硫酸锌氧化除杂新工艺

立德粉的化学组成为硫化锌和硫酸钡,是由纯净的硫酸锌溶液和硫化钡溶液在反应容器中通过复分解反应而生成的白色沉淀混合物。传统的硫酸锌净化工艺是通过氧化还原反应,除去溶液中的铁、锰、镉、镍等杂质,其中氧化反应是以高锰酸钾或漂白粉作为氧化剂将溶液中的低价铁、锰离子氧化为高价,在保持pH5.2～5.6的弱酸性环境中     

钙化-酸浸提钒沉钒母液中锰的回收

对钙化?酸浸提钒沉钒母液中锰资源的回收,一方面可以提升提钒工艺的经济效益,另一方面可避免母液循环时锰浓度不断累积而影响氧化钒产品质量,从而有助于实现母液闭路循环而提升全流程的环境效益。本工作提出了采用草酸沉淀法高效回收沉钒母液中的Mn2+,考察溶液体系pH值、草酸加量系数、反应温度和时间对锰回收率及沉淀产物物相组成的影响,以及草酸沉淀分离锰后母液的循环次数对钒浸出过程的影响。结果表明,草酸沉淀法可高效分离沉钒母液中的Mn2+,在溶液体系pH=4.0、草酸加量系数为1.5、反应温度为50℃、反应时间为60 min的条件下,锰回收率达94.33%,所得产物为纯度大于98%的水合草酸锰,为片状晶体,并呈花簇状生长。将脱锰后的沉钒母液循环至酸浸段,对钒浸出率及浸出液中锰的浓度没有明显影响,表明该方法有助于实现钙化?酸浸提钒中废水的闭路循环。     

镍-铁合金镀液中硼酸分析方法的改进

用传统方法分析镍-铁合金镀液中的硼酸,亚铁离子严重影响测定结果。用亚铁氰化钾沉淀分离镀液中的亚铁离子和镍离子,用甘露醇与硼酸反应生成酸性较强的络合酸,以酚酞作指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定。实验表明,测定结果的平均偏差为0.20%,回收率为98.2%～101.2%。本法准确、简单,优于其它方法。     

EDTA容量法直接测定酸铜镀液中的锌杂质

制定了酸铜镀液中锌杂质的直接测定方法。用氢氧化钠沉淀并分离酸铜镀液中的铜离子及铁和镍杂质,在pH=10的条件下,加氟化铵掩蔽铝,以Cu-PAN作指示剂,用EDTA标准溶液滴定锌。试验表明:本法的相对平均偏差为0.4%,回收率为99.3%。本法简单、准确,优于其他方法。     

副产硫酸亚铁制备电池级草酸亚铁的研究

以钛白副产硫酸亚铁为原料制备出电池级草酸亚铁。研究了除杂、沉淀、转化反应过程中反应温度、反应时间、硫酸亚铁浓度以及反应pH等因素对产品质量的影响,并得到了优惠工艺条件。结果表明：在反应温度为 95 ℃、反应时间为6 h的条件下用铁粉对硫酸亚铁溶液除杂,得到纯净硫酸亚铁溶液;在反应温度为40 ℃、铁（Ⅱ）质量浓度为90 g/L的条件下用氨水沉淀,再用草酸于反应时间为60 min、pH=2.0条件下将氢氧化亚铁转化成草酸亚铁,制备出了纯度大于99.5%、粒径小于3.0 μm、杂质含量低的电池级草酸亚铁。为解决钛白副产硫酸亚铁的综合利用提供了一条有效的途径。     

镀铬液中铁的测定

根据氨性溶液的特性,向镀液中加入过量的氨水与铁作用生成氢氧化铁沉淀,从而与镀铬液及杂质金属,如:铜、锌、镍等分离。用稀王水溶解氢氧化铁,使铁离子全部氧化为三价而与硫氰酸铵生成深红色的硫氰酸铁配位物,借此进行比色测定。方法简单,准确。     

锂离子电池高钴正极片中镍的测定

研究了锂离子电池高钴正极片中常量镍的测定。以酒石酸掩蔽铁、钙、镁等杂质,在pH=5.5~6.0时以丁二酮肟沉淀分离镍,用盐酸溶解沉淀,所得溶液蒸发至近干以破坏丁二酮肟;在pH=10的氨-氯化铵缓冲溶液中以过氧化氢氧化返溶得到的镍液中残留的钴,用EDTA滴定镍。方法的回收率为97.56%~101.92%,RSD为0.56%。     

