研究了用自制二异戊基硫醚(S201)作萃取剂,从含贵金属汽车尾气废催化剂浸出液中回收钯.考察了有机相组成、萃取相比Vo/Va、搅拌速度、萃取时间对萃取分离钯的影响.结果表明:在萃取有机相为 12.5％S201+87.5％磺化煤油、相比Vo/Va=1/5、搅拌速度 700 r/min、萃取时间 30 min条件下,钯萃取率达 90％;铂、铑留在萃余液中,钯与铂、铑得到有效分离;合成的 S201 循环使用 8 次后,钯萃取率达 90％以上,重复使用性能良好.该法工艺简单,操作简便,可从低浓度汽车尾气废催化剂浸出液中高效萃取分离钯.
研究了用硫酸从刚果(布)某铜铅锌多金属碳酸盐型氧化矿中浸出铜,考察了加酸方式、酸矿比、浸出温度、初始矿浆浓度、矿石粒度对铜浸出率的影响.结果表明:在室温、浸出时间2 h、酸矿比140 kg/t、初始矿浆浓度27.5％、矿石粒度P80=105μm条件下采用三段递减加酸法浸出铜,铜浸出率达92.19％,浸出效果较好.
以1-乙烯基咪唑(VIM)和氯丙基修饰的磁性纳米颗粒为原料,研究了通过共聚反应法制备新型磁性离子聚合物萃取剂(P507@PVIM@Fe3O4)并用于从稀土料液中萃取La3+.考察了 P507掺杂量(V(P507)/m(Fe3O4))、水相初始pH、萃取剂用量、萃取时间和温度对La3+萃取率的影响.结果表明:在P507@PVIM@Fe3O4萃取剂用量0.5 g、温度25 ℃、萃取时间15 min、水相初始pH=2.5、V(P507)/m(Fe3O4)=3.0 mL/1 g最佳条件下,La3+萃取率达91.3％,萃取效果较好.
研究了采用螯合沉淀法从稀土冶炼废水中去除铅、锌、镉等重金属,筛选了重金属螯合剂,并通过单因素和正交试验确定了影响重金属去除的主要因素及最佳工艺条件.结果表明:以二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)为螯合剂能有效去除稀土冶炼废水中的总铅、总锌、总镉;螯合剂用量对重金属去除率的影响最大,搅拌速度次之,反应时间、废水pH的影响较小;在废水pH=9.5、反应时间15 min、福美钠加入量30 mg/L、搅拌速度180 r/min条件下,经螯合沉淀处理的出水中ρ(ΣPb)＜0.2 mg/L、ρ(ΣZn)＜1.0 mg/L、ρ(ΣCd)＜0.05 mg/L,符合排放标准要求.
电解铝流程产出的大修渣、铝灰、炭渣是典型危废,因含有大量Al、F等有价元素,兼具环境污染和资源回收双重属性.概述了铝电解典型危废的分类与特性,阐述了铝电解典型危废绿色清洁回收方法的研究进展,重点介绍了浮选法和化学浸出法的优缺点,指出了铝电解典型危废回收技术的发展趋势和方向.
研究了采用过度浸渍法,用四乙烯五胺改性γ-A1OOH制备氨基官能化勃姆石材料(TEPA-γ-A1OOH),通过SEM、XRD、FT-IR、BET和BJH对TEPA-γ-A1OOH形貌、物相、结构等进行表征,考察了其对刚果红溶液的吸附性能.结果表明:在刚果红初始质量浓度600 mg/L、体积200 mL、pH=4、温度25 ℃条件下,TEPA-γ-A1OOH吸附剂对刚果红的吸附量达1 173.82 mg/g,刚果红脱除率为97.66％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程吸热,并可自发进行.
研究了采用氧化焙烧—盐酸浸出工艺从富含锂的煤矸石中浸出锂,优化了焙烧和浸出工艺条件,并探讨了焙烧活化对锂的浸出影响机制.结果表明:煤矸石在550 ℃下氧化焙烧1.5 h后,再加入1 mol/L盐酸溶液,在液固体积质量比10/1、浸出温度80 ℃条件下浸出2 h,锂浸出率可达98.14％;高温焙烧可破坏煤矸石中高岭石的晶体结构,增强反应活性,并使可燃组分和还原性物质发生氧化反应,在煤矸石表面及内部产生大量孔隙,有利于提高煤矸石中锂的浸出效果.
