原位合成四氧化三锰处理模拟核电厂含Co~(2+)放射性废水

在硼酸体系中,以59Co作为模拟非放射性同位素研究了原位合成四氧化三锰处理模拟核电厂放射性废水中Co~(2+)的工艺条件。考察了反应时间、n(Mn~(2+))∶n(Co~(2+))、空气流量、反应温度以及pH对出水Co~(2+)质量浓度的影响,并由正交试验L9(43)优化工艺条件。研究表明:在废水Co~(2+)初始质量浓度10mg/L,硼酸质量浓度(以B计)1 000mg/L条件下,最佳工艺条件为反应时间105min、n(Mn~(2+))∶n(Co~(2+))=25∶1、空气流量0.7L/min、反应温度65℃以及pH 10.5,在此条件下出水Co~(2+)质量浓度约为5.68ng/L,去除效率大于99.99%,产物经XRD分析证明沉渣为Mn3O4和CoMn2O4混合物。     

耐锰活体霉菌Fusarium sp.处理含锰废水

从电解锰废渣中分离出一株具有锰抗性和锰富集作用的菌株,用分子生物学对菌株进行了鉴定,并用扫描电镜对菌株去除锰的机理进行了探讨.实验结果表明,分离菌株为Fusarium sp.,在Mn2+质量浓度3 000 mg/L液体培养基中能够生存,对废水中的锰有较强的去除率.菌株在Mn2+废水初始质量浓度为500 mg/L,pH值为6,摇瓶转速为150 r/min,28 ℃培养48 h,锰去除率达97.5%.     

蓝莓根系对土壤锰胁迫的生理响应

【目的】了解蓝莓对土壤中锰元素的耐受能力,为蓝莓的高效栽培和安全生产提供依据。【方法】盆栽条件下采用不同浓度(0、1.0、2.5、5.0、10.0 mmol/L)锰离子(Mn~(2+))浇灌处理蓝莓品种‘Gardenblue’和‘Tifblue’,测定根系超氧阴离子■产生速率,以及过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)、抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量变化,通过分析蓝莓根系的生理反应,评估蓝莓对土壤锰的耐受能力。【结果】土壤外源Mn~(2+)处理浓度低于2.5 mmol/L对植株的正常生长无影响,当处理浓度达到或超过2.5 mmol/L时对植株正常生长产生一定的影响。随着Mn~(2+)浓度增加,蓝莓根系中■产生速率和H_2O_2、MDA含量均在2.5 mmol/L Mn~(2+)处理后变化显著,SP、AsA和GSH含量亦变化显著,其中‘Gardenblue’各指标的变化较‘Tifblue’平缓。分析认为蓝莓对土壤锰胁迫具有较强的耐受性,其耐受机理主要是由于植株体内抗氧化物质如SP、AsA和GSH等的增加。【结论】蓝莓植株内存在多种调控锰胁迫的机制,其对土壤锰胁迫具有较强的耐受性,耐受阈值为2.5 mmol/L。     

锌皮还原同槽电解法处理废干电池工艺研究

采用废旧干电池中的锌皮还原电芯中的高价锰为二价锰,并通过同槽电解的方法,阴极得到金属锌,阳极得到二氧化锰,实现高附加值、低成本综合回收利用废旧锌锰电池的目的.最佳工艺条件为:pH值3.0~4.0,阳极电流密度0.6~0.8 A/dm2,阴极电流密度0.9~1.2 A/dm2,电解温度80~85℃,Zn2 质量浓度60~70 g/L,Mn2 质量浓度30~50 g/L,可使阴、阳极的电流效率均达到90%左右.     

无电压作用离子交换膜分离去除水中锰离子的研究

研究了离子交换膜在无外加电压的条件下分离去除原水中锰离子的技术,探讨了锰离子浓度、补偿离子钾离子摩尔浓度、水力搅拌速度、温度和水力停留时间(HRT)等对去除效果的影响.实验结果表明,当原水中二价锰离子初始摩尔浓度为0.072 7 mmol/L(即4 mg/L)左右时,在下述的实验条件下:水温为(25±1)℃,水力停留时间HRT为6 h,水力搅拌速度为(600±25)r/min,补偿离子钾离子的摩尔浓度是原水中锰离子摩尔浓度的20倍,锰离子去除率达到80%.此外,在实验装置不改变的条件下,进水锰离子摩尔浓度增加到0.727 mmol/L(即40 mg/L)左右时,去除率会降低到66%;补偿钾离子摩尔浓度与进水锰离子摩尔浓度的比值大于20后,再增加其比值,对去除率影响不大;降低搅拌速度到(300±25)r/min,去除率降低到51%;降低水温到(16±1)℃,去除率降低到60%;水力停留时间(HRT)大于6 h后,再增加水力停留时间到12 h,去除率无明显改变.     

