铬铁矿液相氧化浸出及动力学研究

研究了采用一种自行设计的动-静耦合搅拌系统强化铬铁矿加压氧化浸出过程中的气-液-固三相传质以提高浸出效率,考察了各因素对铬铁矿中铬、铝浸出的影响,分析了铬铁矿液相氧化浸出动力学。结果表明:在铬铁矿粒度小于58μm、搅拌速度800 r/min、氧分压2.4 MPa、氢氧化钠质量分数60%、碱矿质量比4/1、反应温度240℃、反应时间240 min条件下,铬、铝浸出率均大于97%;浸出过程受界面化学反应控制,铬、铝浸出反应表观活化能分别为34.36、30.69 kJ/mol。

多通道网状电极电化学预处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液

反渗透(Reverse Osmosis,RO)因出水水质好、运行成本低等优势常用于垃圾渗滤液的处理,但产生的RO浓缩液具有COD高、色度高、盐分高、难降解等特点,其处理存在效果差、能耗和成本均较高等问题.本工作采用氧化钌/氧化铱涂层电极(RuO2/IrO2-Ti)的钛网为阳极,以304不锈钢电极为阴极,设计制作了6通道的电化学反应器,通过电化学氧化处理RO浓缩液,研究考查了电流密度、循环流速、比电极面积等参数对COD去除效果的影响,分析了电化学氧化去除难降解有机物并同时脱盐的过程机理与能耗.结果表明,在电流密度32.89 mA·cm^(-2),循环流速0.46 cm·s^(-1),比电极面积65.10 m^(2)·m^(-3)的条件下,电化学氧化处理RO浓缩液3 h,COD去除率可达68.0%,TOC去除率可达40.6%,脱盐率可达72.1%,去除单位质量COD能耗仅为常规的板状电极电化学反应器的25.5%.本工作可为垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理提供新思路.

铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿,因含有大量铬铁铝镁元素,也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁,以浓盐酸作为浸提剂,考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明,最佳浸出条件为:盐酸浓度12 mol·L^-1,液固比5.6 ml·g^-1,浸出温度110℃,时间6 h,该条件下铬浸出率为67.76%,同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外,铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型,且主要受界面化学反应控制,其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol^-1。

铬铁矿酸浸过程强化及铬铁分离研究进展

铬铁矿是铬盐生产的主要原料来源,铬铁矿酸浸工艺因无Cr(Ⅵ)污染且资源利用率高而备受关注。综述了近年来铬铁矿酸浸过程强化以及铬铁分离方法的研究进展。铬铁矿酸浸工艺是以硫酸为强酸浸出,通过机械活化处理、氧化剂的加入以及微波加热等辅助强化方法,使得铬铁矿能够被高效、快速地浸出。浸出液中的铬铁分离方法主要有针铁矿法、黄铁矾法、萃取法、草酸法、铁蓝沉淀法和莫尔盐法等。多种强化手段与反应过程相结合已成为铬铁矿硫酸浸出工艺的重要研究方向。

铬酸钡液相氧化2-甲基萘制备2-甲基-1,4-萘醌的工艺研究

以2-甲基萘(2-MN)为原料,在盐酸介质中以铬酸钡为氧化剂进行液相氧化制备2-甲基-1,4-萘醌(2-MNQ)。分别考察了超声预处理反应物时间、反应时间、盐酸用量、氧化剂用量、液固比、反应温度对2-MNQ收率的影响。研究表明,在超声预处理时间为20 min,反应时间3.5 h,盐酸用量为理论盐酸用量的1.2倍,铬酸钡与2-甲基萘的摩尔比为2.5,液固比5 mL/g,反应温度75℃条件下,2-MNQ的收率可达49.86%,比当前重铬酸钠液相氧化2-MN制备2-MNQ收率大约提高10个百分点。并用X射线衍射(XRD)、红外光谱对产品进行了确证。

铬酸钡制铬酸钠的研究

从高碱介质中分离铬酸盐,得到铬酸钡中间产物,通过酸溶解还原,得到氢氧化铬。然后利用过氧化氢的氧化性和酸度,以氢氧化钠为钠源,准确调节反应条件使氢氧化铬直接氧化成铬酸钠,无副产物。研究反应温度、反应时间、液固比、搅拌速度、过氧化氢用量和铬碱摩尔比对铬氧化率的影响,并通过响应曲面法对反应条件进行优化。结果表明,最佳工艺参数为:碱铬摩尔比2.15∶1,液固比3.9∶1 mL/g,双氧水剂量(理论倍数)1.86,反应温度88℃、搅拌速度300 r/min。在此条件下反应90 min,铬氧化率可达到99.56%。

微波强化焙烧铬铁矿液相氧化浸出研究

为了缩短铬铁矿在高浓度氢氧化钠水溶液中高压氧化浸出时间,通过微波焙烧铬铁矿矿石进行预处理。研究了微波焙烧对铬铁矿结构和浸出行为的影响,结果表明:在800℃下微波焙烧铬铁矿后,铬铁矿表面出现大量裂纹,结构不再致密,大大降低了铬铁矿粒径。在温度为240℃、氧分压为2.2 MPa、碱矿比(质量比)为4∶1、搅拌速度700 r/min、NaOH浓度为60 wt.%的条件下,反应120 min,铬浸出率达97.81%以上,表明采用微波焙烧铬铁矿进行压力氧化浸出可大大提高铬的浸出效率。