膜吸收法处理黄金冶炼含氰废水的试验研究

采用膜吸收法处理黄金冶炼含氰废水,考察了膜吸收装置处理氰化物废水可达到的最低氰化物质量浓度,以及废水流量、初始HCN质量浓度和氢氧化钠质量分数对除氰效果的影响。试验结果表明:膜吸收法可将废水中氰化物质量浓度由1 000 mg/L降至低于0.5 mg/L,传质系数为0.53×10^(-5)m/s;废水流量越大,间歇操作单位时间除氰速率越快,而连续操作单级去除率下降;初始HCN质量浓度降低,单级去除率降低,但都在90%以上,且最高可达95%以上;吸收液氢氧化钠质量分数对除氰效果影响不大。

Si-Sn合金精炼-定向凝固过程硅的分离和提纯

采用Sn-Si熔析体系,利用工业规模多晶硅铸锭炉通过控制温度梯度和热场上移速率进行定向凝固处理,研究硅锭的形貌特征、组织结构和提纯效果。结果表明:在定向凝固过程中析出了连续密实的硅晶,且晶体硅与金属熔析剂之间形成了平坦稳定的相界面,实现晶体硅与金属熔析剂的有效分离。晶体硅经过混酸酸洗后,总金属杂质含量由58.3×10-6降低为7.6×10-6,去除率可以达到87%;非金属P含量由50.12×10-6降低为8.48×10-6,去除率大于80%。因此,Si-Sn合金精炼与定向凝固过程复合,解决了硅与金属熔析剂的有效分离问题,同时也实现了杂质的高效去除。

电石渣特性及综合利用研究进展

随着氯碱行业的持续发展,电石渣的排放及堆存量日益增长,造成了严重的环境污染、土地与钙资源浪费。针对电石渣的资源化利用难题,在分析电石渣组成、结构特点的基础上,对其在建材、化工材料和环保治理方面的研究进行综述,重点讨论了资源综合利用的问题及研究趋势。分析表明,电石渣粒径细、反应活性高,传统大规模消纳主要用于替代石灰石制备水泥等建工建材,但受到了国内市场趋于饱和、地理位置集中等限制;电石渣主要成分是氢氧化钙,可用于制备氧化钙、碳酸钙等化工产品,但受电石渣中杂质影响导致处理过程成本高、易造成二次污染;电石渣呈强碱性、消融性较好,在酸性废水和烟气脱硫等环境治理过程中性能优异,替代钙基吸收剂用于烟气脱硫,将成为电石渣综合利用的发展方向之一。综上,电石渣资源化利用具有显著的经济效益和环境效益,电石渣中的有害组分和杂质是限制电石渣利用的主要因素,同时应结合其地域特点,因地制宜综合考虑不同地区的利用方式,从而实现以废治废的循环理念。

磨矿细度和二浸二洗对氰化浸出率影响的试验研究

以某黄金冶炼企业的酸洗渣为原料,针对磨矿细度和二浸二洗对该酸洗渣氰化浸出率的影响进行了试验研究,以确定该酸洗渣的最佳氰化浸出流程及浸出条件。本次研究共进行了5组平行试验,结果表明,磨矿细度达到-325目且>90%时,浸出效果最好,一浸一洗即可达良好的浸出效果,金浸出率可达72%以上,二浸二洗对浸出率的提高无明显效果。试验结果发现,在浸出过程中,采取磨矿细度-325目且>90%,一浸一洗的浸出流程即可达到最佳效果。

工业废水电渗析过程中膜污染研究进展

综述了工业废水电渗析体系膜污染类型、性质、影响因素等的研究进展.无机污染主要是Ca2+,Mg2+或其他高价离子在离子膜表面或内部形成的结垢现象,原理是极化或溶液过饱和形成沉淀.有机污染是由蛋白、腐植酸、表面活性剂及大分子有机物在离子膜表面沉积或渗透到膜内部而形成,原因主要是带负电荷的有机物与阴膜荷正电基团的静电作用及带苯环有机物与基膜的亲和作用,其次是有机物分子大小与膜的网络结构的作用.膜污染形成及其性质与施加电流、共存组分、温度、p H值和运行时间等密切相关,可造成离子膜导电性、离子交换容量、水含量和极限电流密度等减小,且有机污染对电渗析性能的影响比无机污染更严重.由有机物凝胶层形成的膜污染可用电渗析膜污染指数定量描述.

