Treatment of hydroxyquinone-containing wastewater using precipitation method with barium salt

Hydroxyquinone compounds, such as 1,4-dihydroxyanthraquinone and alizarin sulfonate, are widely used in dye manufacturing, pharmaceutical manufacturing, and other industries. However, the treatment of hydroxyquinone-containing wastewater has seldom been examined. This study used a precipitation method with barium salt to treat nano-silver industrial wastewater. The results show that barium chloride was a suitable reagent for significantly degrading COD and color from nano-silver wastewater. When the initial pH value was 10.5, 8 g of BaCl2·2H2O were added to 100 mL of wastewater. After reaction at 15℃ for 1 h, the removal efficiencies of COD and color in the nano-silver wastewater were 85.6% and 97.1%, respectively. Simulated wastewater containing sodium alizarin-3-sulfonate (ARS) or purpurin was used to further investigate the removal mechanism of hydroxyquinone compounds. Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and some related experiments showed that hydroxyquinone compounds can directly react with barium ions in the solution so as to transfer from wastewater to precipitate. In addition, the newly produced barium sulfate particles have positive surface charges, which can improve the removal efficiency of hydroxyquinone compounds due to electrostatic attraction.

The effect of inorganic salt precipitation on oil recovery during CO2 flooding:A case study of Chang 8 block in Changqing oilfield,NW China

Static experiments and dynamic displacement experiments were conducted to quantitatively determine the amount of precipitate generated by the CO_(2)-formation water reaction at different temperatures,pressures,and scaling ion concentrations during CO_(2) flooding in the Chang 8 block of Changqing Oilfield,the influence of precipitate on the physical properties of reservoirs was investigated,and the corresponding mathematical characterization model was established.The mathematical characterization equation was used to correct the numerical simulation model of E300 module in Eclipse software.The distribution pattern of inorganic salt precipitates during continuous CO_(2) flooding in Chang 8 block was simulated,and the influence of inorganic salt precipitates on oil recovery was predicted.The inorganic salt precipitate generated during CO_(2)-formation water reaction was mainly CaCO_(3),and the pressure difference and scaling ion concentration were proportional to the amount of precipitate generated,while the temperature was inversely proportional to the amount of precipitate.The rate of core porosity change before and after CO_(2) flooding was positively correlated with temperature and flooding pressure difference.The core porosity increase in the CO_(2)-formation water-core reaction experiment was always lower than that of CO_(2)-distilled water-core reaction experiment because of precipitation.The area around the production wells had the most precipitates generated with the injection of CO_(2).The oil field became poor in development because of the widely distributed precipitate and the recovery decreased to 33.45% from 37.64% after 20-year-CO_(2) flooding when considering of precipitation.

Research of Recycled Salt and Glauber' Salt Precipitation Rules of Yabulai Salt Lake Brine

1 Introduction The main production of Yabulai salt lake was original salt and recycled salt many years ago.After decade’s production,the sale lake resource is more and more deficient.Glauber’s salt and magnesium salt are concentrated in brine now.It could affect the quality of the salt.In recent years,research had done much work to

Developing a phenomenological model to simulate single and mixed scale formation during flow in porous media:Coupling a salt precipitation model with an ion transport equation under dynamic conditions

Water flooding and pressure maintenance are recommended to improve oil recovery practices after low recovery of petroleum reservoirs occurs during primary production.Salt crystal formation is a frequent occurrence when using these techniques.Several experimental,numerical,and theoretical studies have been done on the mechanisms underlying scaling and permeability reduction in porous media;however,there has not been a satisfactory model developed.This study developed a phenomenological model to predict formation damage caused by salt deposition.Compared with existing models,which provide a scaling tendency,the proposed model predicts the profile of scale deposition.The salt precipitation model simulates reactive fluid flow through porous media.A thermodynamic,kinetic,and flow hydrodynamic model was developed and coupled with the ion transport equation to describe the movement of ions.Further,a set of carefully designed dynamic experiments were conducted and the data were compared with the model predictions.Model forecasts and experimental data were observed to have an average absolute error(AAE)ranging from 0.68%to 5.94%,which indicates the model's suitability.

