采用热解浮选回收废旧锂离子电池中磷酸铁锂

随着全球磷酸铁锂电池退役量的增加,废旧磷酸铁锂电池电极材料的高效分离与回收利用技术亟待突破。本研究采用热解工艺去除废旧锂离子电池中磷酸铁锂颗粒表面的有机黏结剂,通过改变其表面润湿性,以实现正负极颗粒的高效浮选分离。借助XRD、XPS、SEM-EDS、TEM等手段,系统研究热解对电极材料表面元素含量、化学态变化、形貌、物相和粒径的影响,揭示热解对电极材料表面改性的机理。结果表明:随着热解温度的升高,磷酸铁锂暴露出大量亲水性表面;随着热解时间的延长,磷酸铁锂的亲水性先增加后降低。当热解温度为500℃时,聚偏氟乙烯(PVDF)中的—(CH_(2)CF_(2))_(n)—完全断裂,热解产物单分子氟化物继续分解,留下热解碳。磷酸铁锂物相和粒径在热解过程中基本保持不变。对最佳热解条件下(600℃、30 min)得到的热解产物进行浮选分离,精矿中磷酸铁锂品位为87.88%,回收率为95.17%。以回收的磷酸铁锂精矿作为正极材料制备电池,其在0.2C充放电倍率下的放电比容量为133.65 mA·h/g。

锆冶炼废酸中钪的萃取分离

氧氯化锆母液中存在较高含量的钪元素,具有较好的回收价值。本文研究对比了不同萃取剂从氧氯化锆废酸母液中提取钪的效果,并探讨了协同萃取机理;结合傅里叶变换红外光谱表征结果,推断了萃取物结构。此外,研究了氢氧化钠作为反萃剂时反萃钪的工艺。结果表明:P204+TBP组成的萃取体系对钪的萃取具有较好的选择性;在高酸度盐酸体系下,P204+TBP萃取钪的机理为溶剂化作用;采用1%P204+2%TBP+3%异辛醇+煤油为萃取剂,当O/A比为2/3,温度为293 K时,通过三级逆流萃取,钪的萃取率达到99.7%;采用磷酸进行锆的选择性脱除时,锆的脱除率达98.2%。

直链重烷基苯磺酸盐的驱油能力研究

研究了所合成的各种结构的直链烷基苯磺酸盐单剂及其复配体系在不同碱质量分数情况下对大庆四厂油 /水界面张力情况。结果表明 :对同一碳链长度的直链烷基苯磺酸盐 ,带甲基的比带乙基、异丙基和苯环上不带取代基的烷基苯磺酸盐降低界面张力的能力强 ;同样结构的十六碳链长的烷基苯磺酸盐又较其他碳链长度的烷基苯磺酸盐效果更优 ;长、短碳链的带甲基的直链烷基苯磺酸盐按一定比例复配 ,协同效应显著 ;与支链烷基苯磺酸盐复配后 ,体系的驱油能力、抗稀释性和抗Ca2 +、Mg2 +能力明显增加。

三次采油用烷基苯磺酸盐弱碱体系的研究

通过对抚顺洗涤剂化学厂的烷基苯进行切割处理，合成了平均烷基碳链长度为C14、C17、C20、C23，的烷基苯磺酸钠。经过复配，在弱碱（Na2CO3）条件下研究了大庆三厂油／水的界面张力、稳定性和驱油效率。结果表明：以平均烷基碳链长度在17左右的烷基苯磺酸盐为主剂进行复配后，得到的样品可以在弱碱条件下，使大庆三厂的油／水界面张力在较宽的碱质量分数[w（Na2CO3）=0．2％～0．8％]及表面活性剂质量分数[w（表面活性剂）：0．025％-0．2％]条件下维持在超低水平（10^-3mN／m），并能保持长期稳定，驱油效率比水驱提高20％以上。

微生物去除金属离子的条件控制

研究了用生物法处理含单一状态金属离子的废水。试验了吸除时间、p H值和生物量对吸附量的影响及生物量对吸附容量的影响。结果表明当吸附时间为 30 min时 ,Ca2 + 、Ni2 + 、Cr3+ 的吸附量为 70 %～ 75 % ,而 Cr( )可超过 90 % ;金属离子的最大吸附 p H值为 :Fe2 +为 4～ 5、Ca2 +为 4～7、Ni2 +为 6～ 7、Cr3+和 Cr( )为 6;吸附量微生物量的增大而增大 ,但吸附容量随生物量的增大而减小。

