PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜油水分离性能研究

稀土萃取分离生产过程中会产生大量的含油废水亟待处理,超亲水-水下超疏油过滤膜为稀土冶炼含油废水带来了新的解决方案。以过滤棉为基材,以富含羟基的聚乙烯醇(PVA)与亲水的纳米二氧化硅溶胶为前驱体,以戊二醛为交联剂制备了PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜。接触角测试表明,在空气介质中对水的接触角为0°,在水介质中对油的接触角为155.3°,具备优良的超亲水-水下超疏油性能。对制备的PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜进行油水分离实验发现,3次重复实验过滤膜的平均油水分离率为97.5%,膜通量为11.89 L/(m^(2)·s),经30次油水分离循环测试,该过滤膜仍具有95.3%的油水分离率和11.06 L/(m^(2)·s)的膜通量,展现了较好的耐久性和稳定性,具有一定的工业推广应用前景。

AM真菌对离子型稀土矿山废弃地土壤修复改良效果研究

【目的】研究3种AM真菌对离子型稀土废弃矿区的生态修复改良效果,为选择适宜的AM菌剂提供技术支撑。【方法】试验采用盆栽方法,供试土壤采自江西省赣州市定南县某废弃的离子型稀土矿区,供试作物为黑麦草。在灭菌的土壤上,分别接种摩西斗管囊霉(Glomus mosseae,G.m)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,R.i)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum,G.e),以不接种菌剂为对照,每个处理重复6次。播种催芽后的黑麦草,黑麦草生长210天,进行了8次株高和干物量监测,在黑麦草生长195天时(第8次监测),收获3个重复的黑麦草,植株样品用于分析地上部和根部干重、NPK含量,根际土壤样品用于分析pH、有机质、全量和速效氮磷钾含量。其余3个重复停止灌水用于干旱胁迫处理,在黑麦草生长210天时测定了植株超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量。【结果】与不接菌空白组相比,接种G.m、R.i、G.e处理根际土壤pH由强酸性(4.60)提高至7.62~7.90,有机质分别提升了123.9%、126.8%、105.0%;G.m处理土壤全氮、碱解氮和全磷分别提升了64.17%、59.93%和84.12%;R.i处理速效钾含量提高了73.31%。接种G.m、R.i和G.e处理的黑麦草株高分别增加了38.13%、34.53%和25.33%;接种R.i真菌的黑麦草地上部干重增加了43.73%,地下部氮、磷、钾含量分别提升了58.60%和83.27%、45.60%。干旱胁迫4天后,G.m、Ri、G.e 3种AM真菌SOD活性分别提高了7.35%、15.94%和4.68%,脯氨酸含量分别提高了34.94%、36.66%和16.87%。【结论】在离子型稀土废弃矿区土壤上接种这3种AM真菌均能有效侵染黑麦草根系,提高植株的耐旱性,有利于植株产生更多的SOD和脯氨酸,以提高抗干旱胁迫能力。接种AM真菌可显著提高离子型稀土废弃地黑麦草根际土壤pH,提高土壤有机质、全氮、全磷和速效氮、钾含量,显著增加植株株高和地上及地下部干物质累积量。因此,接种AM真菌有利于提高离子型稀土废弃矿区的生态修复效果,尤其是G.m和R.i两种真菌有非常可期的推广前景。

离子型稀土矿区污水脱氮的研究进展

离子型稀土矿是我国重要的战略资源,不规范的开采方式,导致了矿区周边大量水体氨氮超标,治理迫在眉睫。由于离子型稀土矿区污水有机质含量少、水质水量变化大,采用传统的污水处理技术进行处理存在处理成本高、运行维护繁琐的问题,而人工湿地脱氮系统能很好的解决上述问题。本文综述了离子型稀土矿区现有的脱氮技术和潜流人工湿地在污水处理方面的研究进展,以期为离子型稀土矿区氨氮污水处理提供新的低成本处理方法。

响应面法优化超声辅助提取米糠油的工艺研究

在单因素试验的基础上,通过响应面法优化超声辅助异丙醇提取米糠油的工艺条件,得到超声条件下异丙醇浸提米糠油的最佳提取工艺条件为料液比1∶25(g/m L)、超声功率150 W、超声时间14 min,米糠油提取率为87.33%。

米糠中油脂与蛋白提取技术研究进展

我国米糠年产量超过1200万t,它含有14%~24%的油脂和12%~18%的蛋白质,提取加工米糠油和米糠蛋白具有很好的开发前景。简要综述了米糠油与米糠蛋白的主要提取技术及特点,对米糠的综合开发利用有借鉴和参考作用。

水剂法同步提取米糠蛋白与油脂的工艺研究

研究利用水剂法同步提取分离米糠蛋白与油脂,以米糠蛋白提取率为主要指标,通过单因素试验和正交试验优化,得到了水剂法提取的最佳工艺条件为料液比1∶12(g/m L)、p H 8.0、浸提温度45℃和浸提时间3.0 h。此条件下,米糠油与米糠蛋白的提取率分别为22.17%、54.29%。

