放射性铌铁精矿中铀钍的脱除及分离

通过对国内某企业进口放射性铌铁精矿进行工艺矿物学分析,确定该精矿的主要矿相为烧绿石,同时伴生钛铁矿和白云母,矿石中放射性元素U和Th的含量分别为0.27%和1.03%。针对该铌铁精矿,探索H_(2) SO_(4)-Fe(Ⅲ)、H_(2)SO_(4)-HF-H_(2)O_(2)、H_(2)SO_(4)-HF、H_(2)SO_(4)-HF-H_(2)O_(2)-(NH_(4))_(2)CO_(3)体系中U和Th的浸出及分离效果,最终确定H_(2) SO_(4)-HF-H_(2)O_(2)-(NH_(4))_(2)CO_(3)多段浸出工艺能有效实现U和Th的脱除与分离。U、Th的脱除率分别为100%和80%。基于研究提出了铌铁精矿U、Th脱除及分离工艺流程。

磷酸盐矿物固铀法处理含铀废水研究现状与进展

铀矿及铀-多金属矿采冶过程产生的含铀废水的无害化与资源化是核资源与环境领域的研究热点。综述了磷酸盐矿物固铀法处理含铀废水的研究现状与进展,介绍了可溶磷酸盐固铀、含磷天然矿物固铀、人工合成磷酸盐吸附材料固铀、生物介导有机磷固铀的固化原理及效果。相较于其他矿物固铀工艺,磷酸盐矿物固铀具有效率高、成本低、产物稳定性强的优点。磷酸盐固铀过程中,金属阳离子种类决定着固铀成矿过程及产物种类,在众多金属磷酸盐固铀矿物中,变钙铀云母的溶解稳定性最高,这为磷酸盐矿物固铀法在低浓度含铀溶液中铀的脱除与回收提供了新的思路。

氯化焙烧-水浸法从富铷锂云母矿中提取Li、Rb

由于低铷锂云母中的Rb赋存形态差异较大,且含量低,提Rb工艺参数稳定性差,难以实现工业化生产。本文以澳大利亚富铷锂云母矿为原料,采用NaCl-CaCl_(2)焙烧-水浸法进行了提取Li、Rb的试验研究,考察焙烧温度、配料比、时间和浸出液固质量比、时间、温度对Li、Rb提取的影响。结果表明,在富铷锂云母矿:NaCl:CaCl_(2)的质量比为1:0.6:0.4、焙烧温度为800℃、焙烧时间为1.5 h、水浸温度为25℃、液固比4:1、浸出时间15 min的条件下,Li、Rb浸出效果最佳,Li、Rb浸出率分别达87.8%和94.9%。焙砂及浸出渣的X射线衍射(XRD)分析表明,氯化焙烧后,锂云母中的Li和Rb矿相转化为可溶性的LiCl和RbCl相,同时生成KCl和难溶物CaAl_(2)Si_(2)O_(8)、NaAlSi_(3)O_(8)、CaF_(2)。△GΘT-T和△HΘT-T关系图表明,NaCl-CaCl_(2)与碱金属氧化物的反应顺序为Rb>K>Li;矿石中的SiO_(2)与Al_(2)O_(3)参与对碱金属的氯化反应有促进作用。

含铀废水处理技术进展

随着我国铀资源开发工业的发展,含铀废水污染已成为不可忽视的环境问题,采用合适的技术对含铀废水进行处理受到研究者的广泛关注。综述了含铀废水的处理技术,包括化学沉淀法、还原固化法、离子交换法、吸附法、微生物法和电沉积法等传统方法以及膜分离法和矿物固铀法等新技术。介绍了各种技术在含铀废水处理中的应用并对其机理进行了分析,对其优缺点进行分析比较认为,各种方法的适用方向具有显著特异性,实际应用中可采用多种方法联合处理。传统处理方法具有相对成熟、工艺过程简单和低成本高效益等优点,但是也存在选择性不强、稳定性差和二次污染等缺点;传统方法停留在对原有材料的功能化和改性,试图不断突破其处理铀的上限;新技术中的膜过滤法具有自动化程度高、分离效果好、渗透液可重复利用等优势,同时也存在成本高、工艺复杂、膜污染和渗透通量低等问题。在众多含铀废水处理工艺中,矿物固铀法在大批量含铀废水处理上具有明显优势,固铀产物作为二次铀资源进行回收储备是实现含铀废水无害化与资源化处理的优选方法。

某砂岩型铀矿床矿石柱浸试验

柱浸试验是选择确定新矿床溶浸开采工艺的重要环节。采用某拟开发砂岩铀矿床的矿石,在实验室进行酸、碱法柱浸试验,并进行氧化浸出对比。酸法溶浸剂为6 g/L的硫酸溶液,碱法为3 g/L的碳酸氢铵溶液,氧化剂为300 mg/L的过氧化氢。结果表明,酸法浸出效果优于碱法浸出,氧化浸出优于无氧化浸出;酸度6 g/L+300 mg/L过氧化氢浸出效果相对最好,浸出54 d液计浸出率为87.42%,浸出率达到75%时液固比为2.29,酸耗9.0 kg/t。结合矿石碳酸盐含量较低的特点,建议采用6 g/L酸度的酸法工艺开展现场浸出条件试验,可考虑适量添加氧化剂。

