无污染砷碱渣处理技术工业试验

以锑冶炼产生的砷碱渣为原料,在80 ℃下,搅拌约2 h浸出脱锑;在脱锑后液中通入二氧化碳气体,脱除碳酸盐;调整脱碱后液的pH值,在酸性条件下加入适量的硫化钠脱除砷."无污染砷碱渣处理技术"工业试验结果表明:锑和铅的回收率分别达到99.0%和99.6%;砷、碱和硫酸钠的浸出率分别达到90%,99%和100%;碳酸盐中碱含量达到95%,砷含量在1%左右;砷硫化物中砷含量达到37%;在脱砷过程中产生的少量硫化氢采用氢氧化钠溶液吸收,吸收液返回脱砷系统;水溶液闭路循环,无废水外排;锑精矿、碳酸盐返回锑冶炼;砷硫化物、硫酸钡作为产品销售.采用该技术无废气、废水、废渣产生,工艺流程简单,操作条件容易控制,设备投资少.     

CH_3COOOH/H_2O_2液相氧化脱除烟气中砷的实验研究

针对环境中的砷污染对人体健康的影响,以CH3COOOH/H2O2溶液作为吸收剂,在自行设计的小型鼓泡反应器中进行了烟气脱砷的实验研究.考察了H2O2浓度、过氧乙酸投加量和模拟烟气成分等因素对烟气脱砷效率的影响.结果表明,在H2O2浓度为0.2mol/L,CH3COOOH投加量为0.04mol/L,溶液pH值为5.5,吸收液温度为50℃时,脱砷效率可达100%.采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光联用技术(HPLC-HG-AFS)对液相离子产物进行了定性与定量检测,脱砷产物主要为As(V).     

污酸浸出锌窑渣过程中铜的浸出行为及动力学研究

基于湿法炼锌窑渣中含有大量未经利用的有价金属资源,锌冶炼行业产出的污酸酸度高,含有大量的砷及重金属离子,将窑渣与污酸进行联合处理,利用污酸浸出窑酸中的有价资源实现窑渣的资源化和污酸的清洁化处理;采用单因素浸出实验研究污酸浸出锌窑渣过程中铜的浸出行为规律,探讨液固比、反应温度、窑渣粒度、搅拌转速、氧分压等参数对铜浸出行为的影响。研究结果表明:在液固比为10 mL/g,温度为90℃,窑渣粒度为75～53μm,搅拌转速为400 r/min,氧分压为0.5 MPa条件下反应3 h,铜的浸出率达95.05%;铜的浸出过程符合固体膜层内扩散与界面化学反应混合控制的收缩核模型,浸出反应的表观活化能为32.82 kJ/mol。     

水解-UNITANK工艺处理制药废水工序的优化

将厌氧水解和UNITANK反应器结合组成厌氧水解-UNITANK工艺用于制药有机废水的处理.厌氧水解工序主要完成对有机物的水解,达到初步降解有机物的目的.水解出水进UNITANK反应器,进一步降解有机物.厌氧水解-UNITANK工艺处理后出水经曝气生物滤池(BAF)深度处理,使废水得到净化.本试验从温度、停留时间等方面初步探索了厌氧水解反应器及UNITANK反应器的最佳工艺参数与条件.试验得出,厌氧水解适宜温度为25~30℃,最佳停留时间为12 h;UNITANK反应器的最佳温度为20℃,最佳停留时间为90 h.     

保险粉废水的酶催化H2O2氧化除臭研究

文章通过利用黏质沙雷氏菌粗酶液催化、H2O2氧化分别经蒸发或压滤处理后的保险粉废水,得到了一种新的保险粉废水除臭路径.实验结果表明,在粗酶液加入量为3％,H2O2加入量为5％,反应温度为35℃,反应时间为5h的条件下,对于保险粉废水的COD去除效果一般,但除臭效果良好,2种保险粉废水经除臭处理后的臭阈值分别为16和15,臭味指标达到国家二级排放标准.     