氯离子体系铀溶液中铁、钍、稀土的去除研究

采用复盐沉淀法,用硫酸钠同时去除氯离子体系铀溶液中的铁、钍、稀土杂质离子,并研究了硫酸钠用量、反应温度、反应时间、体系pH等对除杂效果的影响。结果表明,反应的最佳条件为:硫酸钠用量为理论量的160%、反应温度95℃、反应时间2 h、体系pH=0.75~1.25。在此优化条件下,铁、钍和总稀土的平均去除率分别达到99.62%、99.42%和98.27%,铀的平均回收率为99.87%。方法具有除杂效果好、铀损失率低、易分离等优点。

硫化物沉淀分离LiF-BeF2熔盐中稀土类裂变产物

熔盐堆核燃料后处理过程中分离去除裂变产物,回收载体熔盐,既可减少废物量,又有利于实现有用物质的循环利用。采用水合硫化钠(Na2S∙5H2O)作为沉淀剂,研究了LiF-BeF2熔体中研究了氟化稀土(Ce、Nd、Sm、Eu、Y、Yb)以及氟化钍的高温沉淀反应,比较了不同条件下稀土的去除率。研究表明:600℃、稀土与沉淀剂的比例为1∶2时,稀土的去除率均低于90%。为进一步提高去除率,采用沉淀-蒸馏联合的方法,沉淀后的混合盐继续升温至950℃,压力10 Pa的真空条件下蒸馏20 min,冷凝收集盐中稀土Nd的含量降低至1.39×10^(-4) g∙g^(-1),Nd的去除率提高至99.6%,同时氧、硫的含量分别为8.5×10^(-5) g∙g^(-1)、1.50×10^(-4) g∙g^(-1)。进一步利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)、能量色谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)等手段分析沉淀物的组成,确定沉淀物主要为稀土硫化物及稀土硫氧化物。研究表明,硫化物沉淀法从废熔盐中分离稀土具有可行性,采用沉淀-蒸馏联合处理获得稀土99%以上的分离效率,这为纯化废盐、实现熔盐的重复利用提供参考。

富锂硫酸盐型盐湖卤水蒸发实验研究进展

随着“双碳”目标的提出,锂在新能源材料领域中的应用受到高度关注,锂的需求呈现爆发式增长。世界锂资源以矿石锂和盐湖锂为主,盐湖锂因其储量大成为未来锂资源开发的重点,因而占比最大的硫酸盐型盐湖成为焦点。因盐湖卤水组成差异较大,叠加硫酸盐型盐湖特殊属性,使得锂在盐田蒸发阶段存在多种结晶形式而造成损失,增加了锂的有效富集难度。总结了前人针对富锂硫酸盐型盐湖的蒸发实验研究结果,结合相图分析总结富锂硫酸盐型盐湖蒸发结晶析盐规律,重点关注锂的浓缩状态及析盐结晶形式,为硫酸盐型盐湖锂资源开发提供参考。

采用沉淀−煅烧法回收盐湖卤水中镁资源制备镁橄榄石耐火材料

通过沉淀−煅烧法研究盐湖锂镁分离和镁资源制备高附加值的镁橄榄石耐火材料。采用Na_(2)SiO_(3)和NaOH组合沉淀剂将盐湖卤水中的锂、镁离子沉淀分离,获得不同MgO/SiO2摩尔比的镁沉淀物。镁沉淀物主要由无定形硅酸镁和氢氧化镁堆积而成,在1400℃条件下的质量残留率均在62%以上。高温烧结实验表明,在Mg/Na_(2)SiO_(3)/NaOH的摩尔比为1:0.6:0.8、烧结温度为1350℃、时间为210 min的条件下,镁沉淀物可制备成性能优良的耐火材料,其耐火度在1800℃以上,抗压强度为190.73 MPa,体积密度为2.53 g/cm^(3),显气孔率为5.94%。所制备的耐火材料主要为镁橄榄石相,含有少量的顽火辉石相。

硫酸根对废旧电池废水中氟离子去除的影响研究

含氟废水广泛存在,其中钙盐沉淀是处理高氟废水常用方法之一。但是在处理实际废水时,往往达不到理想效果,需要混凝二级处理。为此,本研究以某实际电池高氟废水为例,研究钙盐沉淀运行参数对除氟效果影响,发现在钙盐投加量4500~5000 mg·L^(-1)、pH为11.5条件下,除氟效果最佳,但无法达到理论要求的8 mg·L^(-1)。随后通过配水实验探究了废水中的共存离子对钙盐除氟的干扰,发现在硫酸根存在的条件下,无法降到10 mg·L^(-1)以下。通过能量色散X射线光谱仪(EDS)傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)分析表明,硫酸根通过与氟离子竞争钙离子,从而抑制了氟离子的去除。最后,废水再经过铝盐混凝处理或者投加磷酸盐生成氟磷酸钙沉淀后,满足污水排放要求。