基于“双碳”目标的环境工程专业特色课程群构建与实践研究——以东华理工大学环境工程专业为例

“碳达峰、碳中和”“双碳”目标的提出,对环境工程专业人才培养、课程体系、教学方法改革提出了新的要求。通过构建环境工程专业特色课程群、设计“碳中和”知识案例库、基于“双碳”目标修订课程教学大纲,实现“双碳”目标与环境工程专业本科教学紧密融合。“双碳”目标“三全”(全员、全过程、全方位)融入环境工程专业本科教学,既符合社会发展对环境工程人才的需求,又满足了我国生态文明建设的需要。

“金课”背景下构建分析化学“智慧课堂”教学模式研究

在工程教育认证的背景下,让每个学生更优秀的教育理念,教师应避免采用灌输式教学的教学方式,学生在课堂中被动听课,本文以分析化学类课程为例,明确落实立德树人的根本任务,坚持教学回归本位,建立以学生为中心,以提高学生主动学习、思想素质和能力培养为课程教学目标,建立“模块化、多元化、全过程、梯队化”智慧课堂教学模式,使分析化学类课程教学模式符合教育部要求的“两性一度”的线下“金课”标准。

氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中电解制备超细铜粉

利用1ChCl∶2Urea低共熔溶剂作为电解质,以单质铜作为阳极,钛片作为阴极,草酸(H2C2O4·2H2O)作为添加剂,在恒电流密度下电解制备出树枝状超细铜粉。用电化学工作站对[1ChCl∶2Urea]/0.1 mol·L-1 H2C2O4·2H2O低共熔溶剂体系进行了相关的电化学测试。研究了电解温度、电流密度及草酸浓度对电解所得铜粉的粒度、电流效率和直流电耗的影响;利用扫描电镜和激光粒度仪分别对铜粉的形貌和粒度进行了测试表征。结果表明:优化工艺条件为控制温度在80℃,电流密度为8.6mA·cm-2以及草酸浓度0.10mol·L-1的条件下,可电解得到粒度小于15μm的树枝状超细铜粉,电解过程的电流效率高达95.6%,电耗为1746kW·h·t-1。

固砷矿物臭葱石组成与结构及其浸出稳定性研究现状

综述了固砷矿物臭葱石的组成与结构性能,及其浸出稳定性研究现状。不同条件下制备的臭葱石样品,会因SO42-夹杂和结晶水量变化,具有不同的组成。已提出双齿双核和双齿单核两种臭葱石结构模型,两者是否属实尚存在争议。臭葱石的溶度积介于10^(-21.17)~10^(-25.83)之间波动。在弱酸性(pH 2~6)、氧化条件下,臭葱石浸出稳定性较高,能较好满足长期堆存要求;而在强酸性或碱性区域,或在还原性条件下,其浸出稳定性较差。

氯化胆碱-水合草酸低共熔溶剂中ZnO的溶解行为

以氯化胆碱(ChCl)和水合草酸(H_2C_2O_4·2H_2O)为原料合成氯化胆碱/水合草酸低共熔溶剂(ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs)。研究ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs的组成与熔点的关系,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度、电导率与温度的关系,ZnO在1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的溶解度及溶解行为。研究结果表明:1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的低共熔点为9℃,在150℃以内具有热稳定性;随温度从297 K升高到333 K,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度从199.4 m Pa·s降低到35.6 m Pa·s,电导率则从3.55 m S/cm增大至15.01 m S/cm,ZnO的溶解度由0.310 mol/L增至0.860 mol/L;未发现ZnO与体系中的正离子或负离子结合成离子物种形式存在,溶解于1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的ZnO与体系中的草酸反应生成可溶于该体系的ZnC_2O_4。

[ChCl-3EG]/CrCl_3·6H_2O离子液体中电沉积铬镀层的研究

以氯化胆碱(ChCl)、乙二醇(EG)和CrCl3·6H2O制备的[ChCl-3EG]/CrCl3·6H2O低共熔溶剂型离子液体为电解液,在镍基阴极上电沉积出黑铬镀层.采用冰点测定仪、旋转式黏度计、电导率仪分别测定了该离子液体的熔点、黏度和电导率,以线性扫描伏安法测得[ChCl-3EG]离子液体的电化学窗口为3.22V.[ChCl-3EG]/CrCl3·6H2O离子液体的循环伏安曲线表明Cr3+的电化学还原经历Cr3+→Cr2+和Cr2+→Cr0两步还原反应,起始还原电位分别为-0.26V和-1.06V,且两步均为不完全可逆过程;以电流密度为20 mA/cm2于50℃下进行恒电流电沉积30min,对阴极沉积物的XRD和XPS测试表明,镀层成分铬原子百分比为Cr 80.94%、Cr2O319.06%.SEM和AFM测试表明,在[ChCl-3EG]/CrCl3·6H2O离子液体中可电沉积出平整、致密、无裂纹、表面粗糙度为5.56 nm的黑铬镀层,电沉积铬的电流效率约为65.8%.