铈锰铽激活硼酸镁的光致发光

研究不同组成铈锰铽激活硼酸镁的发射光谱和激发光谱表明:只含Mn~(2+)的硼酸镁发光很弱;Ce~(3+)能很好地吸收254nm紫外光并能把能量传递给Mn~(2+),Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递效率最高可达99.8％,从而获得发明亮红光的荧光粉。Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递的机理为共振传递。铈锰铽共激活的硼酸镁中,Tb~(3+)和Mn~(2+)都有较高的发光效率,增加Tb~(3+)浓度使色坐标x值降低,y值升高;相反,增加Mn~(2+)浓度使色坐标x值升高、y值降低,改变Tb~(3+)、Mn~(2+)的浓度可调整荧光粉发光的颜色。     

利用离子膜电解槽在氯盐电解质中电沉积金属锰

对阴离子交换膜电解槽在氯盐电解质中电沉积锰进行研究,并采用循环伏安法对其进行电化学分析。研究结果表明:电解最佳条件是锰离子浓度为0.9 mol/L,氯化铵浓度为2.4 mol/L,电解温度为40℃,电流密度为450A/m2,pH为7.3,SeO2浓度为0.36 mmol/L,在此条件下,金属锰的电沉积效率为90.8%,电耗为4 816 kW·h/t;其晶型为γ型;利用离子膜电解槽电沉积金属锰能有效地防止阴极表面Mn2+的浓差极化,提高电流效率,该过程所发生的还原反应为扩散过程控制。     

活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)的研究

采用不同浓度氢氧化钠溶液对活性炭纤维进行改性,利用改性后的活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)离子,结果表明:采用2 mol/L NaOH改性后的活性炭纤维具有更高的Cd~(2+)去除率.因此,实验采用2 mol/L NaOH改性活性炭纤维电极研究电压、温度、Cd~(2+)初始浓度对电吸附去除Cd~(2+)效果的影响.实验结果表明:电压越高,Cd~(2+)去除率越高;温度越高,Cd~(2+)去除率也越高,但是温度太高,溶液蒸发严重;Cd~(2+)初始浓度越大,Cd~(2+)去除率越低,但吸附容量增大.除此以外,电吸附循环实验表明Na OH改性活性炭纤维电极在电吸附Cd~(2+)过程具有良好的再生性.     

羟基磷灰石的制备及对Pb~(2+)的选择性吸附

为了提高对Pb~(2+)的吸附选择性及吸附量,采用共沉淀法,以CaCl_2和(NH_4)_2HPO_4为原料、葡萄糖碱性溶液为反应介质,制得羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度仪、物理吸附仪对样品进行表征,并考察HAP对Pb~(2+)的最优吸附条件和在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液中HAP对Pb~(2+)的吸附选择性。结果表明:制备的HAP呈细小的颗粒状,粒径均匀分布,平均粒径为220 nm左右,结晶度较差;将HAP样品在600℃马弗炉中煅烧2 h后,样品结晶度变大,但吸附效果远低于未煅烧的样品,因此选择未煅烧的样品作为吸附剂。在HAP用量为0.1 g/L、pH=6、温度为30℃、Pb~(2+)初始质量浓度为140.3 mg/L、饱和吸附时间为60 min的条件下,HAP对Pb~(2+)的吸附量达到1 412 mg/g左右;在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液(Pb~(2+)初始质量浓度为70.8 mg/L,Cd~(2+)初始质量浓度为83 mg/L)中,HAP对Pb~(2+)的吸附量是Cd~(2+)吸附量的2.26倍,对Pb~(2+)的选择性系数达到1 961.73。     

地下水除铁除锰机理与技术的变革

除铁除锰滤层中Mn2 的氧化是生物化学氧化,培养成熟的生物滤层中存在大量的铁、锰氧化细菌,它们对于铁、锰的去除起到了重要作用.以铁、锰氧化细菌为核心的生态系统的平衡和稳定对于滤层的除锰活性至关重要.通过简单的一级曝气、一级过滤可以同时深度地去除Fe2 ,Mn2 .以此理论指导的除铁除锰水厂取得了预想的成果.出厂水水质稳定,总铁为痕量,锰质量浓度小于0.05 mg/L.     

