N235浸渍树脂的制备及对钒的吸附研究

以N235为萃取剂,XAD-16HP多孔吸附树脂为载体,制备了N235浸渍树脂,确定了最佳的萃取剂浓度为50%。采用静态吸附实验法探究了在硫酸体系下溶液p H、钒浓度、吸附温度及时间等因素对N235浸渍树脂吸附钒的影响。研究结果表明:N235浸渍树脂吸附V(V)的最佳p H为1.8左右。V(V)的等温吸附曲线符合Freundlich等温吸附模型。V(V)的吸附反应为吸热反应。25℃条件下,N235浸渍树脂对V(V)的吸附平衡时间为10 h。N235浸渍树脂循环使用过程中,开始吸附容量有明显的下降,循环7次后吸附容量趋于稳定,循环9次后吸附容量为初始的77.83%,这表明N235浸渍树脂多次循环使用后仍保持较高的吸附容量,可用于含钒溶液的分离富集。     

某高钙、高碳型含钒石煤浮选方解石新工艺

湖北某高钙、高碳型含钒石煤CaO品位为6.26%,C品位为13.44%,钒赋存在白云母中,V2O5品位为0.71%,碳质对矿物的浸染严重。针对高含量的方解石会提高湿法提钒酸耗,增加生产成本的问题,在原有湿法提钒的基础上,利用浮选预先抛除方解石,降低了酸耗,提高了湿法提钒入料的钒品位。对比了浮选脱碳和焙烧脱碳对油酸钠浮选方解石的影响,通过实验探索出了一种浮选方解石的新工艺。实验结果表明,焙烧脱碳可以消除碳质对药剂的优先吸附,提高药剂的选择性,浮选效果优于浮选脱碳;选用等可浮流程,以2#油为捕收剂浮选出部分可浮性好的方解石和白云母作为钙钒混合精矿,可浮性较差的矿物与钙钒混合精矿再分别浮选分离方解石,降低了浮选的难度和药剂的用量,提高了浮选指标,确定了焙烧脱碳-分散脱泥-2#油等可浮选-强化选钙-混合精矿钙钒分离的新工艺,通过闭路实验获得了产率为22.3%、品位为36.66%、回收率为81.8%的钙精矿,V2O5损失率为16.6%,原矿的V2O5品位由0.71%提高至0.87%的浮选指标,实现了方解石的有效抛除和钒的富集,为后续湿法提钒创造了较好的条件。     

地质聚合物的制备与应用研究现状

地质聚合物是由硅铝酸盐原料经激发剂激发得到的一种无机非金属材料,具有原料来源广泛、制备工艺简单、碳排放量低、高强耐久等优点,应用前景非常广阔。介绍了地质聚合物及其性能特点,对制备过程中的原料活化、激发剂、外加剂和养护制度等工艺的研究现状进行了总结,列举了地质聚合物在胶凝材料、隔热吸音、催化剂和固封材料等领域的应用实例,并评述了其在制备及应用方面需要进一步探索的问题。     

含钒石煤钒钾镁硫酸浸出相关性研究

对某云母型含钒石煤硫酸浸出过程中钒、钾、镁的浸出相关性进行研究来揭示钒的浸出机理。结果表明,钒、钾、镁具有很好的共生关系,主要赋存于云母类矿物中,部分镁赋存于方解石中。低温下,以游离态的高价钒浸出为主,钒—钾、钒—镁的浸出相关性均较差,而高温下,以晶格束缚态的低价钒浸出为主,钒—钾、钒—镁均呈现出很好的浸出相关性。硫酸浓度对钒、钾、镁的浸出相关性影响较小,95℃时,不同硫酸浓度下钒—钾、钒—镁均具有很好的浸出相关性。含镁方解石在硫酸中的溶解速率较快,同等条件下,镁的浸出率高于钒和钾。     

从云母型含钒石煤中酸浸钒、铝的动力学

采用"核收缩"模型研究了湖北某地含钒石煤硫酸浸出过程中钒、铝的浸出动力学。结果表明,钒的浸出动力学过程与钒的转价有密切关系:在25~45℃条件下,浸出初期,钒的浸出以五价钒及颗粒表面四价钒为主,受化学反应控制,表观反应活化能为36kJ/mol;浸出后期,反应界面向颗粒内部推移,钒的浸出转化为内扩散控制,以四价钒为主,表观反应活化能升高为64kJ/mol。在55~95℃条件下,三价钒亦被活化,钒的浸出过程受内扩散控制,表观反应活化能最高,为91kJ/mol。铝由于赋存状态单一,始终受晶格束缚,其浸出动力学过程受内扩散控制,表观反应活化能较高,为68kJ/mol。钒、铝浸出均为二级反应,对硫酸浓度依赖性较大。     

