备和吸附性能研究

为了解煤基活性炭的吸附性能,在采用KOH溶液对低灰无烟煤进行碱浸的基础上,利用管式炉对其进行活化处理,再采用质量分数为5%的盐酸溶液和去离子水对其进行清洗;利用XRD、SEM、BET等技术手段对煤基活性炭的物相、孔结构和形貌进行分析,并通过亚甲基蓝溶液吸附试验探究煤基活性炭的吸附机理。试验结果表明:随着碱碳比和KOH溶液浓度的增加,煤基活性炭的孔体积和吸附率增加;在碱碳比为2∶1、KOH溶液浓度为0. 20 g/m L、活化温度为750℃的条件下,煤基活性炭的总孔体积达到1 356 m~2/g,微孔比例达到65. 563%,平均孔径约为2 nm;煤基活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附,符合伪二级动力吸附过程和Freundlich等温吸附模型。     

提锂铷冶金尾渣制备硅肥试验研究

为提锂铷冶金尾渣制备硅肥试验研究表明:提锂铷尾渣采用配碱高温改性制备硅肥,有效硅活化效果良好。提锂铷尾渣制备硅肥优化的硅肥改性参数为:碱配比10%,焙烧温度850~950℃,焙烧时间60~90min,改性硅肥有效硅可达20%以上。合成浸渣硅肥满足国家标准硅肥(NY/T 797-2004)的各项指标要求。锂铷矿石资源有望实现全相回收。     

高岭土碱融活化法制备洗涤助剂用硅铝酸盐

为开发新型高效的洗涤助剂,采用加碱焙烧活化高岭土的方法,分别从晶化时间、焙烧温度、碱土质量比、碱度和硅铝比等方面考察了合成硅铝酸盐的工艺参数.确定了合成的适宜工艺为:高岭土和碱以1:1的质量比均匀混合,焙烧温度500℃,n(SiO2)/n(Al2O3)=4.5,碱浓度为2mol/L,晶化时间8h.所得产品钙离子的交换吸附量为312.6mg/g,镁离子的交换吸附量为139.4mg/g,在浓度为5×10-5mol/L的铅溶液中,产品在8min对铅离子吸附彻底;随着铅离子浓度的增大,达到吸附平衡耗时也增长.     

煤制活性炭工艺及吸附性能研究

以黑龙江煤制备活性炭,用正交试验法,考察原料煤种、碱炭比、活化温度、活化时间等因素对活性炭碘吸附值的影响,筛选出适宜煤种并获得了较适宜工艺条件:经酸洗脱灰的勃利煤,活化温度900℃,炭活化时间110 min,碱炭比5/1为最佳试验条件。在此条件下所得活性炭的碘吸附值已达2012 mg/g,比表面积达到1847 m2/g,其对水溶液中苯酚的吸附动力学研究结果表明,活性炭对苯酚的吸附符合二级吸附动力学模型,二级吸附速率常数k2为7.648×10-3g/(mg·min-1)。     

改性人造沸石对废水中镍离子的吸附研究

改性人造沸石具有独特的离子交换和吸附性能,可有效去除废水中的有毒重金属镍离子(Ni(Ⅱ)),因而针对低成本的改性人造沸石对废水中Ni(Ⅱ)的吸附研究可为重金属污染环境治理相关研究提供参考和数据支撑。通过高温活化法对以煤基固废为原料制备的人造沸石进行改性,采用静态吸附法处理Ni(Ⅱ)模拟废水溶液,进行单因素实验、正交实验、动力学研究和等温吸附研究,探究改性人造沸石吸附Ni(Ⅱ)的可行性及吸附效果,并探讨其吸附机理。单因素实验结果表明,在500℃温度下煅烧1.5 h时人造沸石的改性效果最佳;其对Ni(Ⅱ)的去除率随着投加量和吸附时间的增加而提升,最终趋于平稳;而Ni(Ⅱ)的去除率随着振荡温度的提高而增大,随着pH的增大呈现先增大后减小的趋势,中性溶液、高温条件有利于含Ni(Ⅱ)废水的净化处理。通过正交实验结果发现,改性人造沸石的投加量对于去除率的影响最大,而振荡温度对去除率的影响最小,改性人造沸石的投加量、吸附时间、pH和振荡温度该4个影响因素均为非显著性差异。在改性人造沸石投加量0.8 g、吸附时间200 min、pH=7、振荡温度55℃、振荡速率160 r/min的最佳吸附工艺条件下,...     

