煤系黄铁矿电化学脱硫研究

选择无隔膜电解池（三电极电池）分别在碱性和酸性条件下,研究电解条件（电位、温度、时间、添加剂）对煤系黄铁矿脱硫率的影响,对电解液和电解残渣的酸洗滤液进行了组分分析,探讨了碱性和酸性条件下电化学法脱除煤系黄铁矿硫的反应及机理。研究表明,电解电位越高,电解温度越高,电解时间越长,黄铁矿的脱硫率越大。在酸性条件下,加入ＫＩ、ＦｅＣｌ３能够提高脱硫率。     

煤电化学脱硫过程的动力学行为

为研究电化学脱硫过程中HCl电解质与煤作用的动力学行为,制备化学修饰碳糊电极,测量煤样循环伏安曲线,研究电解质与煤作用过程;测定煤样在不同扫描速度的伏安曲线,分析煤电化学传质过程;测量样品的Tafel曲线,解析煤电化学催化氧化作用机理。结果表明:黄铁矿为引起煤氧化还原电流的主要物质,在电解脱硫之后已被大部分脱除;煤样在电解脱硫过程中发生的是一个准可逆扩散控制过程;脱硫前期电解腐蚀速率较快,阳极氧化占主导作用,脱硫后期阴极还原起作用。采用电化学测试能较好地分析煤电解脱硫过程中的电化学行为,为煤电化学脱硫提供了理论依据。     

浮选药剂BET在煤与黄铁矿表面作用的ESCA分析

经ESCA谱图解析分析,证明了BET在煤表面的吸附,并随BET的用量增加而增加.BET在黄铁矿表面基本不吸附;煤系黄铁矿与矿系黄铁矿最大的区别在于碳谱,煤系黄铁矿的峰强度明显大于矿系黄铁矿的.矿系黄铁矿碳主要以杂质碳形式存在,且其表面含量在30%左右.煤系黄铁矿在化学计量组成中含有碳的矿物,其表面的含碳量均大于40%.高碳质含量对于煤系黄铁矿的浮选行为起了十分重要的作用;以石灰为黄铁矿的抑制剂,经超声强化后,黄铁矿表面钙的吸附量增加的更大,钙元素含量由0.95%增加到2.95%.证明了超声波强化煤炭脱硫降灰作用,是促进Ca(OH)2在黄铁矿表面的吸附,达到进一步抑制黄铁矿的目的.     

深度解离高硫煤的表面特性及表征

选择具有代表性的高硫煤(山东兖州煤与重庆南桐煤)为研究对象,通过深度解离(-200目以下),采用红外光谱、X-射线衍射、电子能谱仪、扫描电镜等表征手段对两种煤中煤和黄铁矿硫的物理性质、矿物成分及解离面的表面化学组成、界面物理化学特性差异进行分析。研究揭示高硫煤在高解离度下煤与煤系黄铁矿硫的物理特性、表面特性、煤与煤系黄铁矿硫表面特性的差异.     

活性炭电化学气化的工艺条件研究

煤电化学气化相对于传统的煤气化具有反应条件温和、工艺简单以及环境友好等诸多优点,但由于煤结构与成分的复杂性,导致煤电化学气化的研究多年来一直未有较大进展。以活性炭代替煤,在不同工艺条件下研究了活性炭电化学气化的过程中电流随时间的变化以及阳极气体成分与含量。研究结果表明:活性炭电化学气化过程中,阳极的气体产物主要为CO_2,其中含有少量的CO,两者的比例相差1～2个数量级;随着温度、电解电位以及活性炭浓度的提高,活性炭电化学气化反应的电流和气体产量均增加,最佳硫酸浓度为1 mol/L.     

Cr3+电化学氧化过程的电流效率研究

应用整体电解法，以二氧化铅为阳极，铜为阴极，对重 酸钾间接电化学氧化蒽制蒽醌中影响Cr^3 电化学氧化过程电流效率的因素进行了探讨，结果表明：Cr^3 电化学氧化过程的电流效率随着反应物浓度，反应温度的升高和操作电流密度，电解液中硫酸浓度的降低而增大，重铬酸钾间接电化学氧化蒽制蒽醌过程中还原生成的Cr^3 硫酸溶液经活性炭预处理或者在超声波作用下电解，可以提高Cr^3 电化学氧化制备Cr2O7^2-过程的电流效率。     

有菌和无菌体系下磁黄铁矿氧化的电化学研究

在有菌和无菌酸性体系下,对磁黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:在磁黄铁矿被氧化过程中伴随元素S的生成,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位的升高,元素S被氧化成SO42-,钝化膜被击穿;氧化亚铁硫杆菌作用后增强了磁黄铁矿的反应性能,促进了磁黄铁矿氧化反应速度,腐蚀反应速度明显提高,但细菌对磁黄铁矿电极的氧化还原反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗,细菌的存在加速了表面物质的扩散,电极过程受电化学步骤控制,测定结果与线性扫描所得结果一致。     

