旋转填充床中O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水的研究

以超重力旋转填充床（RPB）为反应装置,结合Fenton试剂,研究了臭氧高级氧化技术处理酸性黄23印染废水的效果。考察了初始pH值、Fe ²⁺离子浓度、H₂O₂浓度、臭氧质量浓度、旋转填充床转速、NaCl质量浓度、KH₂PO₄质量浓度、Na₂SO₄质量浓度等因素对脱色率和COD去除率的影响。实验结果表明,当转速为1000r/min、pH=4、Fe ²⁺浓度为0.6mmol/L、H2O2浓度为1.5mmol/L、O3质量浓度为40mg/L、液体流量为30L/h时,酸性黄23的脱色率可达到90%以上,溶液COD去除率可达到33%;随着NaCl、KH₂PO₄质量浓度的增加,酸性黄23脱色率与溶液COD去除率不断减小;改变Na₂SO₄质量浓度,酸性黄23脱色率与溶液COD去除率变化不大。     

丙烯酸-马来酸酐共聚物络合超滤分离水溶液中Pb2+和Zn2+的实验研究

采用丙烯酸-马来酸酐共聚物(PMA)为络合剂, 研究络合超滤技术对水溶液中Pb²⁺和Zn²⁺的分离效果、竞争络合效应以及外加盐对分离效果的影响。以两种金属离子截留率之差表示分离率, 以单一金属离子溶液中离子截留率与混合溶液中该离子的截留率之差表示金属离子间的竞争强度。结果表明: 随着PMA浓度增加, 两种金属离子的分离率先增大后减小, 当PMA浓度为200 mg/L时, 分离率达到最大值, 为54.47%。pH从2增加到6时, 分离率先增大后减小, 且在H=4时达到最大, 为71.34%。两种金属离子的竞争效应随pH及PMA浓度的增加先增强后减弱, 在pH=5, PMA浓度为200 mg/L时, 混合溶液中两种离子竞争效应最强。外加Na₂SO₄对分离率有较大影响, 随着 n(Na₂SO₄)增大分离率增加, 随后基本保持不变, 在n(Na₂SO₄)=0.06 mol/L时, 分离率达到最大值, 为97.677%。加入Na₂SO₄减弱了Zn²⁺的竞争络合能力, 有利于两种金属离子的分离。     

反渗透与纳滤膜分离技术在铜矿废水回收中的应用研究

研究了反渗透和纳滤膜在铜矿废水处理回用情况,考察并对比了反渗透和纳滤膜的透过液浓度、膜通量、清洗状况以及对废水的浓缩倍数(浓缩液Cu2+浓度)等参数.试验发现,一级反渗透和纳滤的透过液浓度分别为8mg/L和14mg/L,对Cu2+的截留率分别达到96.64%和94.19%,二级纳滤浓缩液Cu2+浓度可达到4000mg/L以上,满足Cu2+回收的要求,二级反渗透膜脱盐处理后的产水Cu2+浓度可低至0.2mg/L以下,满足回用水要求.研究表明,将反渗透和纳滤膜分离技术应用到铜矿废水处理工程中是可行的,具有显著的经济利益和社会效益.     

高盐有机废水有价组分回收与水资源回用技术的探索与实践

 针对无机精细化工行业的高盐、高浓有机废水成分复杂、难降解等污染特征,利用无机精细化工高盐有机废水有价组分回收与水资源回用集成技术在镍钴电池材料生产过程进行了探索与实践。结果表明：废水中油类去除率达到99%,资源化回收得到的无水硫酸钠达到GB/T 6009-2014的III类标准（Na₂SO₄含量>92%）,处理后废水总有机碳（TOC）含量≤0.05%,水回用率达到85%以上,蒸发残液与粉煤灰等辅料混合后高温焙烧可制得陶粒,将全部实现资源化。全流程吨水处理成本由220元降到180元以下,具有显著的经济效益和环境效益。     

Effects of Na<Subscript>2</Subscript>SO<Subscript>4</Subscript> on iron and nickel reduction in a high-iron and low-nickel laterite ore

This study investigates the reactions of Na₂SO₄ and its effects on iron and nickel reduction in the roasting of a high-iron and low-nickel laterite ore through gas composition, X-ray diffraction, and scanning electron microscope analyses. Results showed that a reduction reaction of Na₂SO₄ to SO₂ was performed with roasting up to 600℃. However, no clear influence on iron and nickel reductions appeared, because only a small amount of Na₂SO₄ reacted to produce SO₂. Na₂SO₄ reacted completely at 1000℃, mainly producing troilite and nepheline, which remarkably improves selective reduction of nickel. Furthermore, the production of low-melting-point minerals, including troilite and nepheline, accelerated nickel reduction and delayed iron reduction, which is attributed to the concurrent production of magnesium magnetite, whose structure is more stable than the structure of magnetite. Reduction reactions of Na₂SO₄ resulted in weakening of the reduction atmosphere, and the main product of Na₂SO₄ changed and delayed the reduction of iron. Eventually, iron metallization was effectively controlled during laterite ore reduction roasting, leading to iron mainly being found in wustite and high iron-containing olivine.     