用酸溶-萃取法从砷渣中回收钨的萃余液除砷试验

碱法生产三氧化钨时,在粗钨酸钠溶液的净化工序中,生成大量的砷渣,其中含钨量相当高。我院稀冶专业进行了用酸溶一萃取法从砷渣回收钨(同时减少公害)的试验,得到可喜的成果,对社会主义革命和社会主义建设有一定的意义。但是,在萃余液(pH≈3)中除含有镁盐、磷酸盐、硅酸盐及残余的钨酸盐等物质外,还溶有砷酸盐,其含量以As计,一般达数百毫克/升。由于含砷废水中所溶解的砷化合物能在动植物体内蓄积,对人体产生长远的毒害,所以对此种废水必须进行除砷处理,按我国计委、建委、卫生部于1973年11月17日颁发,1974年1月1日起试行的《工业“三废”排放试行标准》规定,使废水中砷化合物的含量(以As计)降到不大于0.5毫克/升(不得采用加水稀释的办法降低砷的浓度)时,     

以丝光沸石为载体的异丁烯齐聚反应催化剂的研究

研究了以丝光沸石为载体的催化剂对异丁烯齐聚反应的催化作用。以NH4NO3作为离子交换溶液,在微型反应器上考察了改性丝光沸石催化剂的酸中心量、浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对异丁烯齐聚反应转化率及选择性的影响,得到了适宜的制备条件。在此基础上,研究了温度、压力、进料速率等反应条件的影响。结果表明,最佳制备条件为换铵两次、铵浓度0.5 mol/L、焙烧温度400℃;最佳操作条件为反应温度100℃、反应压力3.0 MPa、进料速率1~2 mL/min。     

粉煤灰中稀有金属镓-铌-稀土的联合提取

 采用碱法烧结-分步浸出法, 对重庆安稳电厂循环流化床粉煤灰中Ga、Nb、REE 等稀有金属进行了联合提取实验。结果表明, 粉煤灰加无水碳酸钠在860℃下烧结30 min, 采用水浸法提取Ga, 采用酸浸法提取REE, Ga、REE 的提取率分别达到84.70%和80.07%;Nb 在两步浸出实验中的浸出率均低于1%, 但在酸浸滤渣中得到富集。采用D201 离子交换树脂和NH₄Cl(0.5 mol/L)溶液在40℃下对富Ga 水浸滤液中的Ga 进行吸附与解吸附, Ga 的吸附率(27.99%)、解吸附率(37.33%)偏低, 可能与解吸附液用量不足和水浸滤液中Al 离子竞争吸附有关, 后续将通过改进实验条件提升Ga 的分离提取效果;酸浸液中REE 及酸浸渣中Nb 的分离提取工艺尚需进一步研究。通过上述稀有金属Ga、Nb、REE 的联合提取及后续工作, 可实现安稳电厂粉煤灰的高附加值利用, 有效缓解粉煤灰造成的环境污染。     

萘与异丙醇在脱Al超稳Y沸石催化剂上的烷基化

采用水蒸气和NH4NO3水溶液对超稳Y沸石(USY)进行脱Al,并采用过量浸渍法制备了脱Al USY负载磷钨酸(PW)催化剂,用X射线衍射(XRD)、液N2吸附脱附和吸附吡啶红外(PyIR)技术对催化剂进行了表征.结果表明:水蒸气脱铝后的USY保持了较高的比表面积、较高的相对结晶度、规则的孔径分布和较大的L酸量.萘与异丙醇烷基化反应结果表明:水蒸气脱铝USY催化剂具有最大的萘转化率92.3%和45.9%的DIPN选择性,其中βIPN选择性达到94.4%,β,β′位选择性为85.3%,适宜反应条件为活化温度550 ℃,反应温度160 ℃,平衡时间150 min;反应4次后萘的转化率保持在73%以上,β,β′DIPN选择性无明显下降.     

水相清洁合成硬脂酸钙的研究及其产业化

本文以硬脂酸和氢氧化钙为原料,双氧水和乙醇为复合催化剂,实现了在水介质中绿色清洁合成硬脂酸钙.考察了双氧水用量、乙醇用量、反应温度、固液比和反应时间等因素对反应的影响.结果表明,在双氧水用量24%、乙醇用量10%、反应温度60℃、固液比1∶15、反应时间3 h的优化条件下,产品的游离酸含量为0.28%.生产后的滤液可进行重复使用,避免了废水的排放.工业放大实验结果表明,此方法可沿用现有复分解法设备进行工业化生产.     

