锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂工艺设计

通过分析锂云母矿石物料成分与提锂工艺技术现状,创新提出一种锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂技术。从工艺流程、主要设备、技术指标、生产过程污染控制等方面,对所设计的利用该新技术从锂云母中提锂的工艺进行系统分析。采用该工艺技术可实现锂云母中Li、Rb和Cs的高效提取,三者的总回收率分别达到80.3%、54%和61%。

氮锰共掺生物炭活化过硫酸盐降解安塞蜜的研究

考察了高温热解法制备的氮锰共掺生物炭协同过硫酸盐降解水中新兴污染物安塞蜜的效能与机制。表征结果表明,氮锰共掺生物炭具有良好的比表面积与孔径结构。实验结果表明,氮锰共掺生物炭协同过硫酸盐能够显著提升水中安塞蜜的降解率,表现出更高的降解效能;在催化剂投加质量浓度为2.5 g/L、过硫酸盐浓度为8 mmol/L及不改变初始溶液pH的条件下,120 min时对安塞蜜的去除率高达94.17%。降解反应以硫酸根自由基为主导自由基。氮锰共掺生物炭具有良好的活化性能和回收利用率。

缓释作用对三价锰-焦磷酸盐/亚硫酸盐体系氧化效能的影响

利用过渡金属活化亚硫酸盐[HSO_(3)^(-)/SO_(3)^(2-),S(Ⅳ)]生成SO_(4)^(·-)可实现对水中有机污染物的去除。S(Ⅳ)不仅能够生成SO_(4)^(·-),同时也能消耗SO_(4)^(·-)。选用缓释型亚硫酸钙(CaSO_(3))固态粉末替代溶解态亚硫酸钠(Na_(2)SO_(3))溶液,通过缓慢释放S(Ⅳ)削弱S(Ⅳ)对SO_(4)^(·-)的竞争消耗。结果表明,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO_(3)体系在氧化容量、pH适用范围等方面优于Mn(Ⅲ)-PP/Na_(2)SO_(3)体系。在pH 8.0条件下,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO_(3)体系对有机污染物的去除率是Mn(Ⅲ)-PP/Na_(2)SO_(3)体系的1.73~2.47倍。

煤气化渣活化过二硫酸盐和过一硫酸盐降解苯酚的比较

以固体废弃物煤气化渣(CGS)作为活化剂,构建了煤气化渣/过二硫酸盐(CGS/PDS)和煤气化渣/过一硫酸盐(CGS/PMS)体系,通过场发射扫描电子显微镜表征CGS的微观结构和元素组成,使用傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征CGS表面官能团,考察了CGS投加量、PDS浓度、PMS浓度、初始pH等因素对降解苯酚的影响,推测了活化路径,探究了氧化机理。结果表明,CGS中Fe元素含量达11.9%且含有多种官能团,随着CGS投加量的增加,PDS和PMS对苯酚的降解效率逐渐增大。当CGS投加量为3.0g/L时,1.0mmol/L PDS反应60min后对苯酚的降解率达97.82%,0.4mmol/L PMS反应60min后对苯酚的降解率达98.88%。两种体系对苯酚的降解率均在p H=3时最高。共存Cl-对两个体系降解苯酚均表现出促进作用,而共存NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)对苯酚的降解产生抑制作用。CGS/PDS体系降解苯酚过程中产生了·SO_(4)^(-)和·OH,而CGS/PMS体系产生了·SO_(4)^(-)、·OH和·O_(2)^(-),但两个体系对苯酚的降解均以·SO_(4)^(-)占主导地位。研究结果可为固体废弃物煤气化渣高价值应用提供指导,为煤气化渣进一步应用于水污染控制提供理论依据。

中国硫酸铵市场调研分析

中国硫酸铵主要供应来源为焦化级和己内酰胺级,两者占总供应量的70%~85%,其他分别为氰尿酸级、甲基丙烯酸甲酯级、丙烯腈级以及电厂和各类化工副产。为了更好地了解目前的硫酸铵市场情况,本文基于大量资料和文献分析,对目前硫酸铵的市场供应和需求情况作出了总结,并分析了硫酸铵产业存在的问题以及未来5年市场运行趋势,对硫酸铵产业发展提出了建议。

