味精生产的浓废水预处理技术

对味精浓废水SS、SO42-、NH3-N的预处理,采用预处理和防垢同步进行的方法。即聚丙稀酰胺衍生物(PAM)絮凝分离SS—Ca(OH)2[1]与NaOH[2]混合共沉淀SO42-和Ca2+—空气吹脱NH3-N—草酸二次沉淀Ca2+。预处理过程中回收的菌蛋白质饲料、CaSO4·2H2O、(NH4)2SO4三种产品的总产值,扣除废水预处理成本后,年收益1028.5万元。     

轻烧粉氨气法制备氢氧化镁阻燃剂的研究

以除硫酸根后的轻烧粉精制液为原料,氨气为沉淀剂,在无表面活性剂条件下制备阻燃剂型氢氧化镁。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和激光粒度仪对产品进行表征。实验研究了通氨速率、反应温度对氢氧化镁产品形貌和粒度的影响,在较优的反应温度和通氨速率条件下考察了纯晶种加入量对产品的影响。实验结果表明,在纯晶种加入量为3%（质量分数）、氨气流量为300 mL/min、沉镁温度为90 ℃为制备阻燃剂型氢氧化镁的最佳条件,在此条件下产品的粒径D50=1.2 μm,比表面积（BET）为6.3 m2/g,转化率达到81.2%。     

磷酸二氢钾溶液脱钙实验研究

采用K2CO3及NH4HCO4作为除杂剂,对萃取法制备KH2PO4过程中的钾料液进行脱Ca2+实验研究,考察碳酸盐脱除Ca2+对KH2PO4产品质量的影响。结果表明,K2CO3比NH4HCO3更适合作为KH2PO4溶液的除杂剂,同时,热过滤操作有助于脱Ca2+液的分离,并提高产品性能。     

采暖期北京大气PM10水溶性离子成分分析研究

本文利用大气细粒子的快速捕集及化学成分在线分析系统、离子色谱、RP1400a,研究了北京大气2004年1月3～12日可溶性PM10气溶胶颗粒中阴阳离子的组分和浓度变化范围、以及PM10在北京大气中的质量浓度,结果表明北京大气PM10中可溶性阴离子主要有Cl-,NO2-,NO3-,SO42-组成,阳离子主要有Na+,NH4+,K+,Ga2+,Mg2+组成.Cl-,NO3-,SO42-的变化趋势有较好的一致性,NO2-的变辐不大,浓度比较稳定,SO42-的组分最高.阳离子除NH4+外平均浓度都低于2 ug/m3,NH4+浓度的日变化趋势与NO3-和SO42-浓度变化趋势具有一致性.北京大气PM10浓度偏高,空气污染严重.     

离子膜烧碱生产中去除Ba2+、SO2-4方法初探

前言 离子膜法制碱技术中,进入电解槽的盐水质量是这项技术的关键,它对离子膜的寿命、槽电压和电流效率有着重要的影响.我厂离子膜烧碱生产用盐水经两次精制,一次精制包括化盐、除杂质、沉降、过滤、中和等主要工序,使盐水杂质Ca2+、Mg2+含量之和低于5 ×10-6,SO2-4含量低于4～6 g/L,合格的一次盐水经涂有α-纤维素的碳素管过滤器及螯合树脂交换塔进行二次精制,使盐水中的悬浮物含量低于10-6,Ca2+、Mg2+含量之和低于2×10-8.     

硫酸和硫酸氢铵混合分解磷矿的研究

对硫酸、硫酸氢铵混合分解磷矿进行了研究,考察了硫钙比和硫酸氢铵加入量对磷矿分解的影响。在此基础上,以硫钙比、硫酸氢铵加入量、成品磷酸P20,质量分数、反应时间、反应温度为主要影响因素,进行正交实验。得出最优工艺条件是：m（SO2-/4）／m（CaO）=1．02,m（NH4HSO4）：m（H2SO4）=0．20（即分解磷矿所需硫酸总量的20％由NH4HSO4提供）,反应温度80℃,成品磷酸P2O5质量分数为26％,反应时间3．5h。     

水热法脱除碳酸锂中微量硫杂质的研究

以工业级碳酸锂为原料,采用水热法脱除其中的微量硫杂质制备电池级碳酸锂,探究了水热温度、水热时间对硫杂质脱除效果的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等方法对产物形貌和结构做了表征。研究结果表明,硫杂质主要以Li2SO4形式存在,吸附在碳酸锂表面;水热过程改善了碳酸锂的结晶性,减少了晶体表面活性位点,降低了表面硫杂质的吸附量。在温度为140 ℃、水热反应4 h后碳酸锂质量分数提高至99.8%,SO42-的质量分数降至6.30×10-4,均符合电池级碳酸锂行业标准（YST 582—2013）。     