活性炭强化氧化亚熔盐介质中钒渣分解机理

活性炭强化亚熔盐介质中钒渣分解效果显著,添加10%(质量分数)活性炭即可实现215℃下铬的溶出率由0提高至近85%。以活性炭强化氧化亚熔盐介质中钒渣分解作用机制为重点展开研究。结果表明:活性炭的强化氧化作用主要与其吸附性能及活性氧(ROS)催化氧化性能相关。通过对活性炭表面ROS含量的测定,发现超氧自由基(O_2^-)的存在和生成是活性炭催化氧化亚熔盐介质中矿物分解的主因,且O_2^-随NOH浓度的升高含量大幅增加。活性炭表面的超氧根一方面作为催化剂促进反应的发生,另一方面可附着于活性炭巨大的比表面上和发达的孔隙结构中,通过活性炭与钒渣在液相中的接触对矿物进行氧化分解。

煤粉炉高铝粉煤灰碱溶脱硅反应动力学

以内蒙古中西部地区某电厂煤粉炉高铝粉煤灰为对象,研究NaOH溶液脱除粉煤灰非晶态SiO2过程中搅拌速度、反应温度、NaOH溶液初始浓度对粉煤灰非晶态SiO2浸出率的影响,通过实验数据与液固多相反应缩芯模型拟合的方法确定动力学规律及动力学方程。结果表明:SiO2的浸出过程分为2个阶段,反应前期为表面反应控制,表观活化能为80.15 kJ/mol;反应后期为固膜扩散控制,表观活化能为29.93 kJ/mol。结合动力学实验结果及扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析可知,随着反应的进行,固相产物逐渐附着于粉煤灰表面形成固膜导致控制步骤转变。

钒渣焙烧-碱浸提钒工艺焙烧过程机理

对钒渣空白焙烧-碱浸提钒,研究了钒渣中钒的转化和溶出规律.结果表明,焙烧过程中渣中钒铁尖晶石FeV_2O_4中的钒逐步氧化成VO_2和V_2O_5,并优先与Ca,Mn和Mg等形成钒酸盐;浸出分为低温浸出和高温浸出,低于180℃只能浸出钒酸盐和钒氧化物,高于180℃可浸出固溶在硅酸钙中的钒,钒浸出率达97.63%.

以脱铝赤泥-脱铝粉煤灰为原料制备硬硅钙石

以脱铝赤泥和脱铝粉煤灰为原料，采用水热法制备硬硅钙石，考察原料配比、液固比及反应时间对硬硅钙石生成及形貌的影响。结果表明：在220℃、钙硅比为1．0时，脱铝粉煤灰掺入量的增加、液固比的提高和反应时间的延长均促进了硬硅钙石的生成。最佳反应条件为：脱铝粉煤灰加入量大于总质量40％、液固比35mL儋、反应时间9h。在该条件下获得了由直径为25～50nm，长径比大于20的硬硅钙石单晶晶须缠绕而成的球形粒子。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和背散射电子图像（BSE）分析晶须生长、成球机理及粒子内部结构，证实了球形粒子的中空结构可能与反应初期形成的前驱体包裹晶态SiO_2有关。

直接还原含钛炉渣亚熔盐法制备钛白粉工艺研究

以"转底炉煤基直接还原—电炉深还原、熔分工艺"得到的含钛炉渣为原料,经过亚熔盐法钛白工艺得到纯度在98%以上的二氧化钛产品。研究了亚熔盐法钛白工艺中反应最佳试验条件,得到最优的反应时间、碱矿比、反应温度、原料粒度;中间产物偏钛酸钠经多级固态离子交换、除杂制得钛液(CTiO2=180 g/L、有效酸系数F=2.0);水解后制得偏钛酸粒度D(0.5)=1.2μm;经煅烧得到锐钛型二氧化钛产品。

离心场强化晶硅切割废料Si/SiC分离过程油水分相

对切割料中Si和Si C的高效分离进行了研究,利用晶硅切割废料中Si和Si C表面性质的差异,向浆料中加入柴油并充分乳化,使SiC吸附在油滴上实现Si/SiC分离,对乳化后的浆料施加离心力强化油水分相,调节浆料pH值改变颗粒表面Zeta电位,调控乳化后的油滴大小,研究了Si/Si C分离效果、分相时间与浆料pH的关系及附有Si C的油滴表观密度与油滴直径的关系,对乳化后的浆料分别施加超重力系数为10, 50, 100, 150和200的离心力,考察了离心时间2 min时的分相效果和Si/SiC分离效果。结果表明,常重力场中,油滴尺寸越小,分相时间越长,但Si C去除效果变好,pH=7时,水相Si C含量为4.23wt%。油滴直径小于64?m时,油滴在浆料中不可上浮。离心场中,超重力系数为100, p H=7时,水相中Si C含量为5.47wt%,分相时间由460 min缩短为2 min。通过对离心场中Si C的受力分析解析了离心场中Si C在油滴表面的赋存状态,证实离心场作用下,Si C沿油滴表面向离心力方向移动使油滴对Si C的吸附力减小。

分子蒸馏法从异氰酸酯热解液中分离多亚甲基多苯基多异氰酸酯

采用分子蒸馏技术从异氰酸酯热解液中分离多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMPPI),通过设计L25(56)正交实验对PMPPI-氯苯的模拟热解液进行分离,得到最佳工艺条件为:进料速度2 mL/min、蒸馏温度100℃、转子速度120r/min、蒸馏压强4.0 kPa,该条件下PMPPI的分离纯度高达99.65%.使用上述最佳分离条件对多亚甲基多氨基甲酸甲酯(PMDC)热解分离PMPPI的真实热解液进行分离,分离高效液相色谱检测不到氯苯,证明分子蒸馏可从异氰酸酯热解液中高效分离PMPPI.