盐湖锂资源现状及提锂技术研究进展

锂广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域,在能源结构转型中是一种关键战略资源.从盐湖卤水中提取和分离锂,具备资源储量大、成本低等特点,引起了世界范围内的广泛关注.中国盐湖资源丰富,主要分布于青海和西藏等地,但存在锂浓度较低、镁锂比高和分离难度较大的问题.同时,不同地区盐湖成分差异大,技术通用性差,阻碍了我国盐湖提锂的发展.本文从盐湖锂资源的分布、禀赋特征和提取方法以及发展方向等方面,综述了盐湖卤水提锂的主要研究进展.重点介绍了沉淀法、溶剂萃取、吸附法、膜分离和电化学提锂的基本原理、操作和发展趋势,分析了不同提取方法的优缺点、分离效果和适用条件.传统的沉淀法和萃取法均存在药剂用量大,环境污染严重的问题;吸附法用水量大,吸附剂易溶损,导致其生产应用受限.而新兴的膜分离和电化学方法具有分离效果好、药剂添加需求少、产生废物少、适用性广等优点,在分离Mg/Li或Na/Li方面表现出优异的性能,展现出较好的工业应用潜力.最后对盐湖提锂技术未来的发展方向和研究重点进行了展望.

氯盐共沉淀法制备钇铝石榴石(YAG)纳米粉体和透明陶瓷的研究

以商业氯化铝和氯化钇为原料,采用共沉淀法合成了YAG纳米粉体。通过高温真空烧结制备了YAG透明陶瓷。采用热重—差热(TG-DTA)、傅立叶红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段研究了氯盐浓度、分散剂PEG-6000浓度对粉体物相、粒径、晶粒尺寸的影响和变化规律。结果表明:以0.25 mol·L^(-1)的AlCl_(3)·6H_(2)O、0.15 mol·L^(-1)的YCl_(3)·6H_(2)O的混合溶液为反应初始溶液,以1.0 mol·L^(-1)的NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,以20 g·L^(-1)的PEG-6000为分散剂,采用反滴法制备的前驱体经过1100℃保温6 h煅烧得到的YAG粉体的性能最优,粉体平均粒径为66.0 nm,且粉体呈现出较好的分散状态;以该YAG纳米粉体制备的陶瓷(厚1 mm)双面抛光后的直线透过率最高为45.0%@400 nm及52.8%@1100 nm,与理论透过率有一定的差距;显微结构观察发现晶界气孔较多,影响了光线的直线传输导致了透过率不高,在今后的工作中还需要对制备工艺进行优化。

从离子型稀土镁盐富集物中提取稀土工艺初探

以MgO为沉淀剂沉淀MgSO_(4)稀土浸出母液时,得到的稀土镁盐富集物REO总量较低,需要进一步除去杂质以沉淀富集稀土。以离子型稀土镁盐富集物为原料,进行碳化—酸溶—中和除杂—沉淀等工艺初步探索研究。结果表明:REO在碳化过程中的损失很少甚至可以忽略不计,有24.33%~30.9%MgO由稀土镁盐富集物转化进入碳化后液,在中和除杂过程中Fe去除率约99.5%,Al去除率约98.6%。以碳化后液为沉淀剂沉淀中和除杂后液得到碳酸稀土,经过灼烧,获得了符合《GB/T 20169—2015离子型稀土矿混合稀土氧化物》标准质量要求的稀土氧化物,该工艺总渣率为19.81%~23.22%,REO总收率平均89.43%。为了从离子型稀土镁盐富集物中提取稀土的工艺形成成套工艺技术,获取最优的工艺技术参数,有待于后续深入研究和优化。

