超声波在电解氧化Mn(Ⅱ)为Mn(Ⅲ)中的应用研究

以Pb基PbO2为阳极、Pb为阴极,超声电氧化Mn(Ⅱ)生成Mn(Ⅲ),比较了3种不同超声波频率下的电流效率,探讨了超声电解的机理,获得了超声电氧化的最佳反应条件。当电流密度为0.09 A/cm2,温度为20℃,硫酸锰浓度为0.4 mol/L,硫酸浓度为5.5 mol/L,电解时间为4100 s,超声波频率为59 kHz,超声波输出功率175 W时,电解氧化Mn(Ⅱ)为Mn(Ⅲ)的电流效率可达到84.79%。实验发现,施加超声波于电解过程,可保持电极表面活性,加快传质速率,降低氧化电位,提高电流效率,且较高频率的超声波具有更优的性能。     

不同传质方式对电化学氧化垃圾渗滤液的效率分析

研究了不同传质方式对高氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了高压水喷射电极板、曝气、搅拌及不搅拌4种传质方式对电解过程中的电解速率、电流效率、能耗的影响。结果表明,传质方式不同对电解过程中氨氮及COD的去除影响明显。其中,高压水喷射电极板方式具有高的电解速率、电流效率以及低的能耗,在电解6 h的过程中电解速率为7.41 mg/(L.min),电流效率为48%,电解氨氮能耗为0.11 kWh/g。不同传质方式具有不同的传质系数,提高传质系数能够提高传质速率,从而提高系统的整体效率。     

化工园区污水厂生化出水的电催化氧化法处理工艺试验

电催化氧化是高级氧化法中最具潜力的水处理工艺,不同电极材料处理同种废水效果差异明显。采用RuO_2/IrO_2、PbO_2等金属氧化物电极以及掺硼金刚石电极处理废水中的难降解有机物,考察各材料的总有机碳(TOC)去除率及电流效率。试验结果表明,掺硼金刚石电极降解生化出水中的TOC效果最优,电解1 h,原水TOC从50 mg/L降至25 mg/L。相同电流强度下,电解前15 min,掺硼金刚石电极的表观电流效率是PbO_2的4倍。     

不同金属氧化物阳极上甲基橙的电化学氧化降解

分别以Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极为阳极进行甲基橙的电化学氧化,研究了两种金属氧化物阳极上甲基橙氧化降解过程的反应速率、电流效率及COD的变化.结果表明,两种金属氧化物阳极都能有效氧化降解甲基橙,氧化反应符合一级反应动力学规律,在Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上甲基橙氧化降解过程的表观速率常数分别为0.148和2.43×10-2 min-1. 以Ti/SnO2+Sb2O3为阳极电解30 min,甲基橙的浓度从初始时的0.305 mmol/L降至4.89×10-3 mmol/L,甲基橙的转化率达98.4%;在Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上,相同电解时间下甲基橙的浓度只降至0.14 mmol/L,转化率为55.0%. 对不同电极上甲基橙电化学氧化过程电流效率的研究表明,Ti/SnO2+Sb2O3电极的电流效率明显高于Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极. Ti/SnO2+Sb2O3电极的反应速率大、电流效率高主要源于其较高的析氧电位.     

电化学方法合成铅、钛金属醇盐

通过改变电极距离、电解温度、导电盐浓度以及电极电位与电解次序,考察了铅、钛电极溶解时电流密度与电流效率的变化;用红外、拉曼光谱等测试技术对纳米PbTiO3 前驱体进行了表征。结果表明,在c〔(Bu4N)Br〕=0 03mol/L的乙醇溶液中,保持电极距离0 8cm、电位12V、温度50℃电解钛片4h, 40℃电解铅片2h,每隔30min加入0 1mL乙酰丙酮,可制得铅、钛金属醇盐PbTi(OCH2CH3 )(6 y) (acac)y,前驱体中含有乙酰丙酮基团(acac- ),电流效率超过92%。     