具有高浸出稳定性臭葱石的合成、原位包覆及表征（英文）

为了提高臭葱石的稳定性,本文作者提出一种合成并原位包覆臭葱石的方法。在Fe(Ⅱ)-As(V)-H_2O体系、90°C和pH1.5的条件下持续通入氧气合成多面体状和山梅状臭葱石颗粒。当初始Fe(Ⅱ)/As(V)摩尔比超过1:1时,在合成过程中,一种含硫酸根的铁的氧化物或氢氧化物包覆层包覆在臭葱石颗粒表面。为了检测这些合成样品的浸出稳定性,用TCLP毒性浸出方法对样品在pH 4.93进行60 h的浸出实验。此外,用多种不同pH 5.40～10.88浸出溶液对样品进行30～40d的浸出实验。浸出结果表明,该包覆层能有效延缓臭葱石中砷的释放;TCLP结果显示,其被包覆后砷的浸出浓度低至0.12 mg/L,长周期浸出实验显示砷的浸出浓度低于0.5 mg/L。

氧化亚铁硫杆菌的固定化连续培养试验

在前人研究基础上,创新性地提出采用50%接种率并逐次降低接种率循环回流的方法,开展氧化亚铁硫杆菌的固定化培养试验。结果表明,该方法可以在接种9次,历时10d内完成细菌固定化,固定化完成时的平均亚铁氧化速率可达0.31~0.61g/(L·h);在同等条件下,固定化细胞对亚铁的平均氧化速率是游离细胞20%接种率时的5倍,40%接种率时的4倍;连续培养阶段,不同材料、不同柱高固定化细菌的亚铁氧化速率最高可达6.67g/(L·h);可选用55cm高沸石柱为后续柱浸试验培养活性菌液。

地下水抽出处理技术在离子型稀土矿山的工程应用

南方离子型稀土矿山在采用地浸工艺开采过程中,由于水文地质条件和浸矿母液的渗漏,对地下水环境造成一定的影响。为解决离子型稀土矿地下水污染问题,基于赣州稀土矿业有限公司矿山水文地质条件、无铵开采新工艺特点以及地下水与地表水补排关系,赣州稀土矿业有限公司提出一套新的地下水过程监管及末端治理措施处理工艺。针对边界矿区地下水末端治理,开展了小流域地下水抽出处理工程项目建设。根据地下水抽出系统项目运行效果,可以有效控制稀土开采活动对地下水环境的影响。工程实践表明,地下水抽出处理技术具有处理快速、适用性广,为有效解决离子型稀土矿山地下水污染防控提供了可靠的途径。

钛制取工艺研究进展

系统地总结了目前国内外金属钛的制取方法,按照提取工艺和含钛原料的不同,将提取钛的方法分为热还原法和熔盐电解法。热还原法包括以TiCl4为原料的Kroll法、Hunter法、Armstrong法及EMR法,以TiO2为原料的OS法、PRP工艺和MHR法以及以钛酸盐为原料的热还原法,所采用的还原剂主要是液态或气态的活泼金属镁、钙、钠及其氢化物等。熔盐电解法包括TiCl4熔盐电解法,钛酸盐熔盐电解法以及以TiO2,TiO·mTiC或钛渣为原料的熔盐电解法,如FFC剑桥法、MER工艺、USTB法、QIT工艺、SOM法及离子液体电解法等;熔盐电解法所采用的电解质主要有NaCl,KCl,CaCl2以及这几种盐的混合物等。目前钛的工业化生产只有Kroll法和Hunter法,其他的热还原法由于产品不能满足要求且不能实现连续化等原因尚处于实验室研发阶段。FFC剑桥法直接以TiO2为原料进行熔盐电解获得金属钛,省去了TiCl4的生产步骤,缩短了提取钛的工艺流程,降低了能耗和成本,已成功开展了千克级的扩大化实验;离子液体电解法将二氧化钛的熔盐电解温度从近千度的高温降低至近室温,但因其较低的还原率和电流效率,该方法还有待进一步研究。因此,熔盐电解法将可能成为未来钛制取的发展方向而取代热还原法并由高温向低温方向发展。

难处理铀矿外场预处理强化生物浸出研究进展

在当前能源紧缺、碳达峰与碳中和的背景下,核电因具有清洁、低碳、经济等特点而备受关注,而天然铀的安全稳定供给是核电持续发展的重要保障。随着中国铀矿资源开采日趋贫化,复杂难处理铀矿所占比例逐年增加,传统酸法水冶工艺由于工艺复杂、成本高及环境污染等不足,难以经济开采此类矿石,生物浸出技术为难处理矿石及废弃资源中有价金属的提取回收提供了新方向。本综述讨论了铀矿生物浸出技术的最新进展,总结了影响和阻碍生物堆浸技术推广应用的关键技术问题,探讨了微波、超声波、电磁场、电场等非常规外场预处理强化铀矿浸出优势和不足。最后,结合当前铀矿生物浸出技术的进展,提出了难处理铀矿生物强化浸出的研究方向,为今后该领域的研究提供借鉴。