羟基钛柱撑蒙脱石反应过程的研究

以河北省灵寿县膨润土为原料,测定了羟基钛柱撑蒙脱石过程中溶液中钛离子浓度的变化,建立了适宜描述柱撑反应过程的双常数模型方程,并依据模型对柱撑过程进行了分析．实验得出了羟基钛柱化剂制备柱撑蒙脱石的适宜用量,并对制得产品进行了X衍射分析,证明柱撑是成功的．     

NaOH-NaCl亚熔盐法活化含钾岩石制备SOD沸石

为了实现含钾岩石的高效利用,以NaOH-NaCl混合碱为助剂进行亚熔盐法活化含钾岩石的研究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及滴定法对反应前后的产物组成进行分析。结果表明,含钾岩石活化的适宜条件为：m(NaOH)/m(potassic rocks)=0.7、m(NaCl)/m(potassic rocks)=0.7、m(H₂O)/m(potassic rocks)=1.0、反应温度160℃,反应时间120 min。在该条件下,K⁺浸出率可达92%,碱浓度下降至41wt%,低于常规亚熔盐体系的介质浓度,活化后产物为SOD沸石。通过分析合成后母液组成,设计母液的循环工艺,实现NaCl的循环利用。该法显著减少了亚熔盐活化含钾岩石过程中的碱用量,并实现矿石的高效活化,为含钾岩石的综合利用提供新途径。     

硫酸中和硼砂制硼酸新工艺研究

提出以氯化钠作盐析剂,改进传统硼砂硫酸中和制硼酸的新工艺,并对 新工艺和传统工艺进行了分析和计算,研究结果表明,新工艺可以减少硼酸生产过程中的母液操作量和蒸发水量,它在降低设备所需容量和节能方面比传统工艺优越。     

25℃K2SO4-(NH4)2SO4-H2O体系相平衡的研究

用等温法测定了25℃K2sO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系相平衡的数据,并依据湿渣法与X射线衍射相结合的方法对平衡固相组成进行了鉴定,发现该三元体系相图存在5个结晶区,分别是硫酸钾、硫酸铵、和硫酸钾与硫酸铵固溶体3个纯固相的结晶区,硫酸钾和硫酸钾与硫酸铵固溶体两个固相共饱结晶区,及硫酸铵和硫酸钾与硫酸铵固溶体两个固相共饱结晶区.     

25℃和35℃时NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡研究

为了确定尿素和氯化铵两种肥料形成加合物的条件和性质,采用等温法分别对25℃和35℃下NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡进行了研究,测定了溶解度数据,并绘制了完整的相图.得出实验条件下,氯化铵与尿素能形成摩尔比为1:1的加合物;该体系相图存在NH4Cl、CO(NH2)2、CO(NH2)2·NH4Cl三个纯固相结晶区,和NH4Cl与CO(NH2)2·NH4Cl及CO(NH2)2与CO(NH2)2·NH4Cl两个共结晶区.对氯化铵与尿素的加合物及其两者组成混合物进行红外、热稳定性、X衍射等分析表征可知,NH4Cl与CO(NH2)2形成的加合物没有产生新的共价健,但加合物的红外特征峰相对于纯物质发生小量的位移,加合物热稳定性比混合物稍低.     

25°C下K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-CO(NH_2)_2-H_2O四元体系的相平衡

测定了25C下K2SO4CO(NH2)2H2O及(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O 两个三元体系相平衡的数据,并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联,关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25oC下K2SO4(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐,因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

用嗜热四膜虫模型研究铁系纳米材料对环境生物体的安全效应

采用嗜热四膜虫模型,探讨在水体富营养化治理中三种铁系纳米材料的环境安全效应。分别将纳米磁性氧化铁(Fe3O4)、纳米磁性氧化铁(Fe3O4)/沸石复合体,铁掺杂型纳米沸石材料作用于嗜热四膜虫生物模型,采用血球计数法观察不同铁系纳米材料对于嗜热四膜虫生长的抑制作用,并用热台偏光显微镜观察相应嗜热四膜虫形态变化。结果表明:(1)不同化学形态铁系纳米材料对于嗜热四膜虫生长抑制情况存在差异,其中纳米磁性氧化铁(Fe3O4)最为敏感;(2)嗜热四膜虫的生长抑制率同加入的铁系纳米材料固/液浓度比间(0.1g/L、0.5g/L和1.0g/L)存在明显正相关性。     

磷化渣废液除锌制备高纯度磷酸三钠

为了实现磷化渣碱溶后所得废液的综合利用,采用中和沉淀法和硫化钠沉淀法去除磷化渣废液中的杂质锌,对中和沉淀法和硫化钠沉淀法的工艺条件进行优化,并由此设计磷化渣废液除锌制备高纯度磷酸三钠的生产工艺。对于中和沉淀法,在反应体系pH=8.85,反应时间为10 min时,Zn2+去除率可达97.96%;对于硫化钠沉淀法,在反应体系pH=6.85,硫化钠投加量与Zn2+的摩尔比为1:1,反应时间为10 min时,Zn2+去除率可达99.80%。相比于中和沉淀法除锌制备磷酸三钠工艺,硫化钠沉淀法除锌制备磷酸三钠工艺具有更高的磷酸三钠纯度,为98.85%,固相产品中Zn2+含量更低,仅为0.0004%,符合化工行业分析纯标准。该工艺大幅度地回收了磷化渣废液中的PO43-离子和Na+离子,为实现磷化渣综合利用的工业化提供新思路。     

固体消毒剂过氧化尿素湿法合成

通过考察反应物配比、反应温度、反应时间、稳定剂种类及其用量等因素对湿法制备过氧化尿素实验的影响,确定了过氧化尿素合成的最佳条件为：过氧化氢与尿素的物料配比(摩尔比)1.1:1,反应温度30℃以下,以低温为宜,反应时间50 min,稳定剂水杨酸的加入量为尿素质量的0.5%. 该条件比文献报道的低温反应易实施,且合成过程中过氧化氢损失很少. 针对合成过氧化尿素后母液的回收利用,提出了减压蒸馏实现母液过氧化氢循环的闭路新工艺路线,依据测定的50℃过氧化氢-尿素-水体系相平衡数据所绘相图,对新工艺进行了讨论.     

聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土固定床吸附Pb~(2+)的研究

由溶液聚合法制备了聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土吸附剂。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附,平衡吸附量为112.74 mg/g。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床穿透曲线较好地符合BDST模型,k a=0.300 L/(mg·min),N0=18.644 mg/L,Z0=1.152 cm,对Pb2+的去除率可达到90%。由TPHDM模型得到k f=6.40×10-6m/s,k s=4.31×10-9m/s,D L=3.25×10-8m/s,聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床吸附Pb2+的传质阻力以轴向扩散控制为主。