超声波辐射下煤的电化学脱硫研究

以NaCl溶液为电解质溶液,在超声波辐射下对高硫煤样进行超声电化学脱硫.采用正交试验法确定适宜的脱硫条件,通过单因素试验研究煤浆浓度、NaCl浓度、电解电压和电解时间对煤样脱硫率的影响,比较不同催化剂和电化学辅助手段对脱硫效果的影响.结果表明,电解电压为10 V、电解时间为90 min、煤浆浓度为20 g/L、NaCl浓度为1.0 mol/L、以FeCl3为催化剂时超声辅助电化学脱硫的效果最好,脱硫率达80.8%.煤质分析和红外光谱分析表明超声电化学不仅能脱除煤中的硫分,而且能有效地脱除其中的灰分并提高煤的发热量.     

黄药在黄铁矿及毒砂表面的氧化动力学

采用旋转圆盘电极及多种电化学测试方法研究了黄药在黄铁矿和毒砂表面的氧化动力学。结果表明，在ｐＨ≥９．８的溶液中，首先发生黄药的电化学吸附然后化学吸附的一个黄原酸离子与另一个游离的黄原酸离子结合形成双黄药，反应电子数ｅ１＝ｅ２＝１．黄铁矿对黄药的氧化有电催化作用，采用恒电流阶跃法导出了黄药在这２种矿物表面氧化生成双黄药的动力学方程，可对其氧化过程进行定量描述。     

Fe_2(SO_4)_3氧化脱除煤中无机硫的研究

以3种高硫煤为对象,考察了反应温度、反应时间、Fe2(SO4)3溶液浓度和原煤粒度等因素对Fe2(SO4)3溶液热处理脱硫效果的影响,并对脱硫前后原煤理化性质的变化进行了研究。结果表明:在Fe2(SO4)3溶液浓度为1mol/L,反应温度为90℃,反应时间为4h,煤粒度小于0.096mm的条件下,原煤中黄铁矿硫的脱除率高达67%,而煤中的有机硫含量并无明显的变化;升高反应温度,增加Fe2(SO4)3溶液浓度,延长反应时间以及减小原煤粒径均可在一定程度上提高原煤的黄铁矿硫和全硫的脱硫率;经Fe2(SO4)3溶液处理后原煤的黏结性均出现了不同程度的下降,其中新峪煤完全失去了黏结性;Fe2(SO4)3溶液脱除原煤中无机硫主要是通过Fe3+的强氧化性将黄铁矿硫氧化为SO2-4进而脱除。     

FeS2-MnO2-H2SO4浸出软锰矿反应

针对FeS2-MnO2-H2SO4浸出软锰矿的浸出过程进行了研究,考察了反应过程中FeS2反应方式对MnO2浸出的影响.研究过程中分别对矿浆中的Mn2+,Fe2+和Fe3+质量浓度,以及矿浆电位的变化进行了监测,并对浸出过程进行了阶段的划分与分析.通过对浸出过程中不同反应阶段的分析,发现不同反应阶段过程中Mn2+与Fe3+浸出速率的比值是不同的,说明在不同阶段存在着不同的反应方式,导致FeS2的利用率在不同阶段存在明显差异.同时,对矿浆电位的监测表明,高电位有利于FeS2浸出Fe2+,从而加快了MnO2的浸出速率.     

阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ) 同时析出铜粉的研究

为了解决硫酸稀土电解氧化分离铈(Ⅲ)的工业化问题,对阴离子膜耦合电化学反应氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉进行研究.研究结果表明:在阴极液的酸度为3～4 mol/L,电流密度适当等条件下,阴极和阳极电流效率可分别达到95%和80%,铈(Ⅲ)的氧化率大于98%,铜成粉率和成粉电流效率分别达到93%和85%;变电流电解氧化铈(Ⅲ)和同时电解氧化铈(Ⅲ)为氧化铈(Ⅳ)的能耗分别只有恒电流电解时能耗的40%和33.6%;放大试验结果与小试验结果一致;阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉是可行的.     

硫铁矿烧渣制备聚合硫酸铁新工艺

硫铁矿烧渣是硫酸制备过程中产生的固体废弃物．将硫铁矿烧渣与硫酸混合后,经过熟化、水溶、过滤得到酸性硫酸铁溶液．在硫酸铁溶液中,加入新制备的氢氧化铁,于25～60℃时反应2h后加入少量双氧水得到聚合硫酸铁(PFS)．随着氢氧化铁与硫酸铁溶液反应的进行,溶液中PFS盐基度不断增加．当硫酸铁的量一定时,PFS盐基度随氢氧化铁的量增加而增加．温度升高时有利于PFS的生成．加入双氧水将溶液中的Fe     