HCR工艺在造纸废水治理中的应用

介绍了HCR工艺在造纸废水中的应用及其与传统活性污泥法相比所具有的优势 ,从中可以看出 。

铬铁矿液相氧化产物的杂质分离及钾碱循环

为了避免铬铁矿液相氧化产物中硅、铝和碳酸钾等杂质的循环积累,影响铬酸钾产品的质量,并对生产造成危害,分别研究了氧化钙和氢氧化钙对苛化及脱铝的影响,以及碳酸钾、铁渣的存在对脱硅、脱铝的影响。结果表明,氢氧化钙的脱铝效果要好于氧化钙,而苛化效果劣于氧化钙;碳酸钾和铁渣的存在有利于硅、铝杂质的脱除。脱硅、铝后的溶液在真空度为0.06MPa,蒸发至氢氧化钾的质量分数为30%时,可得到符合质量要求的铬酸钾晶体;在真空度为0.07MPa,蒸发至氢氧化钾质量分数为50%时,溶液中碳酸钾质量分数亦可降到符合工艺要求的5%以下,同时回收了碳酸钾晶体,保证了钾碱的循环。

蛇纹石型红土矿常压酸浸实验研究

主要探讨了常压下盐酸对蛇纹石型红土镍矿进行浸出的工艺条件。考察了酸矿比、液固比、反应温度、反应时间等对蛇纹石型红土镍矿浸出的影响。通过实验得出最佳工艺条件:酸矿比为2.5∶1、液固比为5∶1、反应时间为0.5 h、反应温度为100℃。在此条件下镍、钴、铁浸出率分别为100%、100%和90%。

表面活性剂驱油体系中效率与效能定义的应用

作者重新界定了效率和效能定义的内涵,并将之应用于驱油用表面活性剂烷基苯磺酸盐降低油水界面张力的表征;通过试验和计算,认为效率和效能可以作为评价和筛选驱油用表面活性剂的两个标尺来使用;而表面活性剂亲油基的碳链长度和亲油基的支化是影响效率和效能的主要结构因素。

重烷基苯磺酸盐在三次采油中的应用

研究了重烷基苯磺酸盐(HABS)在不同碱含量(质量分数)下对大庆四厂原油/水界面张力的影响。考察了HABS与烷醇酰胺复配后的抗Ca^(2+)、Mg^(2+)能力、与石油羧酸盐的协同效应以及HABS作为主剂的ASP(碱、表面活性剂和聚合物)体系的稳定性和驱油效率。结果表明,在一定碱含量下,HABS可使大庆四厂原油/水界面张力降至10^(-3) mN/m数量级;与烷醇酰胺复配后,Ca^(2+)、Mg^(2+)的加入量小于140×10^(-6)时,界面张力仍能保持超低;与石油羧酸盐复配,协同效应显著,界面张力最低可达10^(-4)～10^(-5)mN/m数量级;以HABS为主剂的ASP体系稳定性好,驱油效率比水驱提高25.67％。HABS是一种较理想的三次采油用表面活性剂。

固-液分离技术的新进展及发展动向

介绍了近年来固—液分离技术的研究成果及发展趋势,并对各项技术的原理及其存在的优、缺及下一步的研究重点进行了简要的分析。

绿泥石基底复合钛白的制备及性能测试

针对现有工艺生产钛白粉成本高、易污染环境的问题,以绿泥石为基底,硫酸钛为钛源,六偏磷酸钠为分散剂,采用化学沉积法制备复合钛白产品,并通过XRD、SEM、EDS等手段分析其形貌、结构及颜料性能。结果表明,该方法制得晶型结构为锐钛矿相、绿泥石及硅酸镁的复合钛白产品,其表面包覆层由颗粒大小分布均匀的TiO_2颗粒紧密排列而成。在最佳工艺条件下,TiO_2包覆绿泥石基底复合钛白产品的最大白度为98.48%,遮盖力为97.86%,吸油值187.2 g/kg,颜料性能良好,可部分替代钛白粉,降低生产成本。该研究为解决钛白行业现有问题提供了有效途径。

固—液分离技术的新进展及发展动向

介绍了近年来固 -液分离技术的研究成果及发展趋势 。

离子液体AlCl3/Et3NHCl中电沉积法制备金属铝

在AlCl3/Et3NHCl型离子液体中铝电极上通过恒电位电解沉积制备出金属铝.测定了不同摩尔比的AlCl3/Et3NHCl离子液体在不同温度下的电导率,考察了离子液体AlCl3/Et3NHCl摩尔比为2/1中Al电极上铝沉积的晶核成核过程,以及恒电位电解沉积铝的工艺条件对电流效率和沉积铝表面形貌的影响.结果表明,不同比例AlCl3/Et3NHCl离子液体的电导率随温度升高而升高,符合Arrhenius规律;在Al电极上铝沉积的成核机理为三维瞬时成核过程;恒电位电解沉积结果表明,室温下在电位-2.4V(vsPt)和电解时间20min条件下,沉积铝的表面形貌比较平整致密,电流效率达73%,沉积铝的纯度达96%(w).