柠檬酸还原性体系浸出废旧锂电池中有价金属

随着电动汽车和便携式电子产品用量的不断增长以及对可持续资源管理需求的提升,废旧锂离子电池的回收变得越来越重要。以废旧三元锂电池中的混合电极活性材料为研究对象,考察了硫酸-柠檬酸体系下不同反应参数对有价金属Li、Ni、Co和Mn浸出率的影响。结果表明,在1.0 mol/L硫酸为浸出剂、10%(质量分数)柠檬酸为还原剂的混酸体系下,固液比为40 g/L、浸出温度为80℃、浸出时间为120 min时,Co、Ni、Li、Mn的最大浸出率分别为98.52%、98.67%、99.73%、98.48%。在此基础上,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和电子探针(EMPA)等表征手段对硫酸-柠檬酸协同浸出机理进行了探析。该研究为采用还原性有机酸从废旧三元锂离子电池混合电极材料中绿色、安全、高效回收有价金属提供了技术方案。     

T-42树脂对沉钒废水中氨氮的动态吸附及解吸研究

为了了解T-42树脂吸附沉钒废水中氨氮的效果及其再生性能，研究了离子交换柱高径比、初始氨氮浓度和串联级数对吸附效果的影响，分析了等温吸附模型。此外，还研究了解吸过程中解吸剂的种类、流速、解吸剂溶液浓度对氨氮解吸效果的影响。结果表明：①当废水的流速为9 mL/min，柱高径比为21.0时，T-42树脂对氨氮的吸附效果较好，穿透点吸附量为21.91 mg/g，吸附终点吸附量为34.31 mg/g；随着初始氨氮浓度的升高，吸附量升高，处理废水量降低；氨氮浓度为1 999.56 mg/L的废水经2级串联吸附后达到一级标准（≤10 mg/L）。②T-42树脂吸附氨氮符合Langmuir等温吸附模型，吸附过程为单分子层化学吸附，在15、25、35 ℃下T-42树脂对氨氮的理论饱和吸附量分别为36.845 9、38.550 5、40.617 4 mg/g，温度升高有利于树脂的吸附。③在解吸剂硫酸溶液体积浓度为18%，流速为3 mL/min，解吸剂溶液用量为2.67个床层体积时，对吸附饱和的树脂上氨氮的解吸率大于99%。T-42树脂可以有效地去除废水中的氨氮，并且硫酸可以对吸附氨氮后的树脂进行解吸再生。     

P204-TBP浸渍树脂的制备及对钒(Ⅳ)的吸附研究

采用干法制备出P204与TBP不同比例的双萃取剂浸渍树脂,探究了TBP的加入比例对树脂浸渍率、树脂对V(Ⅳ)吸附容量以及P204有效利用率的影响,研究了不同萃取剂配比的浸渍树脂对V(Ⅳ)与主要杂质离子(Fe~(3+)、Al~(3+))的分离效果。结果表明,TBP单独存在时浸渍树脂对V(Ⅳ)没有吸附作用,P204是吸附钒的主要萃取剂。随着TBP添加比例的增加,萃取剂在树脂上的浸渍率逐渐降低,浸渍树脂对V(Ⅳ)的吸附容量逐渐减小,但P204有效利用率有所增加。TBP的加入可缩短浸渍树脂对V(Ⅳ)的吸附平衡时间,同时可增大低酸度条件下对V(Ⅳ)的吸附容量。TBP的加入可增加浸渍树脂对V(Ⅳ)的吸附速率,不同萃取剂配比的P204-TBP浸渍树脂对V(Ⅳ)的吸附均符合准二级动力学方程。     

粉煤灰在高硫石煤提钒尾渣蒸压砖制备中的应用

石煤酸浸提钒尾渣是一种富含硫酸盐的硅铝材料,含硫高达16％.研究了以石煤酸浸提钒尾渣和熟石灰为主要原料制备蒸压砖,考察了添加粉煤灰对蒸压砖性能的影响,并采用XRD、DSC以及SEM形貌分析对其机理进行了探讨.结果表明:添加粉煤灰能很好的提高蒸压砖的抗压强度,添加量为25％时,砖坯强度达到GB11945-1999《蒸压灰砂砖》规定的MU15的要求;蒸压砖的主要矿物组成为CSH和钙矾石,以及部分托勃莫来石,硫酸盐以二水石膏的形式存在;粉煤灰在蒸压过程中提供活性的SiO2和Al2 O3,在增加水化产物的同时促使二水石膏向钙矾石的转变,减少样品中的石膏含量,增加砖坯的稳定性.