硫酸亚铁对铝酸盐水泥浆体性能及水化产物的影响

铁相对水泥混凝土耐久性具有显著的积极作用,为拓宽铁相来源,本文研究了铁盐对铝酸盐水泥性能及水化产物的影响。通过将铝酸盐水泥和硫酸盐(二水石膏和硫酸亚铁)复合,使铝酸盐水泥水化生成以钙矾石为主的产物,在此基础上,研究了硫酸盐中硫酸亚铁比例对铝酸盐水泥浆体凝结时间、抗压强度以及体积稳定性的影响规律,并采用XRD和SEM分析水化产物类型以及微观形貌,阐明硫酸亚铁对水泥浆体性能的影响机理。结果表明:适量的硫酸盐可提升铝酸盐水泥浆体的抗压强度;硫酸亚铁对铝酸盐水泥表现出轻微的促凝作用,对膨胀率具有显著的抑制作用;硫酸亚铁对钙矾石的形成具有明显的抑制作用,适量的硫酸亚铁使得所生成的钙矾石尺寸较小,且分布均匀,有利于提升硬化浆体的抗压强度。

288.15 K下硫酸盐溶液体系中章氏硼镁石转化规律研究

我国盐湖资源丰富,尤以柴达木盆地盐湖为代表,其卤水中富含硼、镁资源,但由于其结构复杂,在水溶液中存在过饱和现象,且不稳定、易转化,这使得其资源无法得到大规模、工业化的生产,严重限制了我国充沛的盐湖硼资源的开发和高值化利用。本文以288.15 K作为实验温度,对MgSO_(4)质量分数分别为5%、10%、20%、30%溶液中章氏硼镁石的转化规律进行了实验研究,有助于阐明盐湖镁硼酸盐形成过程机制,对于丰富盐湖硼酸盐化学、推动盐湖卤水合理开发利用意义重大。

钢渣/氮掺杂改性活性炭催化过硫酸盐降解罗丹明B

以提高钢渣资源化利用和深度降解有机污染物为研究目标,通过改变氨气煅烧温度制备了系列钢渣/氮掺杂改性活性炭复合材料,并用于催化过硫酸钠处理罗丹明B(RhB)废水。同时采用N2吸附/脱附、XRD、XPS等手段对复合材料的孔结构和表面性质进行了表征。结果表明:氮元素的引入可改善复合材料中活性金属与活性炭之间的相互作用,从而提高复合材料的催化活性。以最优复合材料60%GZ/AC-N800为研究对象,在反应温度为35℃、PS加量为2 g/L和宽pH(3~11)操作条件下,反应30 min后罗丹明B(100 mg/L)的去除率可达88.7%~92.2%。动力学分析发现,60%GZ/AC-N800复合材料催化PS降解RhB符合准二级动力学。自由基掩蔽实验发现,该降解过程是自由基途径(SO_(4)^(·-)和·OH)和非自由基途径(^(1)O_(2))共同参与反应的氧化过程。

考虑采动效应的闭坑矿井水硫酸盐污染规律

高硫煤矿闭坑后成为埋藏在地表以下深部的产酸污染场,对相邻含水层和周边环境造成了潜在危害,且因采动效应影响和矿井空间分布复杂导致相邻含水层的污染过程与污染程度评价困难。以某闭坑矿区为研究对象,选取SO_(4)^(2-)作为特征污染物,考虑多煤层采动裂隙对含水层结构的破坏影响,运用数值模拟技术对闭坑矿区酸性矿井水中SO_(4)^(2-)污染迁移特征进行研究,并分析流体扩散系数对含水层污染物运移的影响。结果表明:SO_(4)^(2-)在二叠系童子岩组砂岩含水层中水平迁移面积随时间增大而增大,增大速率逐渐减小,垂向渗透系数扩大10倍,空间变异性增强;闭坑5、10、15a后,最大水平迁移距离分别为215、414、612m,最大垂向迁移距离分别达到50、65、70m;而扩散系数越大,产酸时间越长,SO_(4)^(2-)迁移距离和污染范围将随之增大,相较于水平方向,垂向上SO_(4)^(2-)浓度变化对扩散系数的敏感度更高。基于模拟结果,结合闭坑矿区实际条件,针对性提出了“源头减量-过程阻断-末端治理”的综合防控与治理方案。研究结果将为该闭坑煤矿酸性矿井水污染治理与防控提供理论基础,也为其他同类矿井提供科学借鉴。