钼酸铵废水中钼质量浓度通常为0.5～2.0 g/L,具有较高回收价值,但废水中的铁铝杂质会严重影响钼回收率.研究了采用"除杂+离子交换吸附"工艺从钼酸铵废水中分离提取钼和铁铝,首先通过探讨钼、铁、铝在不同pH下的存在形式沉淀去除铁铝杂质,再用ZJ-32大孔弱碱性阴离子交换树脂吸附废水中的钼,最后将载钼树脂用12％氨水解吸,得到钼酸铵溶液.结果表明:适宜条件下,钼与铁、铝可基本实现分离,除杂后滤液经离子交换树脂吸附,钼平均吸附率为96.47％,载钼树脂经氨水解吸后,钼平均解吸率为99.46％.该工艺可有效避免铁铝胶体对钼吸附的影响,实现钼和铁、铝的双资源化利用.
研究了采用高铜浸出剂酸浸废旧锂离子电池中的铜铝料,探讨了氢离子和铜离子共存体系的竞争反应机制,考察了氢离子浓度对反应析氢、产热和酸浸效率的影响.结果表明:竞争反应机制可使高浓度氢离子更高效浸出铜铝料,进而提升酸浸效率;高铜浸出剂中氢离子浓度升至0.7 mol/L时,酸洗渣中镍钴锰锂有价金属总残留率为1.7％,酸浸过程中氢气浓度可保持在4.5 mmol/L以内,反应温和、安全性高;酸浸反应后,高铜浸出剂中铜离子质量浓度从15.54 g/L降至36 mg/L,铜离子去除率为99.7％,浸出段除铜成本可降低55元/m3,在实际生产中具有一定经济效益.
针对某金氰化浸出过程建立动态机制模型,提出了一种基于全局正交配置法的非线性预测浸出率的算法.根据动态机制模型的预测控制需求在采样点构造插值多项式,近似状态变量和控制变量,同时通过离散化得到非线性规划问题,再对其进行求解得到最优输出量及控制量,最后与线性预测算法进行仿真对比分析,验证算法的有效性.结果表明,非线性的预测控制算法在鲁棒性、跟踪性及抗扰性3方面更具优势,控制过程中系统稳定性更高,更适合实际生产应用.
研究了用氧化镧去除高氟硫酸锰溶液中的氟,考察了溶液初始pH、氧化镧用量、反应温度、反应时间及搅拌速度对氟去除率的影响,并利用XRD、EDS对除氟产物进行表征分析.结果表明:针对氟离子质量浓度1 260 mg/L的高氟硫酸锰溶液,在溶液初始pH=3、氧化镧用量为理论量3倍、反应温度55 ℃、反应时间40 min、搅拌速度250 r/min条件下,氟质量浓度降至10 mg/L,去除率达99.93％;硫酸锰产品中氟质量浓度小于14 mg/L,可满足制备高纯硫酸锰要求.该法对高氟硫酸锰溶液的除氟效果显著.
针对湿法冶金设备运行状态多特征融合检测方法优化进行了仿真分析研究.建立了湿法冶金设备电耗优化模型与负荷优化模型,提出了基于多特征融合的设备运行优化模型,采用线性规划算法将目标函数和约束条件输入到优化算法中,得到最优的设备运行状态和操作策略.结果表明,优化后的湿法冶金工艺运行成本明显降低.
BiOBr基光催化材料是一种有潜力的光催化材料,因其独特的窄带隙、低成本、无毒及较高的结构稳定性而受到广泛关注,在废水处理领域具有良好的应用前景.综述了 BiOBr基光催化材料的结构、制备方法和光催化机制,以及在废水处理中的应用现状,指出了当前BiOBr基光催化材料开发利用面临的挑战,并展望了发展前景.