钙矾石沉淀法去除镁剂脱硫废水中硫酸根离子研究

采用钙矾石(AFt)化学沉淀法去除镁剂烟气脱硫废水中的SO42-,探讨了废水浓度、p H、Al3+用量、搅拌速度、反应时间等因素对SO42-去除率及Ca2+、Al3+残留量的影响。结果表明,对经预处理后SO42-质量浓度为2 086 mg/L的镁剂脱硫废水,当p H=11,n(Al3+)∶n(SO42-)=0.575,搅拌转速为300 r/min,反应时间为10 min时,SO42-去除率可达到92.1%,Ca2+、Al3+残留质量浓度分别为187、4 mg/L。SEM/EDS测试结果表明,沉淀产物为针状纳米钙矾石结晶,其在混凝土膨胀剂和阻燃领域具有良好的应用前景。     

离子色谱法测定空气PM2.5中9种水溶性离子

建立了离子色谱法准确测定空气PM2. 5中9种水溶性离子含量(F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+)的方法。用石英纤维滤膜对空气中的PM2. 5进行采集,纯水对滤膜上的待测物进行超声提取,过滤,采用离子色谱仪进行测定(相对保留时间定性,峰面积定量)。在优化的实验条件下,各组分的峰面积与质量浓度在一定范围内呈现良好的线性关系,相关系数均大于0. 999,各离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+)的检出限分别为0. 002、0. 002、0. 004、0. 003、0. 001、0. 001、0. 002、0. 001、0. 003μg/m3。采用本法分析了质控样BWZ6980-2016(水中7种阴离子氟,氯,溴,硝酸根,亚硝酸根,硫酸根,磷酸根),GBW(E)082267(水中氨溶液标准物质)和BWZ6731-2016(水中钾、钠、钙、镁溶液标准物质),测定值与标示值无显著性差异。方法准确快速,灵敏度高,重现性好,可用于空气PM2. 5中9种水溶性离子含量(F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+)的准确测定。     

鹰潭市降水化学组成特征分析

对2002-2010年鹰潭市降水监测数据的综合分析和研究表明,研究时段内,降水pH值随着时间呈逐渐下降趋势,降水酸雨频率、电导率随时间呈上升趋势,降水中离子浓度的大小顺序为SO42-〉NH4＋〉NO3-〉Cl-〉Ca2＋〉F-〉Mg2＋〉K＋〉Na＋,其中SO4 2-和NH4＋是降水中高浓度离子,分别占总离子浓度的44...     

盐湖高锂卤水中硫酸根的分离与锂的迁移

以盐湖高锂卤水为原料,采用化学沉淀法,以无水氯化钙作为沉淀剂,脱除卤水中的硫酸根。详细考察了原料配比（钙离子与硫酸根物质量的比）、加料方式、加料时间、反应时间、搅拌转速和反应温度等条件对除硫率的影响,同时重点研究了反应过程中锂的夹带损失率和生成锂的复盐形式。得到除硫的适宜条件：原料配比为1.2,加料方式为正向加料即氯化钙溶液加入卤水中,反应温度为25 ℃,加料时间为24 min,搅拌转速为150 r/min,反应时间为60 min。在该实验条件下卤水中硫酸根的脱除率达到99.02%,锂的夹带损失率达到27.71%;通过扫描电镜可以得到沉淀产物的形貌,通过XRD表征结果可以说明在分离硫酸根的过程中锂离子主要是以Li₂SO₄·H₂O和LiAl₂（OH）₇（H₂O）₂的形式夹带损失。     

聚乙二醇4000对硫酸钡微粒形貌的调控作用

以水溶性高聚物聚乙二醇4000（PEG4000）为分散剂,研究了反应方式、聚乙二醇浓度、钡离子与硫酸根物质的量比等因素对硫酸钡微粒形貌和晶体结构的影响,通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）等手段对合成样品的形貌和结构进行了表征。结果表明,反应体系经陈化和回流过程,均有利于硫酸钡微粒“溶解与再生长过程”的发生,易于得到较大尺寸的硫酸钡微粒;随着聚乙二醇浓度的增加,所得硫酸钡晶体的形貌呈现从十字花形经片状向棒状结构的显著变化,且在合适聚乙二醇浓度时可以得到具有良好光泽性能的片状硫酸钡单晶结构。钡离子与硫酸根物质的量比的改变也能影响硫酸钡微粒的形貌而得到新颖的“鱼骨刺”形的纳米结构。     

