响应曲面法优化卤水中硫酸根离子去除工艺

采用CaCl₂和BaCl₂依次沉淀法净化卤水中的SO₄^2-,采用基于Box-Behnken设计的响应曲面法,考察反应时间、反应温度、n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺或Ba²⁺)比例对SO₄^2-去除率的影响。结果表明,CaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间4 h,反应温度20℃和n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺)比例为1.18,BaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间6 h,反应温度25℃和n(SO₄^2-)∶n(Ba²⁺)比例为1.15,SO₄^2-浓度...     

油页岩废渣提取Al(Ⅲ)处理水中硫酸盐的研究

本研究通过对油页岩废渣进行加热、浸提处理得到Al(Ⅲ)浸提液,并采用钙铝复盐(Ca²⁺,Al³⁺)工艺对废水中SO₄^2-的去除进行了研究,Ca²⁺、Al³⁺通过化学沉淀反应和SO₄^2-生成硫酸铝钙复合物或钙矾石,进而达到去除SO₄^2-的目的。研究了pH、铝盐投加量,反应时间、振荡速度和初始硫酸盐含量对SO₄^2-去除率的影响。结果表明,反应体系在c(SO₄^2-)=1.0g/L,n(Al³⁺):n(SO₄^2-)=1.4,CaO调节pH至12,200rmin的条件下反应25min,SO₄^2-的去除率为97%。SEM-EDS和XRD测试结果表明反应生成的白色沉淀为针状钙矾石结晶,具有...     

混凝脱硫耦合物料膜处理纳滤浓缩液

纳滤浓缩液水质复杂,其Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、COD浓度都很高,盐分高,结垢性强,经常导致后续工艺减量化膜系统结垢堵塞。SO₄^2-的存在会抑制减量化膜系统的稳定运行,因此需要实现对SO₄^2-的有效去除。混凝法可以在去除COD的同时有效降低浓缩液SO₄^2-浓度,将SO₄^2-从25 000 mg·L^-1降至1 400 mg·L^-1;石膏法运用最为广泛,成本低,步骤简单,但是仅能将SO₄^2-从14 000 mg·L^-1降至2 600 mg·L^-1;钙矾石法去除率高,可将SO₄^2-从14 000 mg·L^-1降至610 mg·L     

碳酸盐型胶磷矿浮选体系中常见离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响

在磷矿浮选过程中会引入大量无机离子,这些离子会对浮选产生一定的影响。研究碳酸盐型胶磷矿反浮选体系中常见无机离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响,探究矿物表面由于离子吸附而引起的表面转化。结果表明,Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、PO₄^3-随着浓度的提高对矿物的浮选起抑制作用,SO₄^2-和F^-在低浓度时对矿物的浮选没有明显影响,在较高浓度时对矿物的浮选有一定的促进作用;矿物经过回水调浆后,X射线光电子能谱仪在矿物表面检测到新的元素吸收峰,说明在浮选体系中存在表面转化现象。     

“十三五”期间吉林省大气降水化学特征分析及对浅表地下水的转化作用分析

吉林省“十三五”期间大气降水化学特征分析表明：降水pH年均值及酸雨率整体呈好转趋势,pH年均值2021年最高为6.59,酸雨率2018年最低为0.1%,表明吉林省基本呈脱离酸雨控制趋势。其中Ca²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Na⁺、NO₃^-是降水中的主要离子。SO₄^2-/NO₃^-呈波动下降趋势,SO₄^2-浓度下降,NO₃^-浓度略有上升但变化不大,表明吉林省的酸雨类型经历了从硫酸型或燃煤型到混合型的过渡过程,氮氧化物对大气污染的贡献率越来越高,大气降水对浅表地下水转化作用明显。     

焦化脱硫废杂盐资源化新技术

由于HPF法焦炉煤气脱硫工艺会产生危害极大的脱硫废杂盐,本文以回避传统提盐法存在的工艺流程长、产品收率低等难题为出发点,提出硫酸铜沉淀硫氰酸根、微纳米气泡氧化硫代硫酸根、石灰表面强制沉淀硫酸根同步制氨的新技术。在实验室配制模拟脱硫废杂盐,优化新技术反应条件,实验表明,当[Cu²⁺]∶[SCN^-]摩尔比为1.2、温度为40℃、初始废液硫氰酸根浓度大于300g/L、反应80min后,SCN^-最佳去除率为99.20%;当pH=1、温度为50℃、初始废液硫代硫酸根浓度为50g/L、反应420min后,S₂O₃^2-去除率为95.18%;当[Ca²⁺]∶[SO₄^2-]摩尔比为1.5、反应温度为20℃、初始废液硫酸根浓度为500g/L,并加入5g直径5mm PP球充当研磨介质,反应240min后,SO₄^2-去除率为91.11%。     

