BiOCl/TiO2/蒙脱石复合材料对模拟刚果红废水的光催化降解研究

为了解决TiO₂易团聚、带隙宽的问题,提高其对刚果红（CR）的光催化降解率,采用水解法和溶胶-凝胶法制备出BiOCl/TiO₂/蒙脱石复合材料（BCTM）,以刚果红染料为目标降解物,进行了光催化试验,研究了溶胶pH、蒙脱石悬浮液质量浓度、焙烧温度、焙烧时间和Bi/Ti摩尔比对复合材料光催化活性的影响,并利用X射线衍射仪（XRD）和紫外可见漫反射仪（UV-Vis DRS）对其进行了表征。结果表明,在溶胶pH为4、蒙脱石悬浮液质量浓度为1%、焙烧温度为600℃、焙烧时间为2 h、Bi/Ti摩尔比为20%的条件下,制备的BiOCl/TiO₂/蒙脱石复合材料具有较高的光催化活性,刚果红的去除率达到了94.04%。复合材料TiO₂以锐钛矿晶相形式存在。添加蒙脱石和BiOCl都会抑制TiO₂晶体的生长。BiOCl/TiO₂之间形成异质结使得禁带宽度从2.89 eV降低至2.61 eV,增强了复合材料对光的吸收能力。      

硫酸渣磁选工艺的研究

结合国内硫酸渣应用现状,针对贵州某地硫酸渣的性质和构成特点,采用磁选工艺,使原矿品位由41.89%提高到61.71%,回收率为71.93%,品位提高了近20个品位,硫的含量仅有0.29%;在重磁联合选工艺,精矿的品位达到63.90%,回收率34.51%,中矿品位52.07%,中矿回收率34.08%,硫的含量仅有0.26%,可创造良好的经济效益和环境效益.     

焦炭搭配对高炉块状带含铁炉料还原的影响

为了探索高、低反应性焦炭搭配对高炉块状带含铁炉料还原的影响,通过模拟高炉块状带温度场和气体成分条件,研究了搭配不同比例的高反应性焦炭对含铁炉料静态还原的影响规律。结果表明,在温度为900℃和CO体积分数为32.5%的条件下,随着高反应性焦炭比例的增加,料层中Boudouard反应的发展程度加剧,固体物料温度降低。当高反应性焦炭质量配比为50%时,含铁炉料还原度提高9.13%。因此,高、低反应性焦炭的合理搭配有望能降低高炉冶炼的能耗。     

钠基蒙脱石对Cu2+的吸附研究

为了寻找高效、低成本、无二次污染地解决重金属离子污染问题的方法,以提纯钠化后的蒙脱石(Na-mnt)为吸附剂,在对其进行性能表征的基础上,进行了Cu²⁺吸附试验,考察了Cu²⁺初始浓度、溶液的初始pH、吸附温度及吸附时间对Cu²⁺吸附的影响,并通过Langmuir、Freundlich等温吸附模型及动力学方程从热力学与动力学角度分析了Na-mnt对Cu²⁺的吸附机理。结果表明：Na-mnt对Cu²⁺的吸附平衡数据符合Langmuir等温模型,吸附过程是一个非自发的放热反应过程,吸附过程符合拟二级动力学方程。     

硫酸渣磁选工艺的研究

结合国内硫酸渣应用现状,针对贵州某地硫酸渣的性质和构成特点,采用磁选工艺,使原矿品位由41.89%提高到61.71%,回收率为71.93%,品位提高了近20个品位,硫的含量仅有0.29%;在重磁联合选工艺,精矿的品位达到63.90%,回收率34.51%,中矿品位52.07%,中矿回收率34.08%,硫的含量仅有0.26%,可创造良好的经济效益和环境效益。     