硫酸根对聚合氮化碳光催化活性的影响

在pH=1条件下分别加入硫酸根、硝酸根、磷酸根对三聚氰胺进行处理,采用高温煅烧法制备了一系列聚合氮化碳材料,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等分析手段对样品进行了表征。以罗丹明B（RhB）为污染物,探究了在可见光下聚合氮化碳对RhB的光催化降解性能、稳定性以及降解机理。加入0.12 mol硫酸根处理的聚合氮化碳（CN-0.04SO₄^2-）在45 min内对RhB的降解率为99.1%,其伪一级动力学常数是未加硫酸根的23.0倍,硫酸根能有效地增强聚合氮化碳的光催化活性。CN-0.04SO₄^2-经过3次循环实验对RhB的降解率略有下降,说明其具有良好的稳定性。活性物种捕获实验表明,影响光催化降解RhB的主要活性物种是·O₂^-和·OH。     

不纯净钾盐镁矾转化粒度研究

本研究结合了K⁺,Mg²⁺∥SO₄^2-,Cl^-—H₂O四元体系相图,通过实验研究发现在55 ℃条件下钾盐镁矾转化所得钾镁肥产品的粒度有明显提高,并研究了晶种加入量及晶种粒度对转化粒度的影响。成功解决了粉料钾镁肥粒度过细问题,一定程度上解决了生产过程中的粉尘问题,保护环境的同时提高了资源利用率,减少了资源浪费。该研究为钾镁肥生产工艺改进提供了实验基础。     

氨碱废液溶采二层盐制备优级液体盐工艺研究

针对内蒙古吉兰泰盐湖补水困难、二层盐硫酸根含量高、氨碱废液排量大后处理困难等技术难题,分别探究了二层盐饱和卤水混配氨碱废液制备液体盐工艺,以及氨碱废液混兑蒸馏水后溶采二层盐制备液体盐工艺。通过在线拉曼实验,测得该反应达到平衡需要1 h以上;探究了机械搅拌速率、化学反应时间、氨碱废液与蒸馏水混配比例等因素对液体盐氯化钠、硫酸根、钙离子含量的影响。结果表明：在硫酸根和钙离子物质的量比为1∶1、25 ℃、300 r/min条件下,氯化钙和硫酸钠的反应过程是二水硫酸钙结晶过程的速率控制步骤;二层盐饱和卤水混配氨碱废液制备液体盐工艺中,在相同条件下,反应120 min后分离可获得优级液体盐;氨碱废液混配蒸馏水后直接溶采二层盐制备液体盐工艺中,氨碱废液与蒸馏水体积混配比例为1∶（5.55~6.36）、25 ℃、300 r/min条件下,反应120 min后分离可获得优级液体盐。     

氢氧根对半水硫酸钙晶体形貌的影响机理

以二水硫酸钙为原料在氢氧化钠-水体系中水热合成不同形貌的半水硫酸钙晶体,并通过XRD、XPS和电导率等手段对水热产物进行表征,研究了OH^-对水热产物晶体形貌的影响机理。结果表明,在碱性条件下可获得不同形貌的半水硫酸钙晶体,随着OH^-浓度的增大,纤维状形貌水热产物的含量减小而短柱状形貌的含量增多,且当OH^-浓度为1.0×10^-2 mol/L时水热产物以短柱状形貌为主。OH^-影响半水硫酸钙晶体形貌的原因：OH^-会消耗溶液中的Ca²⁺,从而促进二水硫酸钙的溶解,而Ca²⁺浓度的减少不利于半水硫酸钙晶体的成核生长;同时,OH^-对二水硫酸钙的促溶作用会增加溶液中SO₄^2-的浓度,从而促进半水硫酸钙晶体沿（110）和（200）晶面的生长;此外,OH^-在（002）晶面选择性吸附并与该晶面的Ca²⁺反应生成Ca（OH）⁺和Ca（OH）₂,从而阻碍半水硫酸钙晶体沿该晶面的生长。在以上3种作用下半水硫酸钙晶体形貌由纤维状向短柱状转变。本研究可为碱性条件下生产不同形貌半水硫酸钙晶体提供一定的理论依据。     

Preparation and characterization of sulfated TiO2 with rhodium modification used in esterification reaction and decomposition of methyl orange☆