硫酸锰溶液中镁离子的沉淀行为研究

主要对以含镁高的工业硫酸锰溶液为原料制备高纯四氧化三锰时的沉淀工艺条件进行研究。通过实验测定氢氧化物沉淀时溶液中锰、镁离子浓度和计算沉淀物中镁与锰的质量比,研究了硫酸锰溶液的初始浓度、沉淀pH、反应温度对锰、镁离子沉淀的影响。结果表明,当硫酸锰溶液的锰质量浓度为40 g/L（镁质量浓度为1.56 g/L）,选择终点pH为9.0,反应温度为40 ℃时,锰离子的沉淀率可达90%,氧化得到的四氧化三锰产品中锰元素质量分数为71%,镁元素的质量分数为2×10-4,锌元素质量分数为1.26×10-4,其他金属元素质量分数均小于7×10-5,基本能达到四氧化三锰产品质量要求。     

三氯化铬溶液中铁的分离研究

铁铬液流电池具有循环寿命长、稳定性高、成本低等特点，在大规模电能储存领域应用日趋广泛。针对铁铬液流电池失效电解液的回收利用开展研究，从Cr Cl₃和Fe Cl₃混合溶液中分离Fe，同时回收Cr和Fe。研究了草酸沉淀法去除三价铬体系中的铁离子，并考察了草酸加入量、溶液p H、反应温度、搅拌速率对铁脱除率的影响。结果表明，当草酸加入量为理论值的1.2倍、溶液p H为3.0、反应温度为25℃时，铁脱除率可达97%以上；所得固相为二水草酸亚铁，结晶形貌好，纯度大于98%。该研究可为铁铬液流电池电解液的综合利用提供有效途径。     

碱性锌镍合金电镀和钝化废水的组合处理工艺

向碱性锌镍合金电镀与钝化混合废水中加稀盐酸,调节其pH至4～6后加入氯化亚铁,再用石灰乳液调节pH至10～12,利用亚铁离子和钙离子的协同作用来沉淀羧酸配位剂,三价铬离子生成氢氧化物沉淀.过滤分离沉淀物后以稀盐酸调节上清液的pH至4.5～5.5,加二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀镍、锌、钴等离子.再次过滤分离沉淀物后以氢氧化...     

Selective removal of iron(III) from highly salted chloride acidic solutions by solvent extraction using di(2-ethylhexyl) phosphate

Metal ions including Fe³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ and Cu²⁺ are commonly found in the leaching solution of laterite-nickel ores, and the pre-removal of Fe³⁺ is extremely important for the recovery of nickel and cobalt. Di(2-ethylhexyl)phosphate acid (D2EHPA) showed high extraction rate and selectivity of Fe³⁺ over other metal ions. The acidity of the aqueous solution is crucial to the extraction of Fe³⁺, and the stoichiometry ratio between Fe³⁺ and the extractant is 0.86:1.54. The enthalpy for the extraction of Fe³⁺ using D2EHPA was 19.50 kJ/mol. The extraction of Fe³⁺ was ≥99% under the optimized conditions after a three-stage solvent extraction process. The iron stripping effects of different reagents showed an order of H₂C₂O₄>NH₄HCO₃>HCl>NaCl>NaHCO₃>Na₂SO₃. The stripping of Fe was ≥99% under the optimized conditions using H₂C₂O₄ as a stripping reagent.     

变频刚柔搅拌反应器强化锰矿浸出及除铁过程

传统锰矿浸出过程采用刚性搅拌反应器,存在矿粉悬浮效果差、锰矿利用率低、浸出液中铁含量较高的问题。本文采用变频刚柔搅拌反应器强化锰矿的浸出过程,实验对比分析了不同桨叶类型、搅拌桨操作方式和变频间隔时间对锰矿浸出效果、搅拌功耗的影响,同时分析了变频刚柔桨耦合空气射流在除铁过程的效果。结果表明,变频刚柔桨通过柔性钢丝绳对流体的扰动作用以及变频操作对稳定流场的更新作用,提高浸出液中Mn²⁺含量;同时,由于体系变频操作的频率变化,降低了搅拌功耗。相同功耗下,刚柔组合桨体系浸出液中Mn²⁺含量相对于刚性桨体系提高了10.8%;相同转速下,刚柔组合桨体系在浸出过程的功率消耗相对于刚性桨体系提升了25.4%。变频间隔时间为30min时,变频刚柔桨体系浸出液中Mn²⁺含量相对于刚柔组合桨体系降低了2.17%,但相应搅拌功耗降低了28%。调节体系pH后,采用变频刚柔桨耦合偏心空气射流操作,可有效降低浸出液中Fe²⁺含量。在通气60min后,浸出液中Fe²⁺浓度已至较低水平,低于0.15mg/L。     

