粉煤灰多元复杂体系锂资源提取的研究及发展

随着锂资源供需关系的紧张和需求量日益增大,从海水、废旧锂电池以及粉煤灰等低品位或者二次资源中回收锂受到重视。综述了煤及粉煤灰中锂资源的含量及分布、粉煤灰多元复杂体系中锂资源提取的技术现状,回顾了当前国内外从其他低品位资源中提锂的技术方法、材料和反应机制,分别从碱性、中性、酸性三种不同的提锂环境进行总结和阐述,对其用于粉煤灰提锂的可行性进行了评估,并对其存在问题和发展方向进行了分析和讨论,从其他低品位资源中提锂的方法可为粉煤灰提锂提供借鉴和参考。文章结尾对粉煤灰中锂资源的提取进行了展望,提出了粉煤灰中伴生资源协同提取的重要性和发展方向。

改性粉煤灰处理氨氮废水的实验研究

通过正交实验研究改性粉煤灰处理氨氮废水的吸附条件。实验结果表明:改性粉煤灰对氨氮的吸附条件重要性依次为pH值、投加量、吸附时间、氨氮废水的浓度;当改性粉煤灰投加量为6g(50mL氨氮废水),初始氨氮浓度为10mg/L,pH值为3,振荡时间为30 min的条件下,氨氮的去除率最好为94.53%。

化学交换法分离锂同位素的理论及新技术研究进展

发展核能是我国可持续发展的重要举措,锂作为重要的能源战略金属,锂同位素(6 Li、7 Li)分离是核能开发必须解决的关键技术难题,受到国际及国内科学家的广泛关注。6 Li、7 Li具有完全相同的电子结构,两者具有几乎相同的化学性质,分离难度极大。本文简要回顾了20世纪60年代以来化学交换法分离锂同位素取得的进展,重点综述了同位素分离的理论研究以及近五年来锂同位素分离的新材料、新介质。针对目前冠醚在分离锂同位素过程中存在的冠醚分子易流失、Li^(+)的分配系数低等问题对现有的研究和报道进行了总结,有望为锂同位素分离新材料和新体系的开发提供指导。

炭系导电填料对瓦斯封堵材料性能影响研究

针对目前煤矿中频频发生的透水事故与静电引发瓦斯灾害的现状,文章以聚合物水泥、阻燃剂以及导电填料制备出一种适用于煤矿井下能够防止煤壁渗水和封堵瓦斯气体的材料,具有防水、防火、抗静电的特点。系统考查了导电云母粉、石墨、炭黑等多种导电填料及其不同配比的混合填料对涂层干燥时间、表面电阻和吸水率等性能的影响,试验结果表明,添加导电云母粉涂层的电阻值变化不大,无法达到国家煤安标准MT 113-1995的抗静电要求,不适合作为导电填料;添加石墨粉的涂层在质量分数为16%左右时电阻值方可达到106~108Ω;添加炭黑的涂层粘度较大,且质量分数在5%时可达到要求。当石墨粉与炭黑单独添加时,随着导电填料的增加,材料的吸水率逐渐升高,防水性能逐渐下降;从涂膜的抗静电性能和防水性能两方面考虑,最佳的导电填料为石墨与炭黑的混合填料,且最佳的混合比为炭黑：石墨=2：3。

粉煤灰对煤矿井下巷道喷涂材料性能影响研究

针对目前煤矿中频频发生的透水事故与静电引发瓦斯灾害的现状,本文以聚合物水泥、阻燃剂以及导电填料制备出一种适用于煤矿井下能够防止煤壁渗水和封堵瓦斯气体的材料,具有防水、防火、抗静电的特点。系统考察了粉煤灰添加量对涂层粘结强度,抗渗性,7d吸水率,无处理、碱处理以及热处理时的抗拉强度和断裂伸长率的影响。结果表明:高炭粉煤灰必须先经过脱炭处理才能作为填料应用于煤矿井下巷道喷涂材料,脱炭粉煤灰作为煤矿井下喷涂材料填料最佳添加量为40%。

钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸液制备聚合氯化铝

以钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸所得滤液为原料,通过对其蒸发除钠、碱化聚合等步骤制得聚合氯化铝絮凝剂(PAC)。首先研究了酸浸液中杂质离子浓度对PAC品质的影响,并通过蒸发结晶方式选择性去除杂质离子;随后探究了聚合工艺条件(温度、时间、碱化剂添加速度)对PAC盐基度和Al_(2)O_(3)含量(质量分数)的影响。结果表明,当酸浸液中Na^(+)浓度小于0.5 mol/L时,制得PAC产品的盐基度和Al_(2)O_(3)含量符合GB/T 22627—2022《水处理剂聚氯化铝》的要求;基于NaCl、AlCl_(3)、CaCl_(2)、FeCl_(3)的溶解度差异,可通过蒸发结晶方式选择性除钠,将酸浸液中Na^(+)浓度控制在0.5 mol/L以下;蒸发结晶母液再经适宜的聚合条件(聚合温度为80℃、聚合时间为120 min和碱化剂添加速度为8.0 m L/min),可制得符合GB/T 22627—2022品质要求的PAC产品;采用实际酸浸液制得的PAC用于生活污水处理的效果优于市售絮凝剂,对COD、浊度、UV_(254)的去除效率分别可达85.62%、76.36%和70.31%。

纤维素改性材料对重金属吸附性能的研究进展

近年来,工农业排放的重金属离子产生了严重的水体污染;这些重金属离子浓度低,通过吸附法可以有效处理这些污染问题。吸附法的关键在于高效吸附材料的设计和制备。纤维素是可再生的高分子聚合物,具有储量丰富、来源广泛等优点,纤维素材料经过改性后对重金属离子具有良好的吸附能力。介绍了纤维素的结构特点、吸附原理和不同改性方法,重点比较了纤维素的物理改性、直接化学改性和接枝改性等不同改性方法和对重金属离子的吸附的影响,并展望了纤维素基吸附材料的发展前景和方向。

煤矸石/粉煤灰对赤泥钠化还原焙烧反应的影响机制

煤矸石或粉煤灰与赤泥协同钠化还原焙烧均可实现其所含铁、铝、硅等元素的形态转化,使其易于分离回收;但对于它们分别与赤泥协同钠化还原焙烧反应差异性及机制的研究目前尚未见报道。采用X射线衍射分析方法,分别考察了煤矸石-赤泥、粉煤灰-赤泥体系钠化还原焙烧过程中,气氛类型、钠助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间对还原焙烧产物物相组成的影响规律,并对两个反应体系中铁磁化效果及铝硅活化效果的差异性进行分析。结果表明:在钠化还原焙烧过程中,煤矸石-赤泥、粉煤灰-赤泥体系均可同步实现含铁物相的磁化和铝硅物相的活化,且随着钠助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间的变化,含铁物相和铝硅物相呈现规律性变化;在相同铁磁化和铝硅活化效果前提下,煤矸石-赤泥体系所需钠助剂添加量、焙烧温度和焙烧时间均略低于粉煤灰-赤泥体系,这主要与煤矸石、粉煤灰中所含还原性物质和铝硅矿物的赋存形态、含量及微观结构有关。研究将为煤矸石、粉煤灰等煤基固废与赤泥协同钠化还原焙烧回收有价元素的原料筛选提供理论指导。