脱硫废水纳滤浓水回流辅助软化实验研究

纳滤技术广泛应用于脱硫废水分盐处理中,纳滤技术可以实现脱硫废水中Cl^-和SO₄^2-的分离,其中分离出的SO₄^2-进入到纳滤浓水中。纳滤浓水中的SO₄^2-可以与脱硫废水中的Ca²⁺反应生成Ca SO₄微溶物沉淀,从而起到废水软化效果。通过模拟实验和工程实验分别进行了纳滤浓水回流辅助软化脱硫废水实验。实验结论证实,纳滤浓水回流后可以明显的降低废水中的钙离子浓度,起到辅助软化的作用。     

贵阳市秋冬季大气颗粒物化学组分特征分析

为研究贵阳市秋冬季节大气颗粒物化学组分特征,于2021年11月18日—2021年12月4日在花溪区、乌当区、息烽县、修文县同步采集PM₁₀和PM_2.5样品,并对其质量浓度、水溶性离子、碳组分和无机元素进行了分析。结果表明PM₁₀质量浓度呈花溪区>息烽县>修文县>乌当区的分布特征,PM_2.5质量浓度呈息烽县>花溪区>修文县>乌当区的分布特征;PM₁₀、PM_2.5中水溶性阳离子以Ca²⁺、NH₄⁺、K⁺为主,花溪区Ca²⁺、K⁺的含量相对较高,阴离子以SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-为主,息烽县SO₄^2-、NO₃^-<...     

利用纳滤膜分离精制饱和卤水的研究

针对饱和卤水直接制碱过程需要去除硫酸根、钙离子、镁离子（SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺）等杂质离子的问题,探索了利用纳滤膜分离精制饱和卤水新工艺。通过考察NF270、DL2540、ESNA1 3种类型纳滤膜的透过通量和离子截留率,确定了选用DL2540为实验用膜;分析了DL2540纳滤膜对离子的截留性能和对盐田饱和卤水的分离性能及其对饱和卤水精制的效果。结果表明,增加同离子浓度、降低压力有利于不同价态阳离子、阴离子间的分离,DL2540纳滤膜对盐田饱和卤水中SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺截留率分别达到95%以上、30%~50%、30%~70%,对Na⁺、Cl^-截留率均低于15%,进一步证明DL2540纳滤膜具有较好的稳定性和二价离子截留效果,在饱和卤水精制上展示出较好的应用前景。     

A222型阴离子交换树脂脱除HPPH+体系中的SO42-、NO3-

优化选取凝胶型强碱性苯乙烯系A222型阴离子交换树脂,对HPPH⁺溶液中SO₄^2-、NO₃^-的交换性能进行了研究。通过静态法分别考察了A222型阴离子交换树脂在水溶液及0.05mol/L HPPH⁺溶液中对SO₄^2-和NO^3-脱除过程。结果表明,A222型阴离子交换树脂对HPPH⁺无化学吸附作用,在水体系中对SO₄^2-和NO₃^-的平衡交换量分别为0.8382mmol/g和1.2980mmol/g,符合Langmuir和Freundlich吸附经验方程。树脂用量和温度是离子交换过程的主要影响因素,温度升高有利于离子交换的进行,树脂的优化用量为4g/L。A222型阴离子交换树脂可高效联合脱除HPPH⁺体系中的SO₄^2-和NO₃^-。FTIR谱图表征显示,SO₄^2-和NO₃^-可与树脂交换基团进行交换。     