浸矿微生物在黄铁矿氧化中的“接触作用”研究进展

黄铁矿是地球表面最丰富的硫化矿,它的氧化与有色金属提取工业和酸性水治理密切相关。一方面,对于难处理金矿石,金矿物浸染状分布于黄铁矿中,有效地氧化黄铁矿是金矿物释放的关键。另一方面,生物堆浸体系中黄铁矿的氧化会不断产酸,增加中和成本。浸矿微生物既存在于矿物表面又存在于溶液中,对于黄铁矿的氧化发挥着各自的作用。浸矿微生物在黄铁矿表面的吸附/脱附,表面胞外聚合物(EPS)的形成以及定殖是生物氧化黄铁矿的关键环节,同时其机制也是促进或抑制工业体系中黄铁矿氧化的理论依据。然而微生物与黄铁矿表面作用力的实质,胞外聚合物(EPS)组成的调控机制,以及这些吸附于黄铁矿表面的浸矿微生物对于黄铁矿生物氧化中所扮演的角色还不甚明了。本文综合国内外文献报道,着重讨论浸矿微生物与黄铁矿的"接触作用"中各个环节及其所扮演角色,根据目前研究现状总结了存疑问题并提出了未来研究方向。

焦化生化出水电渗析脱盐研究

采用电渗析技术对焦化生化出水如曝气生物滤池出水及反渗透浓水进行脱盐,考察不同废水中的离子迁移、废水脱盐及离子交换膜污染情况。结果表明:2种焦化废水采用电渗析处理具有较好的脱盐效果,其中不同离子的迁移脱除与其浓度、离子半径等密切相关。膜电阻测试表明,不同焦化废水电渗析体系中不同离子交换膜的污染存在差别。扫描电镜和红外分析表明,曝气生物滤池出水主要由有机物造成阴离子交换膜污染,而反渗透浓水主要在电渗析浓室侧的膜表面形成颗粒状的无机污染,且阳膜浓室侧比阴膜浓室侧更显著。

电石渣中高钙相的水力旋流法富集

用水力旋流器分离和富集电石渣中含不同元素的物相,对富集效果进行分析.结果表明,富集后溢流主要为含Ca物相[Ca(OH)2和CaCO3],底流主要为含Si,Al,Fe和Mg物相(SiO2,Al2SiO5,Fe3O4和MgSiO3).溢流中Ca元素由41.73%(ω)提高到61.78%(ω),富集度在50%以上,底流产物中Si,Al,Fe和Mg比富集前分别提高了15.33%,6.89%,3.20%和1.13%.在入口水流速4000 cm/s的条件下,离心力和斯托克斯力共同提供的剪切力(66.2 kg/cm2)大于电石渣中含Ca物相和含Si,Al,Fe和Mg物相的相间粘附力(45.3 kg/cm2)是使电石渣团聚颗粒在旋流场内解聚的主要原因.含Ca物相颗粒平均粒径小于75μm,含Si,Al,Fe和Mg物相颗粒平均粒径约为106～180μm,含Ca物相颗粒的径向运动速度小于含Si,Al,Fe和Mg物相颗粒的运动速度是电石渣高钙相在水力旋流场中富集的原因.

高温煅烧脱除磷酸铁中硫的研究

磷酸铁是合成磷酸铁锂电池正极材料的主要原料,目前多采用硫酸亚铁和磷酸盐共沉淀方法制备。硫酸体系内共沉淀获得的磷酸铁中硫杂质含量较高,目前采用水洗方式脱除,吨磷酸铁洗水用量需60~100吨,硫酸盐废水处理成本高。为从源头削减磷酸铁脱硫过程产生的大量废水,根据硫酸盐高温分解的性质,提出磷酸铁高温煅烧脱硫新方法,开展了热力学可行性计算与高温煅烧脱硫动力学研究。结果表明,磷酸铁中硫元素主要以硫酸根形式存在,高温煅烧可有效促进含硫杂质分解,温度越高,脱硫效果越好。高温煅烧脱硫过程反应动力学级数为2,活化能为88.075 kJ/mol,属于化学反应控制。在温度1173 K、煅烧时间10 min的条件下,磷酸铁中硫杂质含量可降至0.01wt%以下。

Cr变质处理对金属锰凝固组织和有效形核的影响

采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪、差热-热重分析仪和金相显微镜等检测手段研究了Cr加入量对金属锰凝固组织的影响.结果表明,变质处理得到的金属锰凝固组织主要为柱状树枝晶,添加Cr有利于枝晶组织细化,Cr加入量由0增加至3.7%(?)时,金属锰平均晶粒尺寸先减小后增大,未变质时平均晶粒尺寸最大,为69.0?m;Cr加入量为2.0%(?)时,平均晶粒尺寸最小,仅为37.5?m;Cr加入量增至3.7%(?)时,平均晶粒尺寸增大至51.8?m.熔体中有效异质形核质点数增加是导致金属锰凝固组织细化的主要原因.