用一种新的相关法预测污水处理井中FeS沉淀

在污水处理井中,由于注入的污水不配伍而引起铁垢形成和井堵塞是油田的一个关键问题。当不同的污水混合后,在注入处理井之前必须评估它们的配伍性。不同污水中的一种在任何系统条件下可能非常稳定而不会出现结垢问题,但是,一旦把它们混合在一起,离子间的作用就可能形成不溶物从而损害近井地带的渗透性。本文对收集于伊朗西南部脱盐装置污水处理井不同污水成分进行了临界分析。实验研究与现场经验显示,污水处理井地层损害主要是含Fe离子与含H2S的污水混合后生成FeS所致。一种新的相关法可以估算在各种pH值溶液中的Fe离子、亚铁离子的临界含量及原油脱盐装置处理污水中大范围的H2S浓度。对于那些含Fe离子与溶解H2S的混合水溶液,通常需要通过可溶性计算或实验测试,而这种相关法则不再需要对配伍性进行评价。结合现场实例,推荐了基于相关法分析结果的三种不同的解决方法。

共沉淀法制备Fe_3O_4粉末及其性能研究

以Fe Cl3·6H2O和Fe Cl2·7H2O为反应试剂,油酸作为修饰剂,利用共沉淀法制备了Fe3O4粉末。改变油酸的用量、p H值及反应温度可以对产物的粒径、形貌和分散性产生影响。通过X衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:在一定范围内提高p H值、降低反应温度以及增加油酸的加入量可以改善颗粒的分散性,窄化粒径分布。实验的最佳工艺参数:p H=9,T=50℃,油酸的质量为3.76g,该实验条件下制备的Fe3O4在室温下具有较小的矫顽力和剩磁,表现出超顺磁性,其饱和磁化强度为50.22emu/g。

共沉淀法合成新型阴极材料Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-σ)

草酸共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)新型阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-σ(BSCF)。XRD,DSC和SEM结果显示:经过900℃煅烧2h后,产物的钙钛矿结构已经初步形成,但由于晶化不完全,衍射峰强度相对较弱,且存在杂相;随着煅烧温度提高到1200℃后,产物中杂相消失,晶体结构转变为单一的立方型钙钛矿,颗粒大小基本在2μm^3μm;BSCF与Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)混合物(质量比1:1)在1000℃下热处理24h后未发现杂相,表明BSCF与SDC具有良好的化学相容性。

锌精矿氧压酸浸过程Fe(Ⅲ)助浸及水解沉淀行为

针对锌精矿氧压酸浸过程受多相传质影响导致氧化能力不足的问题,本文利用锌浸出渣中可溶性Fe(Ⅲ)的强氧化性促进锌精矿中低价硫化物的高效溶解,同时实现铁酸锌、金属硫化物的强化解离和铁的清洁分离。结果表明:锌浸出渣中铁酸锌溶解产生的Fe(Ⅲ)可以提高体系氧化还原电位,强化锌精矿浸出;以添加锌浸出渣形式向系统补充6.1g/L Fe(Ⅲ)后,锌浸出率由87.59%升高到98.82%;升高反应温度、提高氧分压将有助于提升Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)的氧化还原反应能力,同时促进锌的高效浸出和Fe(Ⅲ)的矿物化沉淀;提高酸度可以加快锌精矿的溶解速率,但酸度过高将抑制Fe(Ⅲ)矿物化水解沉淀。在初始Fe(Ⅲ)为6.1 g/L、初始酸度95 g/L、反应温度160℃、氧分压0.8 MPa、液固比6 mL∶1 g、搅拌转速800 r/min、反应时间120min的优化技术条件下,锌浸出率为98.82%,同时溶液中92.36%的铁以铁矾的形式沉淀入渣,浸出终渣含黄钾铁矾40.2%、铅铁矾14.6%;浸出液含铁低至1.04 g/L。