黄腐酸盐-黄腐酸可再生脱硫中硫酸盐的生成规律研究

考察了不同的亚硫酸盐初始浓度、初始pH值、氧化空气流量以及反应温度对亚硫酸盐氧化速率的影响。SO₃^2-氧化速率随亚硫酸钠初始浓度增加而增加,亚硫酸钠的反应级数约为0.6。在pH 4.5～7.5范围内,增加初始pH值,能降低SO₃^2-氧化速率,抑制硫酸盐生成,利于FA-Na/FA脱硫富液再生。降低氧化空气流量,可有效抑制SO₃^2-氧化反应正向进行。在303～333 K内,增加氧化温度能够促进SO₃^2-氧化反应生成硫酸盐,亚硫酸盐氧化反应表观活化能E_a为79.305 kJ·mol^-1。     

稀土复合固体酸催化合成棕榈酸生物柴油的研究

用溶胶凝胶法制备稀土复合固体酸催化剂SO₄^2-/TiO₂/Ce⁴⁺,将其用于棕榈酸与甲醇的加压酯化反应.考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,并对其结构进行表征.结果表明,在Ce⁴⁺浓度0.05 mol/L、H₂SO₄浓度1.38 mol/L、煅烧温度450 ℃和煅烧时间3 h的制备条件下,催化剂活性最高.棕榈酸与甲醇的加压酯化反应最佳工艺条件为:醇酸物质的量之比10:1、反应温度110 ℃、反应时间30 min、催化剂用量3%,此时转化率可达到96.33%.催化剂在重复使用4次后,转化率仍在50%以上.     

基于第一性原理的不同侵蚀性离子作用下混凝土孔溶液中钢筋腐蚀机理

为了揭示Cl^-、SO₄^2-作用下混凝土中钢筋腐蚀机理的差异,并为氯盐和硫酸盐侵蚀下混凝土的抗腐蚀调控提供理论基础,研究了Cl^-、SO₄^2-侵蚀下混凝土孔溶液中钢筋的电化学行为差异,并利用基于第一性原理的密度泛函理论研究了腐蚀性物质(Cl^-、SO₄^2-)和致钝物质(CaOH⁺、OH^-)在Fe(100)表面的竞争吸附。结果表明：相较于含Cl^-的混凝土孔溶液,钢筋在含SO₄^2-的混凝土孔溶液中的腐蚀电位和极化电阻均更低,更易发生腐蚀;SO₄^2-对OH^-与铁表面反应的抑制作用略强于Cl^-;SO₄^2-既可促使Ca OH⁺中Ca—OH键伸长,又...     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。     

喷淋鼓泡塔内氨水对烟气中As2O3的吸收特性

喷淋鼓泡塔内的反应是典型的气液两相流,为研究喷淋鼓泡内氨水对烟气中As₂O₃吸收特性,探索新型喷淋鼓泡技术的污染物一体化控制潜力,以空气和SO₂为模拟烟气,利用喷淋鼓泡吸收塔研究了液气比、浸液深度、氨水质量浓度、SO₂质量浓度对氨水吸收气相As₂O₃的影响。研究表明：氨水对As₂O₃的吸收效率随液气比增加先增大后趋于平缓;浸液深度增大,氨水吸收As₂O₃的效率降低;As₂O₃与氨水中OH^-作用生成的AsO₃^3-溶于氨水实现氨水对As₂O₃的吸收,氨水吸收As₂O₃的效率随氨水质量浓度的增大先上升后下降;碱性环境下,SO₂与NH₃作用生成SO₃^2-的水解增加了溶液中OH^-,促进了氨水对As₂O₃的吸收,又因SO₃^2-水解产生HSO₃^-电离出H⁺对部分OH^-中和以及NH₃挥发等因素,促进作用表现为吸收效率随SO₂质量浓度的增加先上升后下降。在氨水质量浓度为0.07%、SO₂质量浓度为525mg/m³、液气比10L/m³、浸液深度5cm时吸收效率达到最大82%。     

亚硫酸亚铁铵沉淀法去除高浓度氨氮的反应特性及工艺研究

首次报道了采用亚硫酸亚铁铵沉淀法去除高浓度氨氮废水。系统地研究了该方法的反应过程特性、产物纯度及溶解度特征,同时研究了影响氨氮脱除效率的工艺参数(反应初始pH、药剂量、反应温度)。结果表明：亚硫酸亚铁铵法去除氨氮的反应过程呈两阶段变化,在pH为6,加药量n(NH₄⁺)∶n(Fe²⁺)∶n(SO₃^2-)为0.5∶1∶1,反应温度为25℃时,可实现氨氮浓度为14 000 mg/L的模拟废水的去除88.04%氨氮,并以高纯度的亚硫酸亚铁铵结晶回收。另外,该反应能在氧气气氛下发生,且不能影响反应效率。     

