含砷废酸制备亚砷酸铜及其在铜电解液净化中的应用

利用含砷废酸制备亚砷酸铜,并将所得亚砷酸铜应用到铜电解液的净化。研究结果表明:使用NaOH溶液调节废酸pH值为6.0时,废酸中Pb,Cu,Fe和Mg杂质的去除率达到90%以上,砷保留率为89.0%;除杂后,加入CuSO4和NaOH溶液,当pH=8,n(Cu):n(As)=2:1,反应温度为20℃,反应时间为1h时,亚砷酸铜的产率达到98.2%;所得亚砷酸铜为非晶体,其中Cu与As的物质的量比为2.15;当铜电解液中加入20g/L亚砷酸铜时,铜电解液中Sb和Bi分别从0.65g/L和0.15g/L降到0.30g/L和0.07g/L,Sb和Bi去除率分别达到53.85%和53.33%。     

砷锑价态对铜电解液中砷锑铋脱除率的影响

采用SO2还原,使铜电解液中As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ),Sb(Ⅴ)还原为Sb(Ⅲ),并调节电解液中As(Ⅴ)与As(T),Sb(Ⅴ)与Sb(T)的物质的量比,蒸发浓缩电解液,冷却结晶后,能有效脱除铜电解液中As,Sb和Bi等杂质。研究结果表明:当铜电解液体积为3L,Cu的质量浓度为32g/L,As(T)的质量浓度为9.36g/L,Sb(T)的质量浓度为0.65g/L,Bi的质量浓度为0.45g/L,n(As(Ⅴ))/n(As(T))和n(Sb(Ⅴ))/n(Sb(T))分别为0.4时,蒸发浓缩电解液,使浓缩前电解液与浓缩后电解液体积比为2.5,冷却至10℃结晶,过滤,铜电解液中Cu,As,Sb和Bi脱除率分别为82%,62%,55%和85%。蒸发浓缩结晶产物中含CuSO4.5H2O和As2O3。其结晶产物中Cu为29%,As为5%,Sb为0.37%,Bi为0.2%。     

采用硫化砷渣制备三氧化二砷工艺

硫化砷渣经氢氧化钠溶液浸出、空气氧化脱硫和SO2还原制备得到As2O3。研究结果表明：当NaOH与AS2S3物质的量比为7．2：1,固体质量与液体体积之比为1：6,反应温度为90℃,反应时间为2h,转速为300r／min时,用氢氧化钠溶液浸取硫化砷渣,其砷的浸取率达到95．90％;过滤后在碱浸液中通空气脱除碱浸液中Na3AsS3中的硫;当反应时间为10h,反应温度为30℃,空气流量为120L／h,对苯二酚和高锰酸钾质量浓度分别为1．5g／L和0．5g/L,木质素磺酸钠质量浓度为0．13g／L时,脱硫率可达到96．00％;当pH值为0,反应时间为1h,反应温度为30℃,砷质量浓度为60．00g/L时通入SO2还原溶液中AsO4^3-,产物中As2O3含量和砷回收率分别达到92．14％和95．21％;稀硫酸洗涤后,As2O3纯度达95．14％。     

砷滤饼制备砷酸铜的影响因素及工艺优化

采用氢氧化钠溶液浸出硫化砷滤饼,有效实现As与Cu和Bi等金属的分离,对浸出液经氧化脱硫后配入黑铜泥的酸性浸出液制备砷酸铜.研究结果表明:当NaOH的浓度为1.5mol/L、液固比10∶1、反应温度70℃、反应时间1.5h、搅拌速度为400r/min时,硫化砷滤饼中As的浸出率达到96.56%,Cu浸出率仅为0.12%;经氢氧化钠浸出,浸出渣中Cu、Bi的质量分数分别从原来15.93%和1.96%增加到56.31%和6.92%,使Cu和Bi得到高度富集;所制备的砷酸铜w(Cu)>29.8%,w(As)>26.19%,砷酸铜的结构式为Cu5As4O15.9H2O.     

铜冶炼含砷废水水热臭葱石沉砷及亚稳态铁物相转化行为

以铜冶炼过程所产生的含砷废水为研究对象,研究宏观技术参数对水热臭葱石沉砷及过程亚稳态铁物相的转化影响规律。研究结果表明:适当提高初始Fe与As物质的量比、氧分压以及反应温度,控制初始pH为1,不仅能提高As和Fe的沉淀率,也有利于亚稳态铁物相的分解与转化。延长反应时间可显著降低沉砷渣中S的质量分数,并形成大颗粒臭葱石。在初始Fe与As物质的量比为1.5,初始pH为1,氧分压为0.6 MPa及反应温度为160℃的条件下,As和Fe的沉淀率分别为98.28%与87.89%,获得了以臭葱石为主要物相的沉砷渣,其As,Fe和S的质量分数分别为22.04%,25.58%和3.54%,粒度为18.6μm,比表面积为0.019 m2/g。     