焦炭反应性对高炉块状带含铁炉料还原的影响

研究了五种具有不同反应性的焦炭对高炉块状带含铁炉料还原的影响规律,并对料层的压差、CO体积分数以及含铁炉料的还原程度进行了分析.当炉内通入的原始气体中CO体积分数(仅考虑CO和CO₂)为72.22%时,随着焦炭反应性的增强,焦炭气化速率加快,含铁炉料颗粒周围的CO体积分数升高,含铁炉料的还原度依次增高,还原度从使用低活性焦炭时的33.18%增大到使用高活性焦炭时的53.83%;而当原始气体成分中CO体积分数为66.67%时(低于900℃还原FeO的平衡气相体积分数),使用高反应性焦炭也可还原出金属铁.由此可见,适当增加入炉焦炭的反应性,可促进焦炭与含铁炉料间的耦合反应,提升料层CO体积分数,提高含铁炉料进入软熔带区域的金属化率.     

钛插层蒙脱石对Zn2+的吸附研究

为了去除废水中Zn²⁺,以提纯钠化蒙脱石(Na-mt)为原料,采用溶胶凝胶法将Ti⁴⁺插层进入Na-mt层间制备钛插层蒙脱石(Ti-Imt)材料。XRD、SEM及表面积分析表明Ti-Imt的晶面间距增大到2.94 nm,具有较大的比表面积,片层之间存在着较大且形状不均匀的空隙结构。采用Ti-Imt对Zn²⁺进行吸附,升温有利于吸附; pH值为6时吸附性能最佳,吸附平衡时间为60 min,饱和吸附量为38.47 mg/g,Zn²⁺去除率达到96.18%。     

Bi20 TiO32/蒙脱石复合材料光催化降解甲基橙研究

通过溶胶-凝胶法制备了Bi20 TiO32/蒙脱石复合材料(Bi20 TiO32/MMT),采用多种手段对其结构、形貌、化学成分和吸光特性进行了表征,研究了在不同条件下对甲基橙的光催化降解,并通过自由基掩蔽试验提出了相应的光催化机制.结果 表明:Bi20 TiO32/MMT中Bi20 TiO32结晶性良好,禁带宽度为2...     

某细粒难选褐铁矿的分选研究

对某褐铁矿进行了磁选、焙烧-磁选、重选及浮选实验研究,研究结果表明,采用强磁选工艺流程分选该褐铁矿可以获得较满意的指标。经正交试验优化后,一次磁选可使褐铁矿品位从32.91%提高到58.64%,回收率达90.87%,产率达51%;焙烧磁选工艺可获得铁精矿品位达61.16%,回收率达67.39%,产率达36%。从经济且环保的角度出发,认为该细粒难选褐铁矿的分选采用强磁选工艺流程比较适宜。     

钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

以钠基蒙脱石(Na-MMT)、钛酸四丁酯作基质材料,通过溶胶-凝胶法制备了钛柱撑蒙脱石(Ti-MMT)。利用XRD、FTIR及SEM对Ti-MMT进行了结构表征,考察了不同吸附条件对Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的影响,并重点分析水溶液pH对Ti-MMT Zeta电位及吸附的影响,探究了Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的机理。结果表明:Ti-MMT具有较大的晶面间距(d001=2.94 nm);pH对吸附Ni~(2+)与Mn~(2+)有较大影响,去除率随初始水溶液pH增加而提高。在pH=7,Ni~(2+)和Mn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L,Ti-MMT投加量分别为5和9 g/L时,Ni~(2+)在318 K下吸附120 min,吸附量可达9.46 mg/g,去除率可达94.59%,Mn~(2+)在328 K下吸附180 min,吸附量可达4.82mg/g,去除率可达86.73%。此外,Ti-MMT对两种离子的吸附都更符合Temkin等温吸附模型及拟二级动力学模型,吸附过程受液膜扩散、颗粒内扩散等环节控制,且以离子交换的化学吸附为主。热力学分析表明,Ti-MMT对Ni~(2+)的吸附属于自发吸热熵增过程,而Mn~(2+)属于吸热熵增的非自发过程。