不同方法提取姜黄油挥发性化学成分GC-MS分析

采用同时蒸馏萃取法(SDE),选择石油醚、正己烷、乙醚3种萃取剂及纤维素酶、盐析2种辅助方式共五种方式提取姜黄油,比较不同提取方法对姜黄油挥发性化学成分的影响。利用GC-MS法鉴定姜黄油的挥发性化学成分,归一化法计算挥发性化学成分相对百分含量,并对数据进行主成分和聚类分析。结果表明:用5种提取方法共鉴定出84种化合物,其中共有化合物24种。主成分分析结果显示4种主成分可反映姜黄油挥发性化学成分的100%的信息,芳姜黄酮、姜黄酮、β-姜黄酮、β-倍半水芹烯和α-姜油烯对姜黄风味贡献最大。聚类分析结果表明,5种提取方法可分为3类即T1和T2一类,T4一类,T3和T5一类。24种化合物被聚为2类,其中α-姜油烯等5种含量最多的化合物聚为一类。不同提取方法对姜黄油的提取效果影响较显著,以纤维素酶辅助SDE提取方式和盐析辅助SDE提取方式更为明显。

熔盐法合成三钼酸钾超长纳米线及其生长机理研究

本文以硝酸锂-硝酸钠-硝酸钾三元硝酸盐为反应介质,以三氧化钼为原料,研究了反应温度、反应物/熔盐比例和清洗方式等因素对三钼酸钾纳米线制备的影响规律。进一步采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物的结构和形貌进行表征。结果表明,在410℃反应40分钟,随后使用50%的乙醇冰水溶液洗涤,可以得到直径约200 nm、长径比超过2000的三钼酸钾超长纳米线。当反应温度低于160℃时,三氧化钼尚不能与熔盐反应。当反应温度高于170℃时,开始析出三钼酸钾纳米线。通过能谱分析可知,本研究中熔盐法制备的三钼酸钾纳米线的生长机理遵循溶解-析出的反应机制。降温过程中溶解的钼离子逐渐过饱和析出,进而与熔盐中的钾离子反应,形成三钼酸钾一维结构。

蛋清卵黏蛋白提取工艺优化

卵黏蛋白是鸡蛋清中具有抗菌、降胆固醇及免疫活性的蛋白质。该文以新鲜鸡蛋清为原料,通过盐析沉淀法和等电点法结合提取卵黏蛋白,采用响应面法优化提取工艺。结果表明:蛋清中提取卵黏蛋白的最佳工艺条件为NaCl溶液浓度1.5 mol/L,以4倍蛋清体积的NaCl溶液,调节蛋清pH值至5.5,离心40 min,取沉淀重悬,在上述相同离心条件下再次离心并冻干沉淀得到卵黏蛋白,提取率为54.48%,纯度为94.26%。

水驱油藏乳液中盐水对沥青质沉淀的影响

油藏注水开发中极易形成油包水乳液,而盐水对乳液中沥青质沉淀的影响机理尚不明确。针对上述问题,在自制实验用油及油包水乳液的基础上,采用分光光度法和油水共注法,分别开展了静态离心实验和动态驱替实验,研究了乳液中含水量、盐类型及盐质量浓度对沥青质沉淀的影响,揭示了盐水作用下沥青质沉淀机理。研究表明:当乳液中含水量由10%增至50%时,沥青质的不稳定性增加,沉淀质量分数由4.5%增至10.6%,但沉淀强度却在减弱。低芳香度的沥青质更容易在水-油界面处沉淀,主要是被界面处水分子表面的杂原子吸附而沉淀。沥青质沉淀量随盐质量浓度的增加呈先增大后降低趋势,当盐质量浓度达到40 000 mg/L时,沥青质沉淀量达到最大。MgCl2、CaCl2、NaCl和KCl对沥青质沉淀量的影响程度依次减弱。驱替过程中40.0%质量分数蒸馏水的乳液的渗透率下降幅度最大,其次为20.0%质量分数MgCl2乳液,而20.0%蒸馏水和20.0%NaCl乳液的渗透率下降幅度最小。动态驱替中盐水对沥青质沉淀的影响小于静态实验,但含水量的增加会增大沥青质沉淀,降低岩心渗透率。研究成果对提高沥青质油藏注水开发效果有重要意义。