高盐废水中硫酸铵和硫酸钠的分质结晶工艺研究

处理高盐废水并回收其中的盐资源是许多生产企业废水综合治理的难题。采用等温溶解平衡法测定了10、15、60、80℃下Na_(2)SO_(4)-(NH_(4))_(2)SO_(4)-H_(2)O的液固相平衡数据,基于相平衡数据划分了结晶区域。根据高盐废水的组成和液固相平衡数据,提出了分质结晶分离(NH_(4))_(2)SO4和Na_(2)SO_(4)的工艺路线,设计了结晶过程工艺参数并进行了实验验证。结果表明,废水经3步结晶回收得到的(NH4)2SO4纯度达到了99.2%、Na_(2)SO_(4)纯度达到了98.9%,满足GB/T 535—2020《肥料级硫酸铵》和GB/T 6009—2014《工业无水硫酸钠》的纯度指标要求。该研究可为高盐废水中(NH_(4))_(2)SO_(4)和Na_(2)SO_(4)的回收利用提供参考。

基于残余砂浆附着特征的再生混凝土硫酸盐传输模型

已有再生混凝土计算模型未充分考虑残余砂浆附着特征,导致模型中缺少新砂浆-原生骨料界面过渡区,道路工程混凝土硫酸盐传输模型与实际情况不符。本工作根据瓦拉文公式将三维骨料体积转换为二维平面圆形,并根据图像分析法测得的残余砂浆附着特征将不同粒径的骨料分割成残余砂浆和裸露骨料两部分,随后利用蒙特卡罗方程将分割后的再生骨料于混凝土体系中随机投放,构建了再生混凝土的六相数字化模型。通过再生骨料截面面积确定、再生骨料数据库建立等过程,提出六相混凝土数字化模型中再生骨料残余砂浆附着特征的表达方法。基于Fick第二定律,结合孔隙率对再生混凝土中各相扩散系数的影响分析,提出再生混凝土中各相扩散系数方程。通过有限元软件实现了六相再生混凝土的二维可视化,建立了六相再生混凝土硫酸根离子传输模型。通过将试验测试值与模型计算值进行对比,得出试验结果与计算结果总体吻合度良好,理论计算结果与实验所测离子传输深度的变化规律是一致的,建立的基于残余砂浆附着特征的再生混凝土硫酸盐传输模型具有一定的合理性。

硫酸羟氯喹联合甲硝唑凝胶治疗玫瑰痤疮的疗效观察

目的:探讨硫酸羟氯喹联合甲硝唑凝胶治疗玫瑰痤疮的美学效果及疗效和安全性。方法:选取2020年12月-2022年12月湖南省中医药研究院附属医院收治的84例玫瑰痤疮患者,按随机数表法分为观察组(硫酸羟氯喹联合甲硝唑凝胶治疗,n=42)和对照组(甲硝唑凝胶治疗,n=42)。比较两组患者的治疗效果、不良反应,比较两组患者治疗前后的临床症状评分、痤疮特异性生活质量量表(Acne-specific quality of life scale,Acne-QOL)评分及白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、肿瘤坏死因子-α(Tumo rnecrosis factor-α,TNF-α)水平。结果:观察组总有效率为95.24%,显著高于对照组的80.95%(P<0.05);治疗后两组各项临床症状评分显著低于治疗前,观察组低于对照组(P<0.05);治疗后两组Acne-QOL各项评分显著高于治疗前,观察组高于对照组(P<0.05);治疗后两组IL-6、CRP、TNF-α显著低于治疗前,观察组低于对照组(P<0.05);观察组和对照组的不良反应总发生率分别为9.52%、7.14%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:硫酸羟氯喹联合甲硝唑凝胶治疗玫瑰痤疮安全有效,可有效改善患者的临床症状,提高患者的面部美学效果及生活质量。