中国典型钒钛磁铁矿的工艺矿物学特征与矿石价值

对攀枝花、承德和朝阳等地钒钛磁铁矿的工艺矿物学进行研究,同时依据铁精矿、钛精矿的现货价格和理论选矿指标对矿石的价值进行了计算.研究结果表明:攀枝花、承德和朝阳钒钛磁铁矿中MFe品位分别为13.26%,12.84%和1.15%;TiO2的品位分别为10.98%,4.53%和2.02%;V2O5的品位分别为0.22%,0.23%和0.055%.各个矿产地钒钛磁铁矿中钛磁铁矿和钛铁矿的矿物含量、矿物成分有显著差别;攀枝花、承德和朝阳铁精矿中TFe品位分别为59.21%,66.46%和55.74%;TiO2品位分别为12.35%,4.87%和16.42%;V2O5品位分别为0.928%,1.142%和2.07%;攀枝花矿石价值最高,其次是承德,朝阳最低.

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐，研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性，结果表明：表面活性剂的分子结构(碳链长度，取代基大小，苯环位置)均对油水界面活性有很大影响，并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律，通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化，合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2，合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0．4％～1．0％，对大港油水浓度为0．2％～1．0％)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0．025％～0．2％，对大港油水为0．05％～0.3％)与厚油形成超低界面张力，其稀释能力强、用量少。

ICP-AES法同时测定铬酸钾中杂质元素

应用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)同时测定K2CrO4中微量Ca,Mg,Ba,Co,Cd,Cu,Mn,Pb,Sr,Zn,Al,Fe,Ni,Ti,Si,V等杂质元素含量。通过选择合适的分析谱线,采用基体匹配法消除了样品中基体元素的干扰。结果表明,在选定的测定条件下,方法的标准曲线线性关系良好(R2=0.9986～1.000),实验测得16种元素的检出限在0.075～2.625mg·kg-1之间,两次测定的加标回收率在83.7%～113.0%之间,9次测定的RSD小于9.48%。实验表明该方法快速、简便、准确、可靠,可用于实际样品分析。通过对测定结果的分析,得出K2CrO4中含有较高含量的Ca,Mg,Al,Si,不能直接用来作为离子膜法电催化合成铬酸酐的原料,必须对K2CrO4进行进一步的精制。

采用阴离子膜电解法从红土镍矿常压浸出液中制备金属镍

以红土镍矿常压酸浸净化液为原料,采用阴离子交换膜与电解结合的方法制备金属镍。分别研究电解液成分、温度、时间、电流密度和p H等因素对阴极电流效率、回收率、能耗以及槽电压的影响。结果表明:含Ni2+溶液浓度为64 g/L、H3BO4浓度为40 g/L、H2SO4浓度为0.1 mol/L、温度为40℃、电流密度为300 A/m2、p H为5.2时,阴极电流效率达到98.47%,能耗为3470 k W·h/t,得到的金属镍纯度达到99.9%以上,能够满足工业上的要求。

物理化学法处理垃圾填埋场渗滤液的研究进展

本文介绍了渗滤液的特性 ,指出物理化学法是渗滤液处理过程中不可缺少的环节。总结了物理化学法处理渗滤液的进展状况 。

制革废水中总铬的萃取光度法测定

研究了在含氯离子的酸性溶液中,用醋酸戊酯萃取二甲基吲哚二羰花青(DIDC)染料与Cr(Ⅵ)配合物,基于此,建立了一种测定Cr(Ⅵ)的新的光度法。结果表明在3 5mol/L～5 0mol/L的HCl介质中,醋酸戊酯对配合物的萃取率最高;最大吸收波长为640nm;摩尔吸光系数为3 6×105L·mol-1·cm-1,检出限为2 0×10-3mg/L,有色溶液的吸光度与Cr(Ⅵ)量在0 01mg/L～2 1mg/L范围内符合比尔定律,加标回收率为96 8%～104 5%(n=6),Cr(Ⅵ)∶Cl-∶DIDC的摩尔比为1∶1∶1。本法测定了制革废水中的总铬含量。