磷酸盐分步沉淀不锈钢酸洗污泥浸出液铬铁镍

不锈钢酸洗污泥含有高浓度的Fe、Cr、Ni金属离子,属于危险固体废弃物。本文对不锈钢酸洗污泥浸出液有价组分梯级分离展开研究,探讨了磷酸钠用量、浸出液初始pH、反应温度、搅拌时间对酸洗污泥中浸出液中Fe、Cr、Ni分离效果的影响。确定Cr³⁺沉淀的最佳工艺条件：P/Cr摩尔比为1.00,初始pH为1.00,反应温度为90℃,反应时间70min。Cr³⁺平均沉淀率为94.47%,Fe²⁺、Ni²⁺平均沉淀率为0.88%、0.78%。Fe³⁺优化条件为P/Fe体积比0.80、初始pH为1.00、反应温度为45℃、搅拌时间为60min,Fe³⁺沉淀率最高为99.83%、Ni²⁺沉淀率稳定在0.68%,证明了磷酸盐沉淀法可以有效分离不锈钢酸洗污泥浸出液中Fe、Cr、Ni,为不锈钢酸洗污泥铁、镍、铬分离提供理论依据和技术应用参考。     

电解锰渣基沸石对锰离子的吸附性能研究

电解锰渣是电解锰行业露天堆存的大宗固体废弃物,在堆存过程中将产生毒性污染物锰离子。为有效利用电解锰渣的同时消除锰离子对环境的危害,以电解锰渣为原料采用微波碱熔活化法制备沸石,并用于吸附锰离子。考察了溶液初始锰离子质量浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间等因素对锰离子吸附效果的影响。结果表明:在溶液初始锰离子质量浓度为500 mg/L、溶液pH为6、吸附时间为2 h、吸附温度为50 ℃条件下,电解锰渣基沸石对锰离子具有较好的吸附能力,最大吸附量高达79.18 mg/g。探究了电解锰渣基沸石对锰离子的吸附行为。结果表明,锰离子在沸石表面的吸附符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型比Freundlich模型更适合于描述电解锰渣基沸石去除锰离子的等温吸附过程。电解锰渣基沸石循环使用性能良好,在重金属废水处理方面具有潜在的应用前景。     

草酸强化三价铁离子的反萃性能

二(2-乙基己基)磷酸(P204)常作为溶液净化除铁的萃取剂，P204-磺化煤油体系中Fe³⁺与有机相形成络合能力较强的萃合物，使得Fe³⁺反萃比较困难，需采用较高浓度的酸作为反萃剂，但高浓度的酸会破坏有机分子的结构，影响萃取剂循环利用。针对P204-磺化煤油负铁有机相反萃困难的问题，提出利用草酸为反萃剂对负载1g/L铁的P204-磺化煤油有机相的反萃行为进行研究，考察了反萃转速、草酸浓度、反萃温度、反萃时间和相比对Fe³⁺反萃率的影响。结果表明：以反萃转速200r/min，草酸0.4mol/L，反萃时间10min，反萃温度40℃，反萃相比1∶1，采用二级逆流萃取方式，铁的反萃率可以达到99%以上；Fe³⁺反萃过程是吸热反应，其反应的焓变为81.58kJ/mol，反萃过程符合准一级反应动力学方程，对应活化能为49.5kJ/mol。进一步研究了反萃后P204-磺化煤油有机相对Fe³⁺的萃取性能。结果表明：经5次草酸反萃后的P204-磺化煤油有机相萃铁性能几乎不变，对比于高浓度的酸反萃，草酸反萃简化了反萃流程，降低了萃取剂的消耗。     