离子型稀土尾矿硫酸镁高效淋洗脱除氨氮技术研究

针对赣南地区离子型稀土尾矿残存氨氮带来的长期拖尾问题,通过室内柱浸模拟矿区环境,采用淋洗药剂集中淋洗的方法脱铵,开展了淋洗药剂筛选、淋洗工艺优化、淋洗效果验证及尾矿残留淋洗药剂的脱除等方面的研究。结果表明,硫酸镁是适合赣南地区离子型稀土尾矿氨氮淋洗的药剂;当硫酸镁溶液的浓度为2.5%(质量分数)、pH值为5、注液强度为0.3 mL/min时,淋洗效果较好,淋洗液固比为2.9时,尾矿氨氮淋出率为96.97%。将硫酸镁淋洗尾矿在pH值为5.7的雨水中浸泡60天后,浸泡液氨氮浓度低于15 mg/L的直接排放标准。集中淋洗后的尾矿加注顶水可将尾矿中残留的镁离子淋洗下来循环利用,不会对离子型稀土尾矿矿区造成二次污染。

稀土冶炼萃余废水深度除油研究进展

稀土冶炼过程中会产生大量COD(化学需氧量)较高的萃余废水,治理困难,可考虑采用深度除油技术实现废水COD达标排放。本文在调研了国内稀土冶炼分离企业对萃余废水的除油处理技术后,对当前工业应用较多的物理化学组合工艺中存在的问题进行分析,并重点介绍了膜分离法、树脂吸附法、多级冷冻法以及改性活性炭吸附法等技术在废水深度除油方面的研究情况。

超声波辅助SDS反胶束体系前萃米糠蛋白的工艺研究

利用超声波辅助SDS(十二烷基磺酸钠)/异辛烷-正辛醇反胶束体系萃取米糠蛋白。主要考察了料液比、SDS质量浓度、W_O值、超声功率、前萃时间、增溶水p H和KCl浓度对米糠蛋白前萃率的影响。通过正交实验设计优化得到超声波辅助最佳萃取工艺条件为料液比0.015∶1、SDS质量浓度0.08 g/m L、W_O值30、超声功率225 W、前萃时间40 min、增溶水p H 7.5和KCl浓度0.25 mol/L。在最佳条件下,米糠蛋白前萃率为86.96%,比常规振荡萃取的高17.14个百分点。

稀土元素在水产养殖中的应用研究

就稀土元素在水产养殖方面的毒性、代谢过程、作用机理、在不同水域的应用及存在的问题和应用前景做一个综述。

离子型稀土尾矿氨氮淋洗技术研究

针对离子型稀土矿硫酸铵浸矿后尾矿残留铵盐造成持久性的氨氮污染问题,提出用淋洗法去除残留氨氮,通过室内模拟实验,探讨了水、淋洗剂A、淋洗剂B三种淋洗剂对尾矿残留氨氮的淋洗性能。结果表明,采用水淋洗尾矿水量需求大、流出液后期拖尾严重且主要淋洗的是尾矿中的水溶态铵,尾矿依然残留氨氮600.57 mg/kg矿土,尾矿残留问题未能有效解决;淋洗剂A、B淋洗尾矿后氨氮残留分别为168.8 mg/kg矿土、179.1 mg/kg矿土,均能解决尾矿氨氮残留问题,但淋洗剂B流出液峰值氨氮浓度是淋洗剂A的2倍,且淋洗剂用量低34.83%,有利于集中处理氨氮废水且缩短淋洗时间,淋洗剂B淋洗效果更佳。

硝酸反萃制备低氯根碳酸铈新工艺研究

目的:探讨硝酸反萃制备低氯根碳酸铈的两种新方案。方法:采用铈负载有机硝酸反萃法和独立稀土皂化萃取硝酸反萃法制备低氯根碳酸铈。结果:制备的碳酸铈产品中氯根含量均低于20mg/L。结论:相较于碳酸铈硝酸溶解二次沉淀的工艺,成本每吨可节约1500元左右。

离子型稀土矿柱浸过程氨氮平衡及尾矿氨氮形态转化研究

离子型稀土矿柱浸过程氨氮的平衡与迁移转化研究可以对浸矿剂硫酸铵用量的模拟运算提供理论参考。试验以定南某离子型矿土为对象,采用室内柱浸模拟的方式对离子型稀土原矿氨氮的分布、硫酸铵浸矿过程氨氮平衡及尾矿氨氮赋存转化的影响进行了试验。结果发现,离子型稀土原岩风化过程中,还可能伴随着离子相铵盐的生成,在浸矿过程中会伴随稀土一起被浸出,离子相铵盐含量随离子相稀土含量的升高而增加。硫酸铵柱浸过程中残留在尾矿内的氨氮量与浸出液中的氨氮量占比分别为50.76%和49.24%,浸矿剂中半数铵根主要起到保持浸矿过程中铵根浓度的作用,在浸矿后会随浸出液流出。离子型稀土尾矿水溶态和可交换态氨氮在矿土含水率的影响下会发生可逆转化,在尾矿矿土自然风干过程中,尾矿内水溶态氨氮含量占比由63.24%降至32.01%,离子型稀土尾矿水溶态与可交换态氨氮的赋存含量需要前置时间和矿土含水率等条件才能准确定义。