钨冶炼废水深度除氟工艺研究

以某钨冶炼企业产生的含氟废水为研究对象,针对现有工艺除氟后废水中F-质量浓度无法达标问题,对比研究了氯化钙沉淀法、氯化钙-铝盐混凝沉淀法、离子交换树脂除氟法3种工艺的除氟效果。结果表明:单独采用氯化钙沉淀法除氟难以保证废水达标排放;氯化钙-铝盐混凝沉淀法除氟和离子交换树脂除氟均可使废水中F-质量浓度从58.45 mg/L降至10 mg/L以下,实现达标排放;相较而言,离子交换树脂除氟效果最好,除氟率可达99.64%,有望作为深度除氟工艺,与化学沉淀法联用。

降低渗滤液中氰化物的试验研究

云南省某危险废物处理中心填埋场所产生的渗滤液总氰化物最高为9.72 mg/L,pH值为6.23。为了使危废中心所产生的二次废物可低成本、高效率的处理后将氰化物降低至国家污水排放标准《GB8578-1996》,对化学沉淀法进行工艺研究。结果表明,300 g渗滤液中加入硫酸调节pH值为2~3,再加入硫酸亚铁1%和聚合硫酸铁0.33%,调节pH值在5~6,加入聚合氯化铝0.3%和少量0.1%的聚丙烯酰胺溶液做絮凝剂,可使渗滤液中氰化物降低至国家污水排放标准《GB5978-1996》中所规定的氰化物0.5 mg/L,氰化物去除率约为98.48%。

某黄金冶炼企业高盐工艺水处理试验研究

以某黄金冶炼企业高盐工艺水为原料,通过全组分分析,探明污染物组成。采用脱除钙镁预处理、化学沉淀法、蒸发结晶法(MVR法、薄膜蒸发法)、冷冻结晶法等进行探索试验研究,结果表明:当碳酸钠添加用量为2 g/L时,对钙、镁杂质离子有较好的去除效果;氯化钙法和氯化钡法在0.5 h能达到最佳处理效果,SO_(4)^(2-)去除率分别为79.5%和91.5%;MVR法蒸发清液中各离子质量浓度很低,主要集中在结晶中,平均结晶回收率为93.9%;当薄膜蒸发法温度为80℃,浓缩5倍左右时,蒸发清液中污染物质量浓度很低,可全部回用,浓缩液经蒸发可制备硫酸钠晶体,其回收率为94.4%;冷冻结晶法在冷冻温度-4℃、冷冻时间24 h时,结晶不再增加,此时平均结晶回收率为71.8%,冷冻母液含硫酸钠降到3.1%,可返回流程使用。

可溶性钙盐沉淀法处理含氟废水的热力学分析及应用设计

针对可溶性钙盐处理含氟废水的工艺过程较为复杂,且处理效果存在不确定性问题,通过热力学分析,研究了可溶性钙盐沉淀反应处理含氟废水的过程,揭示了去除F-过程的化学和物理现象,由此设计出两阶段可溶性钙盐处理含氟废水工艺。通过推导出的残余F-含量与Ca^(2+)浓度的平衡关系式,计算出残余F-含量低至1.91 mg·L^(-1),明显低于国家现行的污水处理排放标准。含氟废水两阶段处理工艺:第一阶段,将待处理含氟废水的pH值调整至5.0—6.5,边搅拌边加入氯化钙,其加入量为理论计算总量的1/4,搅拌10 min后静止30 min;第二阶段,将经第一阶段处理后的污水pH值调整至7.5—8.5,加入剩余的氯化钙,搅拌30 min后静止20 min,再加入400 mg·L^(-1)的聚合氯化铝絮凝剂。结果表明,当氯化钙药剂的实际添加总量为理论计算添加总量的82.29%时,采用两阶段可溶性钙盐处理工艺可去除含氟废水中99.88%的F-,残余F-的含量为3.33 mg·L^(-1),符合国家现行的污水处理排放标准。当含氟废水中F-含量大于100 mg·L^(-1)时,随着可溶性钙盐添加量增加残余F-含量迅速下降;而当含氟废水中F-含量小于100mg·L^(-1)时,随着可溶性钙盐添加量增加Ca^(2+)与F-反应的速率减慢,残余F-的含量下降趋缓。可溶性钙盐处理偏碱性含氟废水时,适当提高处理后污水的pH值有助于降低残余F-的含量,同时也能相应地减少Ca^(2+)的添加量。若含氟废水处理后的值小于处理前时,其pH值下降越少,添加可溶性钙盐的量亦越少。因此,pH值是影响Ca^(2+)添加量及处理结果的重要因素。