硫酸亚铁铵活化过硫酸钠降解土壤吡虫啉的研究

为探究硫酸亚铁铵与过硫酸钠对土壤中吡虫啉降解率的影响,实验设定两种降解试剂添加量均为0.2、0.5、1.0 mmol,土壤中吡虫啉质量浓度为33.0、49.5、66.0μg/g,农作物土壤为水稻、玉米与茶叶土壤,温度为-4、25℃。结果表明:1.0 mmol过硫酸钠与0.2 mmol硫酸亚铁铵对水稻土壤中吡虫啉的降解率最佳,最高可达98.8%,且前120 min内降解速率较快。3种吡虫啉浓度的降解效果没有显著差异(p>0.05);温度对降解率的影响不显著(p>0.05)。土壤中有机碳与pH越低,越有利于过硫酸钠与硫酸亚铁铵降解土壤中吡虫啉。

改性磷石膏对超硫酸盐水泥水化特性的影响

本工作研究改性磷石膏对超硫酸盐水泥(SSC)早期水化热、强度、孔溶液pH值、水化产物和微观形貌的影响。与通用硅酸盐水泥(CPC)体系相比,SSC体系早期水化速率较慢、水化热较低、诱导期延长,第二放热峰出现延后,表现出较低的早期水化特性,磷石膏的改性方式可调控早期水化速率和体系水化活性。SSC体系主要水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,浆体pH值稳定在11,其强度与磷石膏特性有关,煅烧处理可提高其中后期强度,而石灰中和处理可提高全龄期强度。磷石膏经处理后,活性增加,产生更多的AFt和C-S-H凝胶,使其结构密实、强度增加。

溶解性Mn(Ⅱ)配合物活化亚硫酸盐降解有机物的效能和机理研究

亚硫酸盐(S(Ⅳ))对有机废污水几乎没有净化作用,利用可溶性二价锰配合物(Mn(Ⅱ)-NTA(次氮基三乙酸盐))活化S(Ⅳ),并用于氧化降解近中性污染水中的有机污染物,探讨了pH、Mn(Ⅱ)和NTA的投加量和比例、S(Ⅳ)浓度和常见阴离子对Mn(Ⅱ)/NTA/S(Ⅳ)体系氧化降解目标有机污染物(罗丹明B(RhB))效能的影响。实验结果表明,在近中性条件下(pH=6~7.5),氧化降解2μmol/L RhB最适宜的Mn(Ⅱ)、NTA和S(Ⅳ)投加量分别为50、150、500μmol/L,此时RhB在15 min内的总降解率均>85%。紫外可见光谱实验证明中间价态锰(Mn(Ⅲ))的产生及其对S(Ⅳ)活化的关键作用;自由基淬灭实验和电子自旋共振实验证明SO_(4)^(·-)是Mn(Ⅱ)/NTA/S(Ⅳ)体系实现有机污染物快速降解的主要活性氧化物种。

煤矿酸性废水中硫酸盐的防治与潜在资源化技术研究进展

煤炭在未来依然是中国能源结构的重要组成部分,煤炭开采过程中产生含高浓度硫酸盐的煤矿酸性废水(ACMD)是制约其实现高质量绿色可持续发展的关键。ACMD是SO_(4)^(2-)的一个重要工业污染来源,其主要是含硫矿暴露后的氧化作用产生。通过回顾ACMD的形成机理和危害,分析了可用于源头预防和后续处理的技术,秉持“预防胜于治理”的原则,全面分析了抑菌剂、氧气隔绝和表面钝化等预防硫酸盐产生的技术特点,后续处理阶段目前采用较多的技术包括化学沉淀、吸附、离子交换与膜技术的主动修复技术和以生物处理与人工湿地为主的被动修复技术。主动修复技术存在二次污染的风险和成本较高等问题,被动修复技术的处理时间和系统稳定性限制其广泛应用;鉴于硫酸在化学和冶金工业中市场可观,从ACMD回收硫酸的资源化前景潜力巨大,目前关于从ACMD中回收硫酸的潜在技术包括精馏、扩散渗析、电渗析、溶剂萃取和结晶等,评估了每种工艺应用于ACMD中的技术和经济可行性;最后着重强调了关于ACMD中硫酸盐防治和资源化技术的未来发展前景,其中包括深入研究预防技术,降低处理成本,开发新型稳定的处理和回收工艺,为煤炭行业的污染控制与废弃物资源化提供新的控制策略和更广泛的研究思路。