硝基苯在发泡铜阴极上电还原为对氨基苯酚研究

研究了以发泡铜为阴极材料 ,硝基苯电解还原制备对氨基苯酚。考察了反应物浓度、介质酸度、电解温度、电解电流、电极尺寸等因素对对氨基苯酚产率的影响。在 80℃ ,硫酸介质体积分数为 2 0 % ,硝基苯在体积分数为 2 0 %正丁醇水溶液中的浓度 1 .8mol L ,通氮气 75mL min ,电解电流 4A条件下 ,电解 2h ,对氨基苯酚的产率达到 93%以上 ,电流效率高于 92 %。     

BDD电极降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

选用掺硼金刚石(BDD)电极作为阳极、不锈钢电极阴极,对酸性橙II染料废水进行电化学降解研究。讨论了电解质、电流密度、溶液pH、初始浓度等工艺参数对酸性橙II降解速率的影响,对降解过程中染料分子的矿化进行了监测分析,并且考察了不同初始浓度下电解过程中的表观电流效率。结果表明,溶液中存在氯离子有助于酸性橙II的快速降解;以硫酸钠为电解质时,高电流密度和碱性pH环境有助于提高酸性橙II降解速率。电化学降解过程中,BDD电极可以迅速的破坏染料分子显色基团使其褪色,并无选择性的矿化各种中间产物。随着电解反应的持续进行,表观电流效率逐渐降低;污染物浓度越高,电解过程中电流效率越高。在初始浓度50 mg/L、氯化钠添加量0.01 mol/L、电流密度10 mA/cm2、初始pH 6.5左右的条件下,酸性橙II在30 min内被完全降解,120 min后TOC去除率达到96%。     

贮氢合金电极在山梨醇制备中的应用

用贮氢合金作催化还原电极恒电位电解葡萄糖 ,得出合金的表面处理及电极的活化可提高山梨醇电流效率至 80 %以上的结论。同时贮氢电极与Pb电极及发泡Ni电极作了对比 ,发现电解葡萄糖制备山梨醇过程中 ,贮氢电极是较好的还原电极。用贮氢电极 (2 )做阴极 ,30℃ ,电流密度为 80 0mA/dm2 ,葡萄糖溶液及硫酸钠支持电解质浓度均为 0 .5mol/L ,pH =8的条件下 ,电解葡萄糖制山梨醇电流效率高达 94% ,葡萄糖转化率达 80 %以上。     

IrO2-RUO2/Ti电极处理含氰含银电镀废水

采用热氧化分解法制备了IrO2-RuO2/Ti电极,用X射线衍射(xRD)和扫描电镜(SEM)以及X射线能谱仪(EDS)对其进行表征,并考察其对脉冲电解含氰含银电镀废水中银离子的还原和氰化物分解的影响.结果表明:用热氧化分解法制备的IrO2-RuO2/Ti电极表面具有"泥裂"现象,其主要成分为IrO2,RuO2和TiO2.以IrO2-RuO2/Ti为阳极,不锈钢圆筒为阴极,在脉冲电压0.5 V,脉冲频率1200 Hz,占空比50%,曝气量1.0Lmin,电解液循环流速100mL/min和pH值10～11的条件下,常温电解4.0 h,发现IrO2-RuO2/Ti电极性能优于石墨电极、PbO2/Ti电极和不锈钢电极,在其作用下,废水中银离子的回收率达到99.66%,氰分解率达到91.63%.     

电氧化湿法分解钼中矿工艺

采用电氧化法湿法分解低品位钼中矿,结果表明,电氧化分解钼中矿反应遵循一级反应动力学模型,其表观活化能为16.55 kg/mol,最佳浸矿工艺条件为：温度40℃、矿浆浓度(固液比)50 g/L、电流密度1000 A/m2、电解液NaCl浓度100 g/L及pH 10,在该条件下电解90 min,钼中矿浸出率和电流效率分别为96.1%和50.7%.     