SnO_2共混Fe_2O_3纳米氧化物的制备及其组织结构研究

用SnCl4和FeCl3为原料,采用化学共沉淀法制备掺杂Fe2O3的纳米SnO2,运用差热(DSC)、X射线粉末衍射(XRD)和透射显微镜(TEM)等方法对Fe2O3和SnO2混杂纳米粉末的物相和粒径进行了分析.结果发现:与纯SnO2相比,(1)掺杂Fe2O3可以降低前驱体Sn(OH)4分解制备SnO2纳米晶的焙烧温度,从纯Sn(OH)4的分解温度345.7℃下降到341.1℃;(2)掺杂Fe2O3可以有效阻碍SnO2纳米晶的团聚和长大,前驱体在650℃焙烧时,纯SnO2晶粒在25nm,而掺杂Fe2O3的SnO2晶粒可以保持在2nm左右;(3)掺杂Fe2O3使前驱体焙烧制备SnO2的温度范围更宽,对制备小于10nm的SnO2纳米晶,纯SnO2的焙烧温度范围在400～550℃,而掺杂Fe2O3的焙烧温度范围在400～650℃;(4)SnO2/Fe2O3复合粉末在650℃以下,其晶体结构保持溶剂SnO2的四方结构,部分Fe元素置换了Sn的位置;650℃以上,复合粉末从溶剂晶格中析出Fe2O3形成两相结构.

螯合剂铁螯合值测定方法简介及评价

介绍了目前常用螯合剂铁螯合值测定方法[络合滴定法、Fe(OH)3沉淀法、碘量法]及原理;采用这3种方法测定乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)铁螯合值,并对测定结果与理论值进行比较.结果表明:络合滴定法精密度及准确度均最高,操作简便,不受放置时间、溶液颜色的影响,且测定结果与理论值相符.Fe(OH)3沉淀法和碘量法误差大、准确度低,测定结果随样品质量变化而变化.因此,络合滴定法是测定螯合剂铁螯合值的最适宜方法.

螯合剂铁螯合值测定方法比较

采用络合滴定法、Fe(OH)_3沉淀法和碘量法等3种方法测定螯合剂EDTA的铁螯合值,并对测试结果和操作过程进行比较。结果表明,络合滴定法相对标准偏差最小,精度最高,操作简单、方便,且不受放置时间、溶液本身颜色的影响。故测定螯合剂铁螯合值时选用此法为宜。

硫化锌精矿与锌浸出渣协同助浸机理及行为

针对硫化锌精矿两段氧压浸出能耗高、锌浸出渣处理产生危废铁渣量大等行业技术难题,提出硫化锌精矿与锌浸出渣协同助浸工艺,利用锌浸出渣中高价铁的载氧体特性促进硫化锌精矿中低价硫化物的高效溶解,同时实现铁酸锌、金属硫化物的强化解离和铁的高效沉淀分离。研究结果表明:添加锌浸出渣可以强化硫化锌精矿的浸出;反应温度和初始酸度是关键影响因素,升高反应温度可显著提高锌浸出率,同时促进Fe3+水解沉淀成铁矾,提高酸度可以促进硫化锌精矿的高效溶解,但酸度过高时氧气溶解度降低,将抑制硫化锌精矿的溶解和Fe3+水解沉淀。在锌浸出渣与硫化锌精矿质量比为1:3、初始酸度95 g/L、反应温度160℃、液固比7:1、氧压0.8 MPa、搅拌转速800 r/min、反应时间120 min的最优技术条件下,渣计锌浸出率为98.6%,同时溶液中92.69%的铁以铁矾的形式沉淀入渣,浸出终渣主要物相组成为单质硫、黄钾铁矾、黄钠铁矾和赤铁矿,其占比分别为40.00%、39.10%、16.60%和4.30%;浸出液中铁质量浓度仅为1.62 g/L,为浸出液后续提锌创造了有利条件。