热氧老化时间对HDPE/Na2SO4复合材料性能的影响

探究了120℃温度下不同热氧老化时间对高密度聚乙烯(HDPE)/硫酸钠(Na₂SO₄)复合材料性能的影响，通过扫描电镜(SEM)、力学性能测试、热失重分析(TG)、差示热量热分析(DSC)、非等温结晶动力学模型(Jeziorny方程)以及热降解动力学模型(Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程、Coats-Redfern方程)等表征方式分析了添加抗氧化剂1010前、后不同热氧老化时间对HDPE/Na₂SO₄复合材料力学性能、结晶性能、热稳定性能以及降解动力学、结晶动力学的综合影响。结果表明：随着热氧老化时间的增加，HDPE/Na₂SO₄复合材料的力学性能、结晶性能、热稳定性均下降(复合体系失效方式是HDPE/Na₂SO₄复合材料内部开裂所致),添加抗氧化剂1010后，同一老化时间下，HDPE/Na₂SO₄复合材料的热稳定性、力学性能以及结晶速率和结...     

Generation process of FeS and its inhibition mechanism on iron mineral reduction in selective direct reduction of laterite nickel ore

Numerous studies have demonstrated that Na₂SO₄ can significantly inhibit the reduction of iron oxide in the selective reduction process of laterite nickel ore. FeS generated in the process plays an important role in selective reduction, but the generation process of FeS and its inhibition mechanism on iron reduction are not clear. To figure this out, X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses were conducted to study the roasted ore. The results show that when Na₂SO₄ is added in the roasting, the FeO content in the roasted ore increases accompanied by the emergence of FeS phase. Further analysis indicates that Na₂S formed by the reaction of Na₂SO₄ with CO reacts with SiO₂ at the FeO surface to generate FeS and Na₂Si₂O₅. As a result, a thin film forms on the surface of FeO, hindering the contact between reducing gas and FeO. Therefore, the reduction of iron is depressed, and the FeO content in the roasted ore increases.     

纳滤-冷冻析硝工艺用于高盐废水中Na_2SO_4回收的研究

针对冶金行业产生的高盐废水,采用纳滤-冷冻析硝耦合工艺处理NaCl和Na_2SO_4的混合模拟废水,实现对Na_2SO_4的资源化利用。纳滤实验考察NaCl和Na_2SO_4的质量浓度比、压力、流速和温度对膜分离效果的影响,同时确定纳滤工段的最优方案。冷冻析硝实验考察纳滤浓缩液浓缩倍数、冷冻温度和冷冻时间对产品中芒硝纯度和Na_2SO_4回收率的影响,确定冷冻析硝工段的最优方案,并采用分步冷冻析硝对工艺进行优化。结果表明:在NaCl和Na_2SO_4的质量浓度比为5∶40、压力为3.0 MPa、流速为8 L/min和温度为30℃的条件下,经纳滤分离后的纳滤浓缩液中,Na_2SO_4与NaCl的质量浓度比≥18.51,可实现NaCl和Na_2SO_4的有效分离。在浓缩倍数为3.5倍、冷冻温度为0℃和冷冻时间为120 min时,得到的芒硝纯度在98%以上,Na_2SO_4的回收率为64.28%。采用分步冷冻析硝工艺优化后,Na_2SO_4的回收率可以提高6.39%。此工艺研究为该公司产生的高盐废水中Na_2SO_4的资源化利用奠定了理论基础。     

利用二元钠盐体系处理钒渣的清洁焙烧工艺

试验研究了利用二元钠盐(NaOH-Na₂CO₃)对钒渣进行焙烧,并分析了相关动力学参数对焙烧效果的影响.结果表明:在二元钠盐焙烧过程中,焙烧温度、焙烧时间及NaOH与Na₂CO₃质量比对渣中钒、铬的浸出率影响重大;焙烧过程中,Fe₃O₄被氧化为Fe₂O₃,V₂O₅和Cr₂O₃分别被氧化为β钒酸钠型结构的Na₃VO₄与正交晶系结构的Na₂CrO₄;最佳焙烧条件下,NaOH与 Na₂CO₃质量比为1.5∶1,焙烧温度为600℃,焙烧时间为60min,此时钒与铬的浸出率分别为98.66%与83.57%;浸出尾渣的主要金属元素为Fe.     