Fe2+/Fe3+和Mn2+对低氧曝气过程总氮去除与转化途径的影响

为短期快速实现实际生活污水自养脱氮,采用含有厌氧氨氧化菌的实际污水处理厂活性污泥,针对Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺对低氧曝气过程中氮的去除效果进行了研究,分析确定了氮素转化的途径。研究结果表明,Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺均可提高活性污泥中厌氧氨氧化菌（AnAOB）丰度,但由于Fe²⁺/Fe³⁺对氨氧化菌（AOB）也存在一定抑制作用,因此,短期投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,低氧曝气过程中总无机氮去除率为25%,但投加Mn²⁺条件下总无机氮去除率可达44%。通过氮素平衡分析,发现投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,氮素主要通过反硝化作用去除;而投加Mn²⁺条件下,氮素主要通过厌氧氨氧化（anammox）作用去除。因此,传统活性污泥可通过短期投加Mn²⁺增强厌氧氨氧化活性,促进低氧曝气过程中氮的去除,利于快速实现一体化自养脱氮。     

Amphiphilic polyelectrolyte networks derived from 2-oxazolines

Ionene graft copolymers and networks containing quaternary ammonium groups as linkages have been prepared by termination of living mono- and bifunctional poly(2-methyl-2-oxazoline) and poly(2-phenyl-2-oxazoline) with poly(dimethylaminoethyl methacrylate). Ionene networks of different density with p,p′-dichloroxylene and poly(2-alkyloxazoline)s as cross-linkers have been synthesized. The obtained graft and crosslinked copolymers are well defined and with controlled hydrophilic–hydrophobic balance. Viscosity examination and potentiometric titration of some of the products were carried out. Sorption ability towards Cu²⁺, Ni²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺ and anion-exchange capacity were investigated as well. The pH dependence of the sorption of metal ions was evaluated.     

The effect of transition metal ions (M2+=Mn2+, Ni2+, Co2+, Cu2+) on the chemical synthesis polyaniline as counter electrodes in dye-sensitized solar cells

The effect of transition metal ions(M~(2+)=Mn~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Cu~(2+)) on the chemical synthesis of polyaniline(PANI) used as a platinum-free counter electrode(CE) in dye-sensitized solar cells(DSSCs) was investigated.PANI was synthesized by co-polymerization of aniline in the presence of different transition metal ions by using potassium dichromate in acidic medium. It was found that the ion doping of PANI showed a certain catalytic activity for the regeneration of traditional iodide/triiodide(I~-/I_3~-) redox couples. The power conversion efficiency(η) of PANI CEs doped with Mn~(2+),Ni~(2+),Co~(2+) (4.41%, 2.36% and 2.10%, respectively) were higher than 1.94%, the value measured for PANI CE without doping. Doping with Cu~(2+)decreased the power conversion efficiency of PANI CE(PANI-Cu~(2+) η = 1.41%). The electrical properties of the PANI, PANI-Ni~(2+), PANI-Co~(2+),PANI-Mn~(2+) and PANI-Cu~(2+) were studied by cyclic voltammetry(CV), impedance(EIS), and Tafel polarization curve. The experimental results confirmed that PANI was affected by the doping of different transition metal ions(M~(2+)=Mn~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Cu~(2+)). These results indicate a potential application of ion doped PANI as counter electrode in cost-effective DSSCs.     

均三嗪衍生物比色识别Cu2+及荧光识别Zn2+

以对氨基苯腈、邻叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基水杨醛为原料合成了两种含有均三嗪对称结构的离子探针1和2,通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外、质谱对合成产物进行表征,确认其结构。利用紫外吸收光谱和荧光光谱两种手段分别考察了探针1和探针2在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中对金属离子（Cr³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺）的识别性能,通过核磁共振氢谱对探针1与Zn²⁺的识别机理进行研究。结果表明,两种探针热稳定性强,探针1溶液中加入Zn²⁺会引起荧光强度的显著增强,抗干扰性强,是一种高选择性识别Zn²⁺的荧光增强型探针;探针2中加入Cu²⁺后溶液由无色变成黄色,紫外光谱长波长处出现新吸收峰,是一种可裸眼识别的、高效的紫外Cu²⁺探针。     

尾矿酸浸液除锰工艺条件研究

金川公司尾矿酸浸液中除含有较高含量的铁和镁之外,还含有一定量的杂质锰。应用热力学原理计算并分析了硫酸锰与次氯酸钠反应的活性,以次氯酸钠为氧化剂、氧化镁为中和剂,通过正交设计与实验,得到了从该酸浸液中除锰的最佳工艺条件,并进行了除锰实验。将除锰滤液进一步除钙以及蒸发浓缩、冷却结晶得到了七水硫酸镁,其主含量为98.4%（质量分数）,符合HG/T 2680-2009《工业硫酸镁》I类一等品质量指标。