氢氧化物沉淀与 PH 值的关系

氢氧化物沉淀的溶解度随溶液中酸度不同有很大的差别,根据溶度积原理可以计算金属离子析出氢氧化物沉淀与沉淀完全的PH 值。在难溶氢氧化物的饱和溶液中,金属离子与氢氧离子浓度之间有下列关系:对于M(OH)_2 [M~(2 )][OH~-]~2=KspM(OH)_2M(OH)_3 [M~(3 )][OH~-]~3=KspM(OH)_3当用碱沉淀金属离子为氢氧化物后,溶液中金属离子浓度与氢氧离子浓度的关系,对二价金属离子而言,可表示如下:     

复配混凝剂去除地下水中溶解性硅酸盐的试验研究

为有效去除水中的溶解性硅酸盐,以某溶解性硅酸盐含量高达50~60mg/L的地下水为对象,开展复配混凝剂去除水中溶解性硅酸盐的试验研究.结果表明:当Ca(OH)_2投加量为450 mg/L时,对水中溶解性硅酸盐和浑浊度的去除率分别为51.16%和74.8%;进一步增加Ca(OH)_2投加量可进一步强化溶解性硅酸盐的去除,但会引起出水pH值的大幅升高;FeCl_3对水中溶解性硅酸盐的去除率低于12.55%,但其对出水浑浊度具有明显的控制优势;MgO对水中溶解性硅酸盐的最优投加量为400 mg/L,此时去除率为14.53%,处理后出水浑浊度较高;FeCl_3复配Ca(OH)_2时,对水中溶解性硅酸盐的去除率超过60%,并且出水浑浊度低于0.65 NTU;FeCl_3复配MgO时,对水中溶解性硅酸盐的去除率可达75%以上;Ca(OH)_2复配MgO时,对水中溶解性硅酸盐的去除率最高达73.76%,较单独使用Ca(OH)_2除硅时(81.41%)有所下降.3种复配方案中,以FeCl_3复配MgO的方案为佳,在此方案下,当Fe~(3+)质量浓度为16.8 mg/L、MgO质量浓度为500 mg/L时,硅的去除率达76.67%,滤后浑浊度为0.83 NTU,同时出水pH值最低,可节省后续调整pH时的酸用量.     

暖白色卤磷酸钙荧光粉组成与发光性能关系

从四十年代以来卤磷酸钙荧光粉一直是生产荧光灯用的最重要的荧光粉。卤磷酸钙荧光粉(简称卤粉)的基质是3Ca_3(PO_4)_2·Ca(F,Cl)_2,激活剂为Sb~(3+)和Mn~(2+)离子。它们的发射光谱是由锑带和锰带组成。随着激活剂Sb~(3+)和Mn~(2+)离子及基质中各组份的含量不同,发射光谱中Sb~(3+)峰和Mn~(2+)峰的波长和发射强度也不同,相应的粉的光色和亮度也随之改变。此外,在高温合成过程中,随着生产条件不同SbCl_3的挥发和Sb~(3+),Mn~(2+)离子氧化过程各异。因之,尽管原料配比相同,所得卤粉的组成和发光性质不尽相同。为了能获     

Fenton试剂对含锰矿井废水处理实验

为了解决矿井水中锰去除难度较大的问题,使用Fenton试剂对含锰矿井水进行处理。考察了H2O2:Fe2+、反应温度、H2O2的投加量、pH、反应时间对Fenton试剂氧化除锰的影响,并讨论了Fenton试剂高级氧化除锰的机理。研究结果表明:Fenton试剂对含锰矿井水的处理效果很好,原水中Mn2+的初始浓度为2 mg/L,当H2O2:Fe2+摩尔比为3:1,反应温度为25°C,H2O2的投加量为8 mmol/L,pH值为5,反应时间为10 min的时候,Mn2+的去除效率可以达到84%。Fenton试剂生成的具有强氧化性的.OH能有效处理矿井水中的Mn2+。     

单壁碳纳米管钛网电极去除工业废水中Cd~(2+)的研究

采用一种电化学技术去除模拟工业水中的Cd~(2+).单壁碳纳米管钛网电极被用做阴阳极,考察不同电极组合、溶液pH、应用电压和电解质浓度对Cd~(2+)去除率的影响.实验结果表明,阳极为Ti Net,阴极为SWCNTs@Ti Net,溶液pH为8.0,应用电压为2.5 V,电解质质量浓度为20.00 g·L-1为Cd~(2+)去除的最佳实验条件.XPS和SEM结果表明,Cd~(2+)的去除包括了在阴极上生成Cd(OH)_2和电吸附在阴极SWCNTs上.最高去除率可达90%左右.     