蝌蚪状类弹性蛋白多肽相变特性分析

为研究不同盐类型及浓度对蝌蚪状ELPs₄₀相变特性的影响,探究霍夫曼斯特(Hofmeister)离子序中阴、阳离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响,通过设计、表达和纯化后,获得由谍标签/捕谍器(SpyTag/SpyCatcher),以及由40个重复的线性类弹性蛋白多肽所形成的2个蝌蚪型结构的ELPs₄₀.结果表明:蝌蚪状ELPs₄₀相变温度比ELPs₈₀相变温度高1.35 ℃;阴离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响符合Hofmeister离子序现象,但NH₄⁺,K⁺,Na⁺等阳离子却发生逆Hofmeister离子序现象;在NaCl,Na₂SO₄,NaNO₃,K₂SO₄,KCl,KNO₃,NH₄Cl,NH₄NO₃,(NH₄)₂SO₄等不同浓度缓冲液中,蝌蚪状ELPs₄₀发生相变所需的温度范围显著高于线性ELPs₄₀,这与其特殊的结构密切相关.     

复合盐碱胁迫对OT百合生长和生理特性的影响

【目的】揭示百合在复合盐碱胁迫下的生理响应特征。【方法】以OT杂种系百合‘红色宫殿’(Lilium ‘Red Palace’)种球为试验材料,用不同浓度的单盐(NaCl)、中性混合盐[m(NaCl):m(Na₂SO₄)=1:2]和碱性混合盐[m(NaCl): m(Na₂SO₄):m(Na₂CO₃):m(NaHCO₃)=5:23:9:3)进行胁迫处理,蒸馏水为对照(CK)。测定百合叶片及根、茎的形态指标、生物量、根冠比、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、根系活力、相对含水量以及Na⁺、K⁺浓度变化。【结果】①与CK相比,3个不同盐碱处理组的百合地下生物量、总生物量和根冠比均有所降低,地上生物量和各形态指标均表现出对盐碱胁迫低促高抑的特点。②盐碱胁迫导致百合相对电导率、丙二醛含量上升;低浓胁迫促使百合根系活力升高,可溶性蛋白含量上升。当盐碱浓度高于一定值后,百合根系活力和可溶性蛋白含量均呈下降趋势。③各处理百合幼苗地上、地下的K⁺与Na⁺含量比值(记为K⁺/Na⁺值)均下降,其中碱性混合盐处理下K⁺/Na⁺值比中性混合盐和单盐处理的低。④双因素方差分析表明,盐浓度对各项指标的影响大于盐组合,且盐浓度、盐组合及其交互作用对鳞茎直径、总鲜质量、总干质量、根冠比、根系活力及相对含水量均存在极显著影响。【结论】3个盐碱处理组对百合的胁迫程度由强到弱依次为碱性混合盐>中性混合盐>单盐,这一结果可为选择适宜百合生长的土壤提供一定的理论依据。     

西藏扎布耶盐湖卤水273 K等温蒸发实验

 西藏扎布耶盐湖卤水中蕴藏着丰富的矿产资源,具有巨大的开发利用价值。盐田相分离技术是盐湖卤水资源开发利用的有效手段,而盐湖卤水蒸发实验是盐田相分离技术的基础。通过对西藏扎布耶盐湖冬季卤水进行273 K 等温蒸发实验,研究了蒸发过程中盐类结晶析出规律,发现扎布耶冬季卤水273 K 等温蒸发析盐顺序为石盐、芒硝、硼砂、泡碱、钾石盐、碳酸锂,与Na⁺、K⁺//Cl^-、CO₂^-3、SO₂^-4-H₂O五元水盐体系298 K 相图有一定区别;锂在实验中得到了有效的富集,与原卤水相比浓缩倍数达3.66 倍;钾主要以钾石盐的形式于蒸发实验中后期结晶析出,可得到较高品位的钾混盐,其中钾石盐品位最高可达到17.13%,很适合后续提取;硼砂在整个蒸发过程均有析出,相比高温条件,硼砂析出较分散且含量不高,不利于其利用。扎布耶年均气温在0℃左右,该等温蒸发实验可为低温条件下开发利用扎布耶盐湖卤水资源提供基础依据。     