钛白废液制备黄钾铁矾的实验研究

以钛白废液为原料,通过添加氯酸钾和氢氧化钾制备黄钾铁矾,考察了反应温度、溶液pH值和反应时间对钛白废液中Fe沉淀率的影响,同时对沉淀物进行微观形貌及物相组成分析。结果表明:在温度95℃、溶液pH值2.0和反应时间40min的条件下,钛白废液中的Fe沉淀率大于99%;沉淀物为黄钾铁矾针状晶体,滤液中除SO_4^(2-)和Fe^(2+)浓度显著降低外,Ti、V和Sc等稀有金属离子浓度几乎未改变,有利于下一步稀有金属的分离提纯。

附着微生物黄铁矾回流对不同温度酸性硫酸盐体系亚铁氧化及总铁沉淀的强化效果

氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)生物氧化Fe2+与石灰中和相耦合是一种具有发展潜力的酸性矿山废水处理工艺.在Fe2+生物氧化段提高Fe2+氧化与总Fe沉淀效率是调控此类废水高效处理的关键步骤,且该阶段常伴有黄铁矾等次生铁矿物的合成.本研究通过摇瓶实验,在p H约2.50的K2SO4(8 mmol·L-1)-Fe SO4(160 mmol·L-1)-H2O酸性硫酸盐体系中按约3×105cells·m L-1的浓度接入A.ferrooxidans,在15℃和30℃两个温度水平下,探究附着微生物的黄钾铁矾回流对体系Fe2+生物氧化与总Fe沉淀行为的影响.结果表明,15℃条件下培养至144h,体系p H变化至2.40,Fe2+氧化率和总Fe沉淀率分别仅为46.7%和12.2%.当体系接入附着微生物黄钾铁矾10 g·L-1时,体系Fe2+在132h即可完全氧化.144 h时,体系p H降低至2.24,总铁沉淀率为25.3%.30℃条件下体系Fe2+在72 h完全氧化,p H变化至1.89,总Fe沉淀率为34.3%.当体系接入回流的黄钾铁矾10 g·L-1时,体系Fe2+完全氧化时间缩短至60 h,p H降低至1.85,总Fe沉淀率为37.3%.本研究不同处理体系所得次生铁矿物均为黄钾铁矾,附着微生物黄铁矾回流对15℃环境所得黄钾铁矾形貌影响不大,均为粘附紧密、表面光滑的晶体形貌.而30℃环境中,附着微生物黄铁矾回流却使得原本较为分散、晶型棱角明显的黄铁矾晶体结构变得紧密而光滑.本研究结果可为酸性矿山废水处理提供一定的参数支撑.

KOH对富铁富硫酸盐酸性环境中生物成因次生铁矿物合成的影响

生物成因次生铁矿物的高效合成对处理以富铁富硫酸盐为典型环境特征的酸性矿山废水具有重要的工程指导意义.本研究通过细菌培养实验,在富铁富硫酸盐环境(改进型9K液体培养基)中,考察了KOH对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)催化合成次生铁矿物过程中体系p H、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率及次生铁矿物矿相的影响.结果表明,A.ferrooxidans在改进型9K培养基(对照处理)中培养72 h后,p H从原始的2.50下降至2.34,而在对照处理分别加入3.3、6.7与13.4 mmol·L-1KOH的处理体系中培养72 h后,p H却分别降低至2.27、2.15与2.10.同时,KOH的加入能够在一定程度上加速Fe2+的氧化速率及总Fe的沉淀效率.例如,培养至24 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系Fe2+氧化率分别提高了12.1%、20.3%和23.2%.培养至72 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系总Fe沉淀率分别增加了26.0%、60.4%和71.8%.通过分析加入6.7 mmol·L-1KOH或3.3 mmol·L-1K2SO4处理体系上述参数的变化情况,可以得出,KOH加速体系酸化、提高Fe2+氧化率及总Fe沉淀率是K+与OH-联合作用所致.本研究不同体系所得次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,然而,KOH引入的K+或OH-均有利于体系无定型施氏矿物向晶型黄铁矾类矿物转化.研究结果可为次生铁矿物生物合成及其在酸性矿山废水治理领域的应用提供必要的参数支撑.