控制电位氧化法铅阳极泥脱砷

采用压缩空气和双氧水作氧化剂,通过控制氢氧化钠体系中的电位来氧化浸出铅阳极泥中的砷。试验中考察电位、NaOH浓度、反应温度、反应时间和液固质量比对脱砷效果的影响,确定碱性浸出过程中预脱砷的最佳工艺条件:NaOH浓度为2 mol/L,温度为80℃,液固质量比为5:1,通入0.2 MPa的压缩空气4 h后用双氧水调节体系的电位至-180 mV,反应时间为2 h。在此条件下,砷的浸出率可达98%以上。碱浸液经冷却过滤掉结晶砷酸钠后,返回浸出过程,砷的浸出率达98%以上,实现碱浸液的循环利用以及砷与其他金属的有效分离。     

高岭石与碱性驱替剂反应实验研究

用聚四氟乙烯塑料反应器在25℃和45℃下,以20g/L的固液比,研究了高岭石与不同浓度NaOH或Na^₂CO^₃的溶蚀反应,反应时间为0~600h,用分光光度法测定反应后液相中硅、铝元素质量浓度,根据反应前后碱浓度的变化,计算反应绝对碱耗量;测定5.0%NaOH驱替过程中,高岭石填砂管渗透率和注入压力的变化。实验结果表明：高岭石在碱溶液中,通过扫描电镜能发现有明显溶蚀痕迹,在溶蚀反应前120h,溶液中硅、铝元素明显增加;相同温度下,高岭石在1.2%NaOH溶液中比5.0%Na^₂CO^₃溶液中碱耗量高;在碱驱过程中,渗透率上下波动,稳定后渗透率小幅下降。     

Pt/WO_3/ZrO_2催化四氢糠醇氢解反应的失活研究

通过分步浸渍-焙烧法制备得到一种铂钨锆复合氧化物(Pt/WO_3/ZrO_2)催化剂,通过连续流动固定床反应器考察该催化剂催化不同水含量的四氢糠醇(THFA)溶液氢解反应的活性与稳定性。反应前后的催化剂采用N_2物理吸附-脱附、X线衍射(XRD)和NH_3程序升温脱附等技术进行表征,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPAES)测量反应余液中的W元素流失量。结果表明:当反应液中水质量分数从20%增加至80%时,四氢糠醇氢解转化率翻了一倍,高达到88. 3%;过多的水会降低催化剂的稳定性,当反应液中水质量分数为80%时,四氢糠醇转化率在150 h内下降了75%。铂钨锆复合氧化物催化剂氢解反应过程中存在W流失,水质量分数为80%时达到最大流失量(9. 832 4×10~(-5));当反应液pH=7. 5、还原温度200℃时,反应余液的W流失量(6. 881×10~(-6))最小。     

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.     

从攀钢高炉渣中提取分离TiO_2制备高钛渣研究

研究利用TjO_2对酸碱的稳定性,采用低温下酸解、熔融状态下碱熔的方法除去高炉渣中除TiO_2以外的所有可溶性杂质,从而制备出高钛渣。其具体方法是:将粒度为80目～200目的高炉渣用5mol/L～7mol/L的盐酸在60℃～100℃的条件下反应4h～8h,除去钙、镁、铝、铁等元素的酸溶性杂质,酸分解后的产物经过滤、酸洗后,滤渣与1:1.6～1:1.8的NaOH在600℃～800℃共熔1小时左右后用pH=11～13的NaOH溶液洗涤,使SiO_2以NaSiO_3的方式除去,从而得到二氧化钛质量百分比为70%左右的高钛渣。     