超声波强化HCl-NaCl浸出高铅锑吹渣

对高铅锑吹渣进行HCl-NaCl常规浸出，并在其最佳工艺条件下引入超声波强化浸出. 实验表明，超声波强化浸出15 min，Sb的浸出率可达到常规浸出45 min的值. 超声波强化浸出高铅锑吹渣可大大提高Sb, Pb的浸出速率，缩短浸出时间. 超声波功率增大，浸出率提高. 在浸出率相同时，高功率比低功率的超声波强化浸出所需的时间少. 但由于Sb, Pb的最大浸出率是由其物相组成决定的，超声的能量并没有为常规下不能发生的反应开辟新的化学反应通道，因而Sb, Pb的最大浸出率与超声场的引入几乎无关.     

Ultrasonic Electro-oxidation Process of Molybdenite Concentrate

The oxidation of MoS2 concentrate in NaCl solution electrolysis environment and the impact of ultrasonic field on the leaching process of Mo were investigated. The decomposition process of MoS2 can be accelerated by ultrasonic field. When there are iron ions, anode potential is decreased about 0.7 V than that without iron ions, iron ions in the solution play an electronic transmission role by directly joining the electrode reaction of anode and oxidation leaching process. The results indicate that the leaching rate of Mo can achieve 99.5% with ultrasonic field exertion working 4 min in every 5 min under the conditions that the liquid-solid ratio is 20, mixing rate 500 r/min, iron ion concentration 6%, leaching temperature 40℃, pH (initialization) 1, and leaching time 4 h, respectively.     

超声波提取赶黄草中槲皮素方法的研究

研究了赶黄草中槲皮素的最佳提取条件。采用超声提取,用紫外分光光度法,以芦丁作为对照,在370 nm处测定槲皮素的含量。结果显示:赶黄草最佳提取条件为以浓度为60%乙醇,超声功率50 W,超声温度55℃,料液比1∶25,超声时间60 min,槲皮素浸出率最高。超声提取工艺稳定、简单可行。     

太阳能级多晶硅切割废料的酸洗除杂研究

为获得一种制备高纯硅的高纯原料,在分析太阳能级多晶硅切割废料（CLW）物性的基础上,详细研究了CLW的酸浸除杂,超声酸浸除杂,考察了盐酸浓度、酸浸时间、酸浸温度、酸浸液固比和搅拌对除杂效果的影响,并分析了超声酸洗过程动力学,得到的最适宜工艺条件为：w（盐酸）为19%,反应时间3 h,水浴温度为60℃,浸出液固比4：1,搅拌速度150 r/min。在此最适宜工艺条件下,切割废料中金属元素杂质的去除率可高达96.50%、非金属元素杂质的去除率达46.44%。超声酸洗除杂效果要好于机械搅拌酸洗的除杂效果,但随着酸洗时间的延长,除杂效果变化不明显,最终金属元素杂质和非金属元素杂质的去除率分别达到了98.43%和52.40%,超声酸洗CLW的反应过程符合缩核模型,反应过程为产物层扩散控制。     

含锗烟尘的硫酸浸出工艺研究

为简化含锗烟尘浸出过程,提出一段硫酸浸出工艺。浸出工艺条件为：浸出温度90℃,初始硫酸质量浓度120g／L,液固比8mL／g,浸出时间2．5h,搅拌转速120r／min。在该条件下,锌、锗浸出率分别为99．1％和87．61％左右,最终硫酸质量浓度约34．80g／L。去除不溶性锗后,锗浸出率可达到97．21％。     