锰细菌氧化锰的影响因素研究

研究了锰细菌Arthrobacter sp. MN1405的生长、氧化曲线及影响其氧化锰的各种理化因素.结果表明:接种量、装液量、温度、pH、Mn2+质量浓度、Fe2+质量浓度、摇床转速等因素对锰氧化率有不同程度的影响.在培养基装液量为250mL的三角瓶装80mL,初始Mn2+质量浓度65mg/L,温度25℃,pH6.8,接种量6%,120r/min的条件下培养6d后,锰的总氧化率可达80%以上.     

废弃电路板铜锡多金属粉隔膜电积回收锡实验研究

采用基于隔膜电积湿法冶金新工艺从废弃电路板铜锡多金属粉中高效提取金属锡,研究并优化了铜锡多金属粉浸出及隔膜电积提锡工艺.浸出实验结果表明,在温度为40℃,初始Sn~(4+)质量浓度50 g/L,HCl浓度4 mol/L,液固比为5∶1,循环浸出三次的条件下,锡浸出率约为96%,最终浸出液中Sn~(2+)质量浓度68.58 g/L.锡隔膜电积实验表明,在Sn~(2+)质量浓度40~100 g/L,HCl浓度3 mol/L,温度35℃,电流密度200 A/m2的条件下,阴极电流效率97.51%,能耗低于1 200 k Wh/t.在此优化条件下进行隔膜电积8 h,得到平整、致密且纯度99.9%的阴极锡板.     

Cu~(2+)对微生物燃料电池产电性能的影响及其迁移转化过程

探讨了微生物燃料电池阳极中Cu~(2+)对其产电性能的影响以及Cu~(2+)的迁移转化过程。微生物燃料电池的阳极中加入质量浓度为5.54~88.64mg/L的Cu~(2+),使其最大功率密度增加到536.6mW/m2,此时Cu~(2+)去除率大于95%。大部分的Cu~(2+)(89.24%)被生物膜吸附或还原,6.15%的Cu~(2+)沉积在阳极室底部,3.12%的Cu~(2+)附着在石墨阳极表面,只有极少量Cu~(2+)(小于0.1%)迁移到了阴极,Cu~(2+)对微生物燃料电池的最低致毒质量浓度为22.16 mg/L。通过SEMEDS和XPS分析得出大部分Cu~(2+)(63.56%)在微生物燃料电池的生物膜表面被还原为Cu~+和Cu~0。这一发现将为去除和回收有机废水中的重金属提供新的思路。     

锰渣的理化特性及煅烧特性

分析"两矿一步法"电解Mn O2酸浸中和压滤渣(简称锰渣)的理化特性,采用热重-差热分析法(TG-DTA)和X线衍射分析(XRD)确定不同温度下物相转变行为以及锰渣中锰的浸出随煅烧温度的变化。研究结果表明:锰渣为第Ⅱ类一般工业固体废物,以石英、水化硫酸钙、针铁矿和铁、铝矾矿相为主,矿相颗粒细、结晶度低。随着煅烧温度的升高,硫酸钙、针铁矿,以及铁、铝矾逐步脱水、分解,形成无水石膏、赤铁矿等,超过900℃时锰渣明显熔融、烧结,部分金属与硅反应形成玻璃态硅酸盐;锰渣中总锰质量分数约5%,约3%以Mn SO4的形式存在。锰渣锰的浸出毒性根据煅烧温度分为3类,即低温可浸出(300℃,锰离子质量浓度为0.6~1.0 g/L),中温易浸出(400~700℃,锰离子质量浓度为2~3 g/L);高温难浸出(800℃,锰离子质量浓度为0.01 g/L)。     

合成纳米锰钾矿去除废水中Cd2+的实验研究

利用合成纳米锰钾矿去除模拟废水中Cd(Ⅱ),研究不同去除反应条件对废水中镉离子去除率的影响.结果表明:合成纳米锰钾矿对水溶液中Cd2+的去除平衡时间约为2h;在Cd2+质量浓度为50mg·L-1、溶液初始pH=6.50、反应温度25℃、处理剂粒径96～120μm、每升模拟废水中投加2g合成纳米锰钾矿时,平衡后Cd2+去除率为90.6%.当Cd2+质量浓度不高于300 mg·L-1时,吸附等温线近似符合Langmuir模型,合成纳米锰钾矿最大理论吸附量为120.5mg·g-1.纳米锰钾矿对于Cd2+的去除是表面配位吸附、静电吸附、离子交换三种模式共同作用的结果.