焙烧-浸出法分离回收白合金中的有价金属

白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物,存在大量钴、铜、铁金属元素,其中酸性溶液中的铁、钴分离是白合金湿法回收的难点之一。采用焙烧-浸出法分离回收白合金酸浸生成的硫酸铁-硫酸钴混合溶液。通过设计单因素实验探索最佳工艺条件,采用X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)研究白合金有价金属分离过程中的物相变化。研究结果表明：在硫酸浓度为1.9 mol/L、浸出温度为90℃、浸出时间为60 min和液固比为5:1 (L/g)的最佳条件下,白合金中钴和铁的浸出率达到91.78%和98.67%,而铜在硫酸溶液中保持稳定的斜方蓝辉铜矿结构残留在滤渣(含铜渣)中;随后将滤液浓缩结晶得到水合硫酸铁-硫酸钴混合晶体,并在600℃下焙烧,使硫酸铁热分解成难溶于水的氧化铁,而硫酸钴保持稳定,经水溶浸出后测得钴、铁浸出率为98.5%和0.1%,达到理想分离效果;最后将含铜渣在450℃下焙烧,形成硫酸铜-氧化铜化合物,经过酸浸可完全回收有价金属铜。     

高纯度高铁酸钾的稳定合成

通过次氯酸盐氧化法可稳定合成纯度98%以上的高铁酸钾(K2FeO4).稳定合成高纯度高铁酸钾与原材料选择、投料顺序、反应时间、温度等多种因素有关,试验研究结果表明其优化合成条件为:Fe(NO3)3·9H2O、过量NaClO溶液和自制复合稳定剂在饱和NaOH溶液中,20℃下反应1.5 h;除盐后,滤液中加饱和KOH溶液,20℃下反应15 min,即可析出粗产品高铁酸钾;经重结晶、有机物洗涤、干燥等后处理工序纯化后得到高纯度高铁酸钾.稳定合成K2FeO4的关键是自制复合稳定剂的加入,得到高纯度K2FeO4的关键是后处理纯化条件的控制.     

过硫酸盐溶液吸收烟气中NO的动力学

在鼓泡吸收反应器中,以过硫酸盐溶液为氧化剂吸收脱除烟气中NO,以双膜理论为基础,研究了吸收过程中的传质动力学。对NO的氧化吸收过程进行了分析,建立了气液传质模型,测定了动力学参数。比相界面(a)和气相传质系数(KG)。结果显示:温度为75℃,过硫酸盐溶液浓度在0.05~0.2 mol范围内,NO浓度≤1 000×10~(-6)(ppm),NO的反应级数为0.5,过硫酸钠的反应级数为1,并确定了过硫酸盐溶液吸收NO总的传质速率方程。     

以丝光沸石为载体的异丁烯齐聚反应催化剂的研究

研究了以丝光沸石为载体的催化剂对异丁烯齐聚反应的催化作用.以NH4NO3作为离子交换溶液,在微型反应器上考察了改性丝光沸石催化剂的酸中心量、浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对异丁烯齐聚反应转化率及选择性的影响,得到了适宜的制备条件.在此基础上,研究了温度、压力、进料速率等反应条件的影响.结果表明,最佳制备条件为换铵两次、铵浓度0.5mol/L、焙烧温度400℃;最佳操作条件为反应温度100℃、反应压力3.0MPa、进料速率1～2 mL/min.     

微波煅烧酸活化改性赤泥的制备及其除Cr(Ⅵ)性能研究

以拜耳法赤泥为原料,通过微波煅烧-酸活化联合处理制备改性赤泥,重点考察改性赤泥吸附剂的制备条件及其加入量、废水p H值、反应时间对吸附去除废水中Cr(Ⅵ)效果的影响;采用比表面积仪(BET)和X-射线粉末衍射仪(XRD)对改性赤泥吸附剂进行表征,探讨了赤泥改性机理。结果表明:在微波煅烧-酸活化联合作用下,赤泥比表面积显著增大,其吸附除Cr(Ⅵ)的能力增强。微波功率为300 W、煅烧时间为20 min、盐酸浓度为3.0 mol/L、吸附剂粒径为120~180μm的改性赤泥吸附剂除Cr(Ⅵ)的能力最佳;在25℃,废水p H值为5.0,吸附反应时间为120 min,吸附剂加入量为12 g/L时,废水中Cr(Ⅵ)去除率达98.9%,溶液p H显著影响Cr(Ⅵ)去除效果。此外,吸附饱和的改性赤泥可通过0.2 mol/L Na OH溶液脱附,脱附率达到95.1%。