上天梯沸石对重金属离子的吸附性能及其对污染土壤的修复

重金属造成水、土壤污染具有持久性和不可逆性等特点,因此重金属污染的防治备受人们关注,土壤和水中重金属元素的吸附和固定是常用的修复手段。本试验以上天梯不同矿区7种沸石为试验原料,探究了其在水溶液中吸附重金属离子(Pb、Cd、Zn)的能力。同时,选取了在水溶液中吸附效果最佳的沸石进行热活化处理,分析其在水溶液和土壤中吸附和固定重金属元素Pb离子的能力。结果表明,沸石原矿样XHF-01对Pb的吸附量为25.39 mg/g,对Cd和Zn吸附效果最佳的分别为是AF-01、AF-02, 吸附量分别为20.97 mg/g、21.42 mg/g。在300 ℃灼烧改性下的XHF-01沸石对水溶液中的Pb的吸附能力达到峰值。得出300 ℃热活化沸石XHF-01修复Pb污染土壤的能力最好,可使土壤中可迁移Pb量降低69.2%左右。该研究为降低土壤及水溶液中Pb含量提供了一种性能优良的吸附与固定剂。      

粉煤灰提铝后尾渣合成13X分子筛及其对Pb2+吸附性能的研究

利用循环流化床粉煤灰"一步酸溶法"提取氧化铝后的尾渣为原料,通过碱溶—水热法合成了13X分子筛,并对样品组成进行了XRD表征,颗粒尺寸进行激光粒度测试分析,热稳定性进行了TG-DSC技术表征,详细考察了其对Pb2+离子的吸附效果。结果表明:导向剂用量、老化温度、铝源等因素对分子筛合成影响显著。合成的分子筛颗粒尺寸约为2.8 μm,拥有较高的热稳定性。该分子筛对溶液中Pb2+离子饱和吸附量达到35.82 mg/g,具有较好的市场应用前景。      

EDTA二钠去除Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用

以蛇纹石纯矿物为研究对象,进行了纯矿物浮选、捕收剂(丁基钾黄药)吸附量测定以及相关体系的溶液化学计算分析。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效的活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收,EDTA二钠能够有效去除Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的活化作用;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,EDTA二钠则能有效地降低其吸附量;在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)_2(s)和Ni(OH)_2(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;EDTA二钠能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收。     

草酸抑制Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的活化作用研究

以蛇纹石纯矿物为研究对象,通过纯矿物浮选、Zeta电位分析、捕收剂吸附量测定和溶液化学计算,进行了草酸抑制Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用的试验研究。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效地活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选,而草酸能够有效抑制这一活化作用;Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够提高蛇纹石表面的Zeta电位,草酸的存在能够降低其表面Zeta电位;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,草酸则能有效地降低其吸附量。通过相关体系的溶液化学计算发现,在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)(s)和Ni(OH)(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;草酸能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制其对蛇纹石的活化作用。     

松枝与浮选尾煤共热解协同效应及动力学分析

为研究松枝与浮选尾煤共热解协同效应及动力学参数,采用热分析天平研究了松枝不同添加比例与浮选尾煤共热解协同效应,并在此基础上计算分析了松枝不同添加比例下与浮选尾煤共热解的N级(n=1,2,3)热解反应模型。实验结果表明:松枝与浮选尾煤单独热解规律不同,松枝的最大热解失重速率大于浮选尾煤。当热解终温为900℃时,松枝和浮选尾煤失重率分别为74.33%和13.25%,二者主要热解阶段的温度范围有相互重叠部分,有存在发生相互协同效应的可能性。当松枝添加比例在20%~80%时,反应级数n=2时松枝不同添加比例与浮选尾煤共热解动力学方程拟合度较好,且共热解过程中所需活化能要低于浮选尾煤和松枝单独热解时所需活化能,有利于共热解反应的进行,进而导致挥发分更易析出。     

东庞矿洗煤厂洗水中Ca~(2+)离子对浮选及尾煤沉降的影响

针对洗水中的Ca2+离子会在黏土颗粒表面发生吸附、从而改变黏土颗粒表面特性的特点,通过进行浮选试验和絮凝沉降试验,探索了东庞矿洗煤厂洗水中二价离子(主要是Ca2+离子)含量对浮选及煤泥水沉降系统的影响。结果表明,Ca2+离子的存在对煤泥浮选和尾煤沉降有显著影响,根据目前该洗煤厂的实际生产情况,石膏添加量以500~650 kg/h、电导率维持在2.5~3.5为宜。