碱性水热活化选硫尾矿基地聚合物的制备及性能

为解决尾矿预处理方法能耗高的问题,探索一种低能耗的尾矿活化方法,对部分选硫尾矿进行碱性水热活化预处理以提高其活性,改善选硫尾矿基地聚合物的力学性能。研究活化温度和活化时间对碱性水热活化效果的影响,并采用X射线衍射技术、傅里叶变换红外光谱分析、热重分析、核磁共振成像分析和扫描电子显微镜测试对活化选硫尾矿及其制备的地聚合物进行性能表征。结果表明,当选硫尾矿在200℃下活化2.0 h后,制备的地聚合物3和28 d抗压强度最高,分别为15.5和22.1 MPa。碱性水热活化能有效破坏选硫尾矿中的结晶相,促进活性硅铝的溶出,在凝胶体系内部形成更多水化产物凝胶,改善地聚合物的孔结构,从而提高选硫尾矿基地聚合物的抗压强度。以上结果表明碱性水热活化法是一种可有效提高选硫尾矿活性的方法。

微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水

选择微生物絮凝剂(MBF)作为絮凝剂,采用微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水,开展微絮凝的影响因素、正交实验及超滤处理过程的运行参数等方面研究。结果表明:(1)微絮凝的最佳运行条件为MBF与CaCl2质量比1∶32、MBF投加量30mg/L、pH=7.5、絮凝时间20min。正交实验表明,4种因素对微絮凝工艺的影响顺序依次为MBF投加量>CaCl2投加量>pH>絮凝时间。添加MBF进行微絮凝预处理可显著提高后续超滤工艺中膜渗透通量,而且对超滤膜的寿命影响小。(2)超滤的最佳运行条件为运行压力0.12 MPa、运行周期18min、回收率83%、交替"运行-反洗"方式。(3)在微絮凝/超滤组合工艺最佳运行条件下,实际印染废水中COD由2 782.50mg/L降低至109.39mg/L,综合COD去除率达到96.07%。

中和渣浆絮凝剂选型优化

本文研究了絮凝剂类型、絮凝剂用量和渣浆浓度等对中和渣浆沉降性的影响。结果表明:选用PAM-3、用量在7.5mg/L,其絮凝沉降效果相当于现场使用的PAM-1 10mg/L,每年可节省药剂成本约13.87万元;中和渣浆的絮凝沉降过程符合Hill1方程,沉降速率呈先增后减的趋势。

结晶法提纯钛白副产硫酸亚铁中杂质去除规律的研究

采用冷冻结晶工艺对钛白副产硫酸亚铁进行了提纯研究,重点考察了结晶母液循环时镁、锰杂质的累积情况以及它们的去除规律,同时对可能引入体系的钠杂质影响也进行了研究。通过多次结晶可以逐渐降低七水硫酸亚铁晶体中镁、锰杂质含量,但结晶母液的循环会导致体系内镁、锰杂质逐渐累积。利用结晶液与结晶体中镁、锰含量的关系曲线推断得到:当结晶液中镁含量低于298 mg/L时,七水硫酸亚铁晶体中镁质量分数将低于0.025%;当结晶液中锰含量高于761 mg/L时,七水硫酸亚铁晶体中锰质量分数将高于0.05%。另外,结晶法提纯硫酸亚铁时应避免向体系中引入钠离子,否则会导致七水硫酸亚铁晶体中钠杂质含量超标问题。该论文研究结果可以为利用结晶法提纯钛白副产硫酸亚铁提供一定的理论和技术指导。

中和渣基地质聚合物的制备与性能表征

中和渣(NS)是矿物开采和冶金处理过程中生成的以硫酸钙为主要成分的工业废渣,中和渣大量堆积储存会给环境带来巨大威胁,因此,迫切需要探索一种回收利用中和渣的新技术。研究了不同粒化高炉矿渣掺量的中和渣基地质聚合物的力学性能,并通过X射线衍射测试、反应热测试、压汞测试、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜测试等手段,对中和渣基地质聚合物的物相组成、水化速率、孔结构及微观形貌进行了表征。结果表明:在激发剂作用下,中和渣与粒化高炉矿渣间地质聚合反应的主要产物为C(N)-A-S-H凝胶。粒化高炉矿渣的掺入可提高聚合反应速率,生成更多的地质聚合物凝胶,使得中和渣基地质聚合物微观结构更致密,力学性能也更高。粒化高炉矿渣掺量为30%(质量分数)的中和渣基地质聚合物28 d抗压强度可达17.8 MPa。

CONTROLLED SEQUENTIAL AND RANDOMRADICAL COPOLYMERIZATION OF STYRENE AND BUTYL METHACRYLATE BY ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION

Diblock copolymers containing polystyrene (PSt) andpolybutyl methacrylate (PBMA)segnents and random coplymer of styrene (St) and butyl methacrylate (BMA) havebeen prepared by atom transfer radical polymerizanon (ATRP). Diblock copolymers ofBAN and St with predetermined molecular weight (1× 104ed.5 × 104)and narrowermolecular weight distribution(1.25～1.5) were obained The random copolymercompositions were determined by 1HNMR spectroscopy and the reactivity ratios wereevaluated by the extended Kelen-Tudos method to be γst=0.91, γBMA=0.32.

利用中和渣复垦尾矿的可行性及其重金属污染特征研究

有色金属矿在开采和冶炼的过程中会产生大量的尾矿渣和酸性矿山废水,后者被中和沉淀后成为中和渣.大量堆存的尾矿和中和渣会产生严重的安全和环境问题,亟需有效方法将其安全地处置或回收再利用.研究认为中和渣可以替代土壤作为植物的种植基质,进而缓解尾矿复垦中表土缺乏的困境,但该策略的可行性和安全性尚未经过系统的论证.本研究以紫金山铜矿堆浸废石边坡为对象,评估以中和渣替代自然土壤进行植被复垦的可行性,识别复垦过程中可能存在的限制植物生长的关键环境因子,分析中和渣中毒性重(类)金属元素的状况,比较不同种植方式和坡位对复垦效果的影响.结果表明,有机肥改良后的中和渣土壤氮、磷和钾的总量相对较好,孔隙度、容重和含水率和盐度持续改善.但其有机质总量的偏低,以及有机养分矿化速率较慢所导致的无机氮和有效磷的缺乏,很可能是限制植物生长的关键因素.中和渣所含重金属总量普遍保持稳定,产生二次的污染风险较小.相比机喷处理,人工穴播处理下的中和渣具有更好的养分条件和微生物多样性,但有pH下降和铜、铁和锰等重金属的有效性上升的趋势.本研究的结果表明,以中和渣作为土壤基质进行尾矿复垦是相对安全可行的,但仍需长期关注其pH的变化,并适当增加有机质的添加量和利用微生物菌剂促进其中养分的矿化.