丛枝菌根(AM)真菌扩繁试验研究

为获得侵染性强、质轻的丛枝菌根菌剂,以紫花苜蓿和高粱为宿主,以摩西斗管囊霉和根内根孢囊霉两种AM真菌为供试菌种,在以沸石、河砂、珍珠岩、蛭石、草炭土5种原料组成不同配比的3种基质中进行培养,通过检测侵染率和产孢量评价菌剂质量,从而获得最佳扩繁条件。结果表明,G.m、G.i两种AM真菌最佳宿主植物均为为紫花苜蓿;P1基质适合培养G.m真菌,P2基质适合培养G.i真菌。

离子型稀土柱浸过程铵与稀土的分布及传质行为研究

(NH_(4))_(2)SO_(4)柱浸过程中铵与稀土在矿土内的分布行为研究能为浸矿剂硫酸铵用量估算提供理论参考。试验以定南某矿区某离子型稀土矿土为研究对象,采用室内柱浸和等比例分割取样分析方法,对(NH_(4))_(2)SO_(4)柱浸离子型稀土各阶段柱内矿土中铵与稀土的分布及传质行为进行了研究。结果发现,离子型稀土柱浸过程中的传质行为最终表现为铵与稀土离子在滞留水层和黏土颗粒表面双电层间的离子交换及滞留水层和流动水层间的物质传递过程,在柱浸过程中矿土内会形成一条“稀土浸出带”随浸出液向下渗透逐渐完成柱内矿土的浸取。离子型稀土黏土颗粒表面双电子层的扩散层可能存在空缺亚层,在柱浸过程中会对铵与稀土离子进行吸附,这也是黏土颗粒对稀土离子具有反吸附行为的原因。根据硫(NH_(4))_(2)SO_(4)柱浸过程中铵与稀土的分布规律及传质行为特征,推导出一种较为简便的估算离子型稀土浸取时(NH_(4))_(2)SO_(4)最低用量的方法,通过理论最低用量浸矿和电解质淋洗相结合的方式,可以获得较高的稀土浸出率,稀土产品品质与(NH_(4))_(2)SO_(4)单独浸矿基本一致,希望可以为赣南地区离子型稀土矿区早日复产和绿色开采提供理论参考。

稀土冶炼含油废水处理技术研究进展

稀土萃取分离过程中产生大量含油废水,须有效处理达标排放。本文综述了常规的废水除油方法,物理、化学、生物等单一的除油方法难以达标排放,隔油+气浮+絮凝沉降+臭氧氧化等联合除油技术可有效除油,但工艺繁琐、成本高。重点介绍了超亲水超疏油分离膜除油技术,有望简单、低成本处理含油废水。

集残留置浸矿的离子型稀土浸-淋一体化工艺研究

离子型稀土经(NH_(4))_(2)SO_(4)浸矿后尾矿内有大量的铵盐残留,在闭矿后长期缓释对矿区环境造成污染,制约了(NH_(4))_(2)SO_(4)浸矿剂的应用和离子型稀土的高效开采。试验通过室内柱浸模拟试验,对浸矿与集中淋洗工艺的组合优化工艺进行了小试条件探索和扩大化试验验证。结果发现,在(NH_(4))_(2)SO_(4)加入量为4.53 g·g^(-1)REO,MgSO_(4)加入量为(NH_(4))_(2)SO_(4)加入摩尔量的120%的工艺条件下,均配制成2%(质量分数)的溶液先后进行浸矿和淋洗,小试和扩大化试验中铵浸+镁淋的稀土浸出率分别为96.81%和98.61%,稀土混合浸出液中的Mg^(2+)浓度分别为57.24和77.34 mg·L^(-1),NH_(4)HCO_(3)沉淀得到的碳酸稀土精矿中镁含量均小于15 mg·kg^(-1);结合一倍柱内矿土孔隙体积纯水淋洗,镁淋+水淋洗的尾矿氨氮淋出率在90%左右,尾矿中残留的氨氮含量小于200 mg·kg^(-1),符合绿化种植土壤要求。采用浸-淋一体化工艺在利用淋洗药剂淋洗和推动离子型稀土尾矿中铵根向下浸矿的同时并未对浸出液质量造成影响,同等稀土浸出率条件下,可大幅降低浸矿剂(NH_(4))2SO_(4)的用量,缩短浸矿和淋洗周期,具有较好的工业推广价值。