A unique Rh/TiO_2 solid acid catalyst modified with H_2SO_4 was synthesized and evaluated in the esterification reaction of propylene glycol methyl ether and decomposition of methyl orange(MO) in aqueous phase under halogen lamp irradiation. For this purpose, rhodium(Rh) nanoparticles were loaded on SO_4~(2-)/TiO_2 via the photo-deposition method. It was found that SO_4~(2-)/Rh–TiO_2 exhibited stronger catalytic activity than SO_4~(2-)/TiO_2. The new catalysts were characterized by X-ray powder diffraction(XRD), Brunauer–Emmett–Teller(BET), Transmission electron microscopy(TEM) and high-resolution(HRTEM), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and Fourier Transform infrared spectroscopy(FTIR). Results from XRD and BET show that SO_4~(2-)/Rh–TiO_2 has higher specific surface area and smaller pore size than SO42-/TiO_2. The distribution of loaded Rh was found to be uniform with a particle size of 2–4 nm. Data from XPS reveal that Rh primarily exists as Rh~0 and Rh~(3+)in Rh–TiO_2 and SO_4~(2)-/Rh–TiO_2. These valence forms of Rh likely contribute to the enhanced catalytic activity. Furthermore, FT-IR spectra of the catalysts show an abundance of surface hydroxyl groups, which help the formation of hydroxyl radicals and the enhancement of surface acid density. The results show that more acid sites are formed on the sulfated Rh–TiO_2, and these acidic sites are largely responsible for improving the catalytic performance. This superior SO_4~(2-)/Rh–TiO_2 catalyst has potential applications in reactions requiring efficient acid catalysts, including esterification reactions and waste water treatment.     

改性活性炭对低浓度二氧化硫吸附动力学模型研究

碱改性活性炭是一种广泛应用于半导体工业和数据中心净化室内吸附二氧化硫的高效材料,但是鲜有针对符合真实建筑环境的低浓度二氧化硫吸附实验及动力学模型进行研究。首先研究了氧化铜-氢氧化钾改性活性炭（CuO-KOH@AC）、氢氧化钾改性活性炭（KOH@AC）、氢氧化镁改性活性炭[Mg（OH）₂@AC]等3种碱改性活性炭在温度为25 ℃、相对湿度（RH）为50%、二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L条件下对二氧化硫的吸附性能,结果显示碱改性活性炭对二氧化硫的吸附能力受碱负荷量的影响更多。然后测定了CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为522~13 400 mg/L的吸附等温曲线实验值,验证了Langmuir模型、Freundlich模型、Dubin-Radushkevich（D-R）模型的有效性,其中Freundlich模型在低二氧化硫浓度条件（二氧化硫质量浓度为522 mg/L,误差为-12.18%）下拟合效果最好。CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L、不同RH（1%、50%、75%）条件下的吸附实验表明,RH增加能够促进二氧化硫在吸附剂表面的吸附。傅里叶变换红外光谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析表明,吸附剂表面的吸附物种为—SO₃（或SO₄^2-）和—SO₂。X射线光电子能谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析结果显示,吸附剂表面S⁶⁺形态占80%~90%,其比例随着RH的增加而增加。CuO-KOH@AC最终以SO₄^2-形式吸附气态二氧化硫,吸附过程以化学吸附为主。     

深井降温系统管道结垢微观机理

以深部矿井降温系统管道内壁出现的结垢问题为研究对象,首先采集管道水样进行水质全分析测试,确定管道内成垢性离子并建立化学及数学模型,其次采用第一性原理计算方法研究得到了深部矿井降温系统管道结垢微观机理。结果表明,深井降温系统管道内壁结垢过程包括Ca²⁺和CO₃²⁺的结合结晶及MgCo₃、CaSO₄转化为CaCO₃的转化;理论分析及第一性原理计算结果表明,深井降温系统管道内壁结垢的主要影响因素为成垢性离子（Ca²⁺、HCO^-、Mg²⁺和SO₄^2-）,且和的存在会抑制碳酸钙结垢的产生。该研究对于深部高温热害矿井的降温系统的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义。     

反应结晶过程中二水硫酸钙晶粒性能

设计了CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系结晶温度、液相SO₄^2-含量、液相P₂O₅含量、搅拌速率和结晶时间的五因素四水平正交实验,通过测量晶体平均粒径优化出平均粒径最大的工艺参数:结晶温度80℃、液相SO₄^2-含量50g·L^-1、液相P₂O₅含量260g·L^-1、搅拌速率50r·min^-1和结晶时间2h。在该工艺参数下进行结晶过程研究,通过分析液相SO₄^2-浓度和P₂O₅浓度,XRD、SEM、EDS和激光粒度分析仪表征晶体,研究发现:0~40min为反应阶段,平均粒径减小;40min之后结晶过程遵从Ostwald递变法则,从CaSO₄·0.5H₂O过渡到CaSO₄·2H₂O,平均粒径几乎不变。