紫金山铜矿浸出过程黄铁矿的氧化行为

针对紫金山铜矿堆浸过程中,在辉铜矿和铜蓝等有用矿物浸出的同时,有黄铁矿被大量浸出,造成浸出液中Fe3 浓度过高的现状,研究了细菌浸出黄铁矿的氧化行为和机理,重点考察了Fe3 的化学氧化以及细菌浸出黄铁矿过程的影响因素.研究结果表明,在有菌条件下,pH值为1.6时,混合矿浸出初期,黄铁矿的浸出率仅为5%～8%;随着浸出时间的增加,氧化还原电位升高,浸出15d后,氧化还原电位上升到500mV以上时,黄铁矿的浸出率可达25%.说明氧化还原电位是细菌浸出黄铁矿过程的重要影响因素.机理研究表明,细菌浸出黄铁矿是以间接反应为主,细菌在黄铁矿表面的吸附对黄铁矿的浸出具有协同作用.     

铜电解液中硫酸质量浓度和温度对明胶分解的影响

采用透析的方法将铜电解液中相对分子质量大于3500的明胶进行分离,以二喹啉甲酸( BCA)法测定所得明胶质量浓度,研究了硫酸质量浓度和温度对铜电解液中明胶分解规律的影响.铜电解液中Cu2+基本不影响明胶的稳定性；电解液温度升高和硫酸质量浓度增大,都加剧了明胶的分解.在相同温度下,硫酸质量浓度在150~180 g·L-1范围内每增加15 g·L-1,明胶分解反应速率常数增大约1.2倍；而在相同的硫酸质量浓度下,温度在55~70℃范围内每增加5℃,明胶分解反应速率常数增大约1.5倍.对于铜电解生产,电解液中硫酸质量浓度150~180 g·L-1以及温度60~65℃,可推算出电解液在电解槽中停留3~4 h,明胶的分解率达50%~80%；电解液经过完整的一周循环约需6 h,明胶的分解率可达到70%~90%.     

不同介质中甲醇在Pt电极上氧化特征

运用电化学循环伏安技术研究了Pt电极上不同浓度的甲醇在不同介质中的吸附和氧化行为．结果表明，甲醇的电氧化过程与溶液酸碱性和甲醇的浓度有着密切的关系；不同的介质中，甲醇电催化氧化活性的顺序为：酸性＞中性＞碱性；在浓度为10M甲醇氧化的CV曲线上，首次观测到甲醇氧化在负向电位扫描中出现两个氧化峰；并指出甲醇电催化氧化是通过解离吸附产物和反应中间体双途径机理进行的．     

Fenton氧化与Fe/C微电解预处理头孢菌抗生素废水的实验研究

生产7-ACA(头孢菌抗生素中间体)过程中排出的废水,是一种难生物降解的高浓度有机废水。实验采用Fenton氧化和Fe/C微电解两种方法预处理此类废水,通过正交和单因素实验确定其最佳工艺条件并对比二者的处理效果。结果表明,Fenton氧化法对COD去除率为46.1%,处理后废水的ρ(BOD)/ρ(COD)提升至0.36,反应时间为1h;Fe/C微电解法对COD去除率为44.7%,处理后废水的ρ(BOD)/ρ(COD)提升至0.43,反应时间为1.5h。     

NaVO3+H2SO4溶液中氧气气氛下甲酸分解的研究

研究了在氧气存在下生物质催化氧化制甲酸体系中甲酸的稳定性,主要考察了反应温度、反应时间、氧气初始压力、硫酸浓度、催化剂等因素对于甲酸分解的影响。研究结果表明,温度、反应时间、硫酸浓度对甲酸的分解速率有显著的影响;氧气的初始压力对于甲酸的分解影响较小;催化剂NaVO3的存在会加速甲酸的分解。生物质催化氧化体系中,甲酸的分解反应为二级反应,甲酸分解反应的表观活化能为85.1 k J/mol。提出了在H2SO4溶液中氧气气氛下NaVO3催化甲酸分解的机理。     

两矿法浸出软锰矿的工艺与理论

对国内流行的黄铁矿－软锰矿两矿法硫酸浸出软锰矿工艺进行了研究．结果表明，在一般的工艺条件下，锰浸出率较低，延长浸出时间对锰浸出率影响不大，而提高硫酸用量则使锰浸出率明显降低．此外，对该工艺过程的机理进行了分析，认为浸出过程中黄铁矿的氧化产物S0和SO竞争反应的并行存在，消耗了大量的黄铁矿，同时，强疏水性的元素硫S0的生成也阻碍了浸出反应的进一步进行，使实际浸出反应所需的黄铁矿量增加．     

Fenton氧化强化处理经内电解预处理的络合铜废水的研究

以广州市某电子有限公司络合铜废水为处理对象,采用Fenton氧化法强化处理经内电解预处理的出水,以达到进一步降低COD的效果。首先采用了单因素实验确定Fenton氧化的最佳[H2O2]／[COD]、[Fe2＋]／[H2O2]、初始pH和反应时间等条件。并通过中试实验考察了内电解与Fenton混合运行以及串联运行时的处理...