利用钾混盐制备光卤石的研究

通过对Na⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄^2--H₂O五元体系相图理论和数据的分析,提出了一种处理软钾镁矾和钾盐镁矾这2种钾复盐的新方法。在高温条件下（100 ℃）对软钾镁矾和钾盐镁矾进行转化,在低温条件下（15 ℃）析出光卤石,光卤石再分解可以生产氯化钾。在高温转化和低温冷却分别为75 ℃和25 ℃的条件下,结合查波错盐湖（硫酸钠亚型）秋季卤水钾混盐进行实验研究。结果表明,整个转化过程中钾的转化率可达80％左右,该工艺的可行性得到证实。     

SO42-/TiO2-HZSM-5固体超强酸催化剂的制备及酯化性能

采用溶胶-凝胶法制备了HZSM-5分子筛负载SO₄^2-/TiO₂固体超强酸催化剂, 利用直接酯化法催化合成三羟甲基丙烷油酸酯。通过IR、XRD、BET、SEM对催化剂进行了表征, 结果表明TiO₂以纳米颗粒的形式附着于HZSM-5分子筛表面, 且负载后催化剂的比表面积高达309.2m²/g, 比HZSM-5分子筛提高了45.6m²/g, 且催化剂具有强酸性(-13.8< H₀ < -12.14)。探讨了沉淀pH值、焙烧温度、焙烧时间等催化剂制备条件对SO₄^2-/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂催化三羟甲基丙烷油酸酯酯化反应活性的影响。结果表明在沉淀pH=8、硫酸的浸渍浓度为0.5mol/L、浸渍时间为30min、焙烧温度为550℃、焙烧时间4h的条件下, SO₄^2-/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂催化活性最高, 三羟甲基丙烷油酸酯的酯化率高达97.6%;抗乳化性能良好, 油水分离时间为5min。SO₄^2-/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂在重复使用6次的情况下, 酯化率下降8.8%, 催化剂的重复使用性能良好。     

红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程Ni2+和Mg2+损失机理及强化分离研究

中和沉淀工艺常用于去除红土镍矿酸浸液中的铁、铝、铬等杂质，这一过程中常伴随镍、镁等金属离子的损失。本工作研究了红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失，提出了有价金属离子的损失机制。研究表明，固定模拟浸出液Ni²⁺和Mg²⁺浓度条件，随模拟浸出液中Fe³⁺浓度增大，中和沉淀过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失率分别在9.13%～23.23%和9.79%～15.68%左右；固定模拟浸出液Fe³⁺浓度条件，随着模拟浸出液中Ni²⁺和Mg²⁺浓度的提高，二者的损失率逐渐降低。根据溶液化学计算与实验证实，中和沉淀过程中SO₄^2-与Fe(OH)₃胶体形成一元和二元配合物，其中一元配合物中SO₄^2-的孤对电子与Ni²⁺或Mg²⁺     

333.15 K K+,NH4+//Cl-,SO42——H2O和K+,NH4+//Cl-,SO42——(CH2OH)2-H2O体系固液相平衡

采用等温溶解法研究333.15 K体系（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O）和（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--（CH₂OH）₂-H₂O）[w（（CH₂OH）₂）=30%]的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物化性质,包括密度、黏度、折射率、pH。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物化性质-组成图。实验中的物化性质（黏度、密度、折射率、pH）随J（2NH₄⁺）的变化呈现相似性规律。实验结果表明：在333.15 K下,体系（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O）和（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--（CH₂OH）₂-H₂O）[w（（CH₂OH）₂）=30%]的相图相似,均含有一个四元共饱和点,四条单变曲线及四个固相结晶区域。这两个体系均为复杂体系,存在（K,NH₄）Cl、（NH₄,K）Cl、（K,NH₄）₂SO₄、（NH₄,K）₂SO₄四种固溶体。实验所获数据和结论,可优化以硫酸盐型固体废弃物为硫酸根来源,转化法生产硫酸钾工艺。