研究了采用硫酸钡焙烧—硫酸浸出工艺从某高碳页岩钒矿经循环流化床燃烧发电产生的脱碳渣中提取钒,考察了磨矿细度、焙烧时间、焙烧温度、硫酸钡添加量、硫酸用量、助浸剂种类、浸出温度、浸出时间、液固体积质量比,以及二段浸出的硫酸用量对钒浸出率的影响.结果表明:脱碳渣首先在磨矿细度-200目占90％、硫酸钡添加量4％、焙烧温度900 ℃条件下焙烧16 h,再在硫酸用量6％、浸出温度25 ℃、浸出时间2 h、液固体积质量比2∶1条件下进行二段逆流浸出,钒浸出率可达75％左右;所得浸出液无需中和处理,可直接进行后续净化富集.
在对次氧化锌粉尘的理化特性和热力学分析的基础上,研究了采用硫酸从次氧化锌粉尘中浸出锌和富集铟,考察了硫酸质量浓度、液固体积质量比、浸出时间、浸出温度、搅拌速度和浸出次数等对浸出锌和富集铟的影响.结果表明:在硫酸质量浓度100 g/L、液固体积质量比5 mL/1 g、浸出时间90 min、浸出温度60 ℃、搅拌速度500 r/min条件下进行一次浸出,铟金属几乎不被浸出,锌浸出率达70％以上,可实现铟、铅等金属的高度富集.
研究了以碳酸氢铵溶液为沉淀剂制备大颗粒氧化铈,考察了反应温度、料液质量浓度、沉淀剂加入时间、晶种加入量、陈化时间、搅拌速度对氧化铈粒径和离散度的影响,确定了灼烧碳酸铈的升温速度和灼烧温度.分别以氧化铈粒度和离散度为评价指标,通过正交试验优化工艺条件.结果表明:适宜条件下制备的氧化铈粒径在25～55μm范围内,分散均匀,质量稳定.
泵轮式扁平混合澄清槽是一种专门用于核燃料后处理,保证核临界安全的萃取设备.为防止液体飞溅和溢出造成的放射性污染,研究了用计算流体力学(CFD)模拟辅助设计泵轮式扁平混合澄清槽防漩涡结构.首先确定了能实现漩涡形状模拟的模型和模拟方法;其次通过模拟无防漩涡、带孔平板防漩涡、带孔锥板防漩涡、带孔折页平板防漩涡4种不同结构的混合室内的流动和漩涡情况,分析了混合室内流场和压力分布情况,以及其内环流和混合机制;最后通过对比这4种不同结构混合室内纵截面上的气相存留分数分布情况,验证了带孔平板防漩涡结构的适用性.结果表明,带孔平板防漩涡结构既简单又有效,在覆盖工业运行范围的转速区间内可满足工业应用要求.
研究了用某尾矿库周边稻田土吸附废水中的钍,通过静态吸附试验考察了废水初始pH、吸附时间、初始Th(Ⅳ)质量浓度、有机酸-无机酸盐对废水中钍的吸附行为,并进行了吸附动力学模型和等温吸附模型拟合,探讨了吸附机制.结果表明:针对初始Th(Ⅳ)质量浓度为100 mg/L的含钍废水,在废水初始pH=4～5、吸附时间6 h适宜条件下,Th(Ⅳ)吸附量达1.99 mg/g,吸附率达99.59％;稻田土对废水中Th(Ⅳ)的吸附过程为物理-化学吸附,吸附机制主要是均一的单分子层吸附和非均一的多分子层吸附共存.
研究了以抗坏血酸+琥珀酸为浸出体系从废三元锂电池中回收镍、锂,考察了琥珀酸加入量、浸出时间、浸出温度、抗坏血酸浓度对镍、锂浸出率的影响.结果表明:在固液质量体积比2mg/1mL、琥珀酸加入量4/1、抗坏血酸浓度为 0.2 mol/L、浸出时间 40 min、浸出温度 80℃最佳浸出条件下,镍、锂浸出率分别为95.58%和97.57%.该有机酸体系浸出效果较好.
研究了采用沉淀重量法测定氰化液体中的SO2-4,考察了溶液pH、取样量、陈化时间对测定SO2-4 的影响.结果表明:该法对氰化液体中高质量浓度SO2-4 的适用性较强,可准确测定硫酸根质量浓度10mg/L以上的水样;氰化液体中硫酸根质量浓度为48.43 g/L时,相对标准偏差(RSD)为0.97%,加标回收率为98.03%～99.80%.该法准确性和精密度较高,可满足测定要求.