盐碱胁迫对紫花苜蓿根系Na+、K+离子流速的影响

中国盐碱地形成,大部分与土壤中碳酸盐的累计有关,因而碱化度普遍较高。在盐碱地再利用过程中,简单说,可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。利用NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃4种盐,按不同比例配比,人工模拟盐碱地中轻盐碱地盐碱度、中度盐碱地盐碱度和重盐碱地盐碱度。选用耐盐苜蓿品种金皇后、中度耐盐苜蓿品种阿尔冈金、敏感苜蓿品种敖汉,分别进行盐碱胁迫实验;通过非损伤微测技术检测苜蓿根系Na⁺ 、K⁺离子流变化,比较轻盐碱度、中度盐碱度和重盐碱度胁迫下3个耐盐苜蓿品种的离子流速差异。结果显示:在盐碱胁迫下,耐盐碱品种金皇后Na⁺离子流速外流速度比中度耐盐品种阿尔冈金要高,且均表现为外流;敏感品种敖汉在中度盐碱环境下由外流转变为内流,并出现萎蔫迹象。3个苜蓿品种的K⁺离子流速都发生变化,表现为外流,但流速变化各不相同且无明显的规律性。所以,在盐碱抗逆性中紫花苜蓿可以通过Na⁺离子流速控制来适应盐碱环境。     

Ce0.25Zr0.75O2固溶体的制备及其电化学合成氨催化性能

通过共沉淀法合成了四方相Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体,采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了固溶体的结构,并以氮气和水为原料,在室温、0.1 mol/L Na₂SO₄电解质中研究了固溶体的电化学催化合成氨性能。结果表明,Ce_0.25Zr_0.75O₂表现出了优异的电化学氮还原催化性能,在-0.6 V（vs.Ag/AgCl）时法拉第效率最高,达到64%,此时氨合成速率为7.3×10^-11 mol/（s·cm²）;在-0.7 V（vs.Ag/AgCl）时,氨合成速率最高,为1.03×10^-10 mol/（s·cm²）,此时法拉第效率为42.2%。这可能与Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体的四方相结构、晶格结构的变化及形成的高度缺陷的结构有关;另外,Ce_0.25Zr_0.75O₂还能有效抑制析氢副反应进行,从而提高其法拉第效率。     

赞比亚低品位难处理铜钴矿湿法冶金新工艺

以赞比亚某低品位难处理铜钴矿石为研究样本,采用全湿法冶金方法,开展新工艺研究.研究可知:矿石Cu,Co和S质量分数分别为1.270%,0.071%,0.022%.矿石中铜矿物主要为假孔雀石和少量的孔雀石.钴矿物主要为钴锰矿和水钴矿,在褐铁矿和黑云母晶体中有少量铜、钴,矿石中铜钴元素赋存状态极其复杂.最佳的浸出条件为粒度小于74μm的矿粒所占比例70%、浸出温度65℃、浸出时间4 h、矿浆质量分数30%、硫酸加入量55 kg·t-1.该条件下铜浸出率可达74.34%左右,钴浸出率可达43.32%左右.充分利用萃余液中的硫酸可降低酸耗,硫酸用量减少20%以上.在搅拌浸出过程中加入适量还原剂Na_2SO_3或FeSO_4,可将钴的浸出率从43%提高到78%.     

稠油硫酸盐热化学还原生成H2S实验研究

为了研究稠油注汽热采过程中生成H₂S机理，以Na₂SO₄，CaSO₄，MgSO₄，Fe₂（SO₄）₃，Al₂（SO₄）₃与稠油硫酸盐热化学还原（TSR）实验为基础，探究稠油TSR生成H₂S机理。实验表明，不同硫酸盐与稠油反应生成H₂S不尽相同，硫酸盐的阳离子所带电荷数决定TSR反应程度的难易，电荷数越多越容易进行反应，且H₂S生成量顺序为Al₂（SO₄）₃>Fe₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄，但生成的烃量顺序为Fe₂（SO₄）₃ > Al₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄。与其他硫酸盐不同的是，由于Fe₂（SO₄）₃的氧化性，Fe³⁺可能与生成的H₂S进一步反应。通过傅里叶红外变换光谱（FT-IR）对固相检测发现，不仅存在金属氧化物（CaO，MgO，Fe₂O₃，Al₂O₃）还存在FeS₂。最后，通过对MgSO₄油相硫含量的检测发现，反应后硫含量高于原油硫含量，证明了无机硫向有机硫的转化。