低品位碳酸锰矿制备高纯度硫酸锰工艺研究

利用低品位碳酸锰矿和硫酸浸出反应,经除杂净化制备了高纯度硫酸锰。在液固比为5∶1、硫酸浓度为0.86 mol/L、搅拌速度为300 r/min、反应时间为80 min的条件下,对锰矿浸出过程做了动力学研究。结果表明,该锰矿浸出过程基本符合由内扩散控制的未反应收缩核模型,经计算得到表观活化能Ea=9.83 kJ/mol。对70 ℃下锰浸出率为91.4%的浸出液做了除杂净化处理。在80 ℃条件下,先加入用量为理论值1.5倍的二氧化锰将Fe2+氧化成Fe3+,再控制pH为5.0进行水解除铁,除铁率为96.38%,且除铁过程中锰损失率仅为4.98%。用S.D.D除重金属时,控制溶液温度约为60 ℃、pH为5.4~6.0、S.D.D加入量为理论值的1.2倍、反应时间为60 min,得到溶液中残留镍质量分数≤1.5×10-6,除镍率达95.3%。最后采用中温条件下蒸浓结晶法制备得到MnSO4·H2O质量分数为98%的硫酸锰产品。     

电解锰渣浆液烟气脱硫性能及机制

电解锰渣是电解锰生产过程中产生的锰矿石酸浸渣,富含锰、铁等活性组分,理论上可催化氧化SO₂实现烟气脱硫,同时脱硫后的电解锰渣可资源化利用,然而目前尚未见电解锰渣矿浆脱硫的研究报道。本文研究了工艺参数对电解锰渣浆液脱除SO₂性能的影响,探究了电解锰渣浆液烟气脱硫的过程机制。结果表明：锰渣粒径为200目（<75μm）、锰渣浆液初始浓度5000mg/L、气体流量400mL/min、进口SO₂体积分数0.20％、反应温度50℃、反应时间180min的条件下,电解锰渣浆液脱硫率最高可达93.87%。脱硫前后电解锰渣XRD、SEM、XPS表征结果表明,MnO₂、MnO、Fe₂O₃等活性组分参与SO₂反应,且浆液中的Mn²⁺、Fe³⁺等过渡金属离子液相催化氧化SO₂生成H₂SO₄,实现烟气脱硫。     

高钙钒比钒渣钠化焙烧熟料浸出条件研究

采用高钙钒比钒渣[钙钒比ω(CaO)/ω(V2O5) 0.32]在适宜钠化焙烧条件下的熟料,通过单因素控制法,进行水浸出和碳酸铵浸出实验. 对比钒渣熟料两种浸出的适宜条件和浸出效果,分析其特点. 对浸出前后的钒渣进行物相分析,考察和对比两种浸出的浸出机理. 结果表明,钒渣熟料水浸适宜条件为,温度90℃,时间30 min,液固比8.0 mL/g. 此条件下的钒浸出率为89.4%;钒渣熟料碳酸铵浸出适宜条件为,温度60℃,时间20 min,碳酸铵含量12%. 此条件下钒的浸出率为90.2%;与熟料水浸相比,碳酸铵浸出钒的浸出率提高0.8%,浸出温度下降30℃,浸出时间缩短10 min;熟料水浸时只有水溶性钒酸盐被浸出,而碳酸铵浸出时水溶性钒酸盐和部分水不溶性钒酸盐都被浸出.     

Na4Ca3(AlO2)10的合成和浸出行为

以分析纯CaCO3,Al2O3和Na2CO3为原料,在1100~1250℃合成了Na4Ca3(AlO2)10,研究了浸出时间、浸出温度、液固比及溶液中碳酸钠和氢氧化钠浓度对Na4Ca3(AlO2)10浸出性能的影响. 结果表明,在1200℃烧结30 min,可以合成纯度高于90%的Na4Ca3(AlO2)10. 当碳酸钠浓度为80 g/L、氢氧化钠浓度18 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在40℃浸出10 min的氧化铝浸出率达到90%以上. 当碳酸钠浓度降为30 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在60℃浸出15 min的氧化铝浸出率大于85%. 浸出时添加氢氧化钠有利于氧化铝浸出率的提高,氢氧化钠浓度大于5 g/L时,氧化铝浸出率可提高10%以上. Na4Ca3(AlO2)10的浸出性能优于12CaO·Al2O3和CaO·Al2O3.