高温改性钢渣活化过硫酸盐降解甲基橙和苯酚的反应机制

采用高温改性钢渣活化过硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解甲基橙(methyl orange,MO)和苯酚(phenol,AR)。考察了改性钢渣投加量、PMS浓度、初始pH值、反应温度对MO和AR降解效果的影响。在改性钢渣质量浓度为9.0 g/L、PMS物质的量浓度为12.0 mmol/L、初始pH值为7.0、反应温度为25℃的条件下,反应90 min,30 mg/L MO和15 mg/L AR的降解率分别达到90.5%和100%。材料表征分析结果表明,高温改性钢渣比表面积增大、孔隙率高、催化氧化PMS性能好,且重复利用仍有较好的原位恢复性能。自由基淬灭和电子顺磁共振波谱实验说明,高温改性钢渣/PMS反应体系存在非自由基(1 O 2)和自由基(SO_(4)^(-)·和·OH),发挥了碱活化PMS和铁氧化物活化PMS的共同作用,最终将MO和AR降解为小分子物质。

硫酸盐还原菌利用玉米发酵液为碳源还原地下水中的硫酸盐

将玉米发酵液作为微生物硫酸盐还原体系的碳源,可大幅降低还原成本,对实现硫酸盐废水经济、高效处理具有重要意义。探究了复合碳源比例、碳硫比(C S)和pH等对硫酸盐还原菌(SRB)还原硫酸盐的影响。结果表明:在初始SO_(4)^(2-)浓度为(1000±50)mg L时,5种复合碳源比例均能获得较好的硫酸盐还原效果,剩余SO_(4)^(2-)浓度均小于地下水质量标准Ⅳ类水质350 mg L要求;当初始C S=0~3.5时,随C S比升高,SRB的硫酸盐还原速率增加,但碳源的硫酸盐还原利用效率下降;在初始pH接近7.0时SRB硫酸盐还原活性最佳。反应体系pH和ORP值的变化可准确指示细菌活性变化。

化学镀镍废液中硫酸根增值化为硫酸钡试验研究

化学镀镍废液排放量大、成分复杂,其合理处置有利于减轻环境污染和提高资源回收利用率,目前该废液的处置工艺缺少对硫、钠、磷、碳等元素的回收。本研究以除镍后化学镀镍废液和醋酸钡为原料,利用废液中柠檬酸根离子对钡离子的络合作用,采用共沉淀法制备了BaSO_(4)粉体。研究了溶液pH值、柠檬酸根离子与钡离子摩尔比、反应温度和反应时间对硫酸根离子去除率、BaSO_(4)产率及其形貌的影响。结果表明,在溶液pH=9、柠檬酸根离子与钡离子摩尔比为1∶3、反应温度55℃、反应时间10 h的条件下,硫酸根离子去除率达到99.7%以上,BaSO_(4)产率达到98.9%以上;所得BaSO_(4)粉体呈类球形,粒径分布范围窄,纯度高。该工艺实现了化学镀镍废液中硫酸根的增值化利用,符合绿色循环经济发展理念。

基于过硫酸盐活化的高级氧化技术处理水中磺胺类药物研究进展

磺胺类药物(SAs)是水中最常被检出的抗生素之一,传统的生物处理无法对其有效降解,研发高效降解SAs的技术具有现实意义。近年来,通过活化过硫酸盐(persulfate,PS)产生硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)的高级氧化技术受到了广泛关注。聚焦于PS的各种活化方法,包括热活化、紫外活化、金属离子及金属氧化物活化、碳材料活化、金属-有机骨架材料活化等,分析了不同活化方法可能的活化机理和优缺点,综述了基于过硫酸盐活化的高级氧化技术(PS-AOPs)在SAs降解中的应用,阐述了PS-AOPs降解SAs的机制。结果表明:活化PS的机制是通过活化方法使其分子结构中的O—O键断裂,从而使PS分解形成SO_(4)^(-)·或其他活性物质,活化方法决定了PS-AOPs降解SAs的效率。SAs的降解途径分为自由基途径与非自由基途径,其中自由基途径主要包括苯胺部分氧化、磺酰胺基团及相邻位点(C—NH—SO_(2)—C)的裂解等,非自由基途径包括电子传递、表面活化、单线态氧(^(1)O_(2))作用等。最后,提出未来研究重点应在开发稳定高效活化PS的催化剂以及使用多种处理技术协同作用基础上,加强对SAs降解机制以及含SAs实际废水的研究。