应用一种无膜生物电化学系统还原冶铋废水中Cu(Ⅱ)的研究

考察了将一种放大的无膜生物电化学系统(Membrane-free Bioelectrochemical Systems,MF-BES)应用于阴极还原实际铋冶炼废水中Cu(Ⅱ)的可行性.在选定的预处理条件下(pH=2.47-3.27),废水中Fe3+沉淀分离的去除率最高达到(99.60±0.04)％,同时Cu2的损失率可控制在(9.31±0.06)％.循环伏安分析显示,酸性废水(pH=2.0)中的Fe3+/Fe2+等离子使Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)的还原峰负向移动,干扰铜还原反应的发生,加大了铜还原的难度.以含铜的铋冶炼工艺废水作为阴极液,Cu(Ⅱ)还原去除过程为一级动力学反应(R2 =0.985).120h内,MF-BES中的总铜质量由(87.56±4.38)mg降至(0.74±O.04)mg,去除率大于99％,出水含铜浓度(T[Cu] =0.15rmg/L)符合国家污水综合排放(GB8978-1996)一级标准.Cu(Ⅱ)被还原为晶体单质Cu,Cu2O和CuCl,并沉积在阴极板上.     

硼镁石真空铝热炼镁还原渣提取高白氢氧化铝

以煅烧硼镁石为原料真空铝热还原炼镁得到的还原渣中富含12CaO·7Al2O3,该还原渣可通过氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液溶出得到铝酸钠溶液和富硼料,铝酸钠溶液通过碳酸化分解可制备氢氧化铝.以硼镁石铝热炼镁所得还原渣为原料,研究了溶出温度、时间、碳酸钠及氢氧化钠质量浓度对氧化铝溶出率的影响,并对碳分产物进行性能研究.结果表明,在氢氧化钠质量浓度12g/L,碳碱质量浓度210g/L,溶出时间120min,溶出温度95℃,液固比为6的条件下,炼镁还原渣中氧化铝的溶出率为8521%.氢氧化铝产品为α-Al(OH)3,白度大于98,SEM显示其晶粒小于1μm.     

高电流密度电解对阴极铜质量的影响

在铜电解液中加入亚砷酸铜净化脱除锑和铋,当电解液中As质量浓度从6 g/L增加到12 g/L后,电解液中锑和铋的质量浓度分别从0.65和0.15 g/L降到0.30和0.07 g/L,锑、铋去除率分别达到53.85%和53.33%.铜电解液净化后,在铜离子质量浓度为45～50 g/L,硫酸质量浓度为180～210 g/L,电解液温度为65 ℃时,电流密度为300 A/m2条件下进行电解得到的阴极铜达到高纯阴极铜质量标准(GB/T 467-1997).连续电解7 d所得阴极铜铜质量分数为99.996 0%,阴极电流效率为99.1%.电解液中砷、锑、铋质量浓度分别为13.65,0.36和0.075 g/L.电解过程中56.2%锑、88.3%铋进入阳极泥,而78.8%的砷进入电解液.电解3 d后,铜离子质量浓度从45上升到51 g/L,硫酸质量浓度从210下降到175 g/L,槽电压从0.21上升到0.27 V,采用脱铜补酸处理可维持电解的正常进行.     

铜氨制药废水除铜脱氨预处理

研究了氟洛芬有机制药铜氨废水的除铜除氨预处理工艺.采用铁屑置换法对含铜废水进行除铜,除铜工艺的最优条件为,调节含铜废水的pH=2～3,投加3倍理论用量的铁屑,搅拌反应,反应时间为1.5 h,在反应过程中需保持反应液pH低于4,防止Fe3 大量生成重新溶解释出的铜.反应后铜浓度由712 mg/L降至9.2 mg/L,去除率为98.7%.为去除引入的铁盐,调节废水pH=5,鼓风曝气后,投加阴离子PAM,投加量为1 mg/L,混凝20 min后废水铁含量低于14mg/L.采用磷酸铵镁沉淀法对除铜后的混合废水进行除氨,除氨工艺的最优条件为,调节废水pH=9.0,MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O投加量为Mg2 :NH4 ·PO43-(摩尔比)=1:1:1,搅拌反应,反应时间20 min,反应后NH3-N浓度由991.5 mg/L降至101 mg/L,去除率为89.8%,剩余磷为6.1 mg/L.铁屑置换法与磷酸铵镁沉淀法的组合能有效去除铜氨,预处理后,废水BOD5/CODcr由0.07上升至0.34,可生化性有了很大提高,可以进入后续生物处理工艺.     

pH值对电镀废水及污泥中重金属回收的影响

为了控制电镀行业污染、减少重金属离子排放、加强资源利用,研究了pH值对电镀废水中重金属离子浸出的影响.将电镀废水用氢氧化钠溶液逐渐调节废水pH值,在多个pH值点分别沉淀出电镀废水中铜、铬、锌和镍.结果表明,随溶液pH值的升高,溶液中的铜、铬、锌和镍先沉淀后又部分溶解,实际操作中应将pH值控制在9.0～9.5范围内.电镀污泥经酸浸后,常温下电动搅拌1 h,在浸出液中加入锰铁合金块可直接还原铜、镍和锌离子,调节pH值至9.5时,可沉淀出铁、锰、铬混合金属氢氧化物.