微生物培养液脱H2S及副产物的性质

以氧化亚铁硫杆菌培养液和酸性Fe2（SO4）3溶液为吸收剂，采用优化的工艺条件进行了H2S的脱除实验，并对微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺的相关性质进行了测定分析，以期为工业应用中硫磺回收工艺的设计提供参考。实验结果表明：采用微生物培养液脱H2S比单纯使用酸性Fe2（SO4）3溶液的效果好，反应进行45 min后，脱硫率仍可保持在90%以上；微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺颗粒不溶于水，微溶于乙醇，完全溶于二硫化碳和四氯化碳，密度为1. 90 g·cm-3，熔点为121℃；该颗粒为不规则球形，在溶液中极易发生团聚现象，加入分散剂后测得平均粒径为5. 09 μm；该副产物硫磺具有亲水性，在工业应用上优于具有疏水性的升华硫和酸性Fe2（SO4）3溶液脱H2S产生的硫；该副产物硫颗粒在溶液中的沉降速度为0. 125×10-2 m·s-1。     

Fe2(SO4)3-ZnSO4-H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿

研究了Fe2(SO4)3?ZnSO4?H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿过程中反应温度、时间、初始Fe3+浓度、Zn2+浓度、晶种用量等对除铁率、赤铁矿沉铁渣物相组成及化学组成的影响规律. 结果表明,升高反应温度、延长反应时间、降低初始Fe3+浓度、增加Zn2+浓度有利于提高除铁率和赤铁矿渣的品质,添加晶种有助于赤铁矿形核并提高赤铁矿纯度. 在反应温度200℃、反应时间4 h、初始Fe3+浓度15 g/L及Zn2+浓度80 g/L、搅拌转速400 r/min的条件下,除铁率可达97.1%,获得了以赤铁矿为主要物相的沉铁渣,其含铁64.73%,含杂质硫1.41%,锌入渣率约为0.2%.     

焙烧-浸出黄钾铁矾渣中多种有价金属

实验研究了中低温焙烧-NH4Cl浸出-碱浸同时回收湿法炼锌黄钾铁矾渣中有价金属及Fe的新工艺. 黄钾铁矾渣在650℃下焙烧1 h后,渣中Zn, Pb的主要物相KFe3(SO4)2(OH)6分解为Fe2O3, ZnSO4和PbSO4. 在105℃、液固比10:2(w)条件下用6 mol/L NH4Cl浸出2 h,Zn, Pb和Cd的浸出率均在95%以上,同时Fe含量由焙烧后的23.21%提高到40%. 所得浸出渣再于160℃下用23.08%(w)的NaOH溶液浸出1 h,Fe含量可提高到54%左右,且As含量可降低到0.1%. 最终的浸出渣可作为铁精矿使用.     

硫含量对铝酸钠种分母液盐蒸发结晶析出的影响

研究了高硫铝土矿中硫对拜耳法NaAl(OH)4种分母液蒸发排盐的影响.结果表明,NaAl(OH)4溶液深度蒸发排盐渣中主要存在Na2CO3·H2O和NaAlO2·1.25H2O,苛碱浓度300~310 g/L时能有效析出Na2CO3且不导致NaAlO2析出过高.硫对NaAl(OH)4溶液中Na2CO3、硫盐和NaAlO2析出影响很大,析出率均随硫含量增加而增加,且排盐率均在60%以上.Na2SO4对析出率影响最大,硫浓度6 g/L时排盐率可达91.33%;Na2SO3的影响稍低;Na2S对析出率影响较小,硫浓度6 g/L时排盐率仅为68.49%.将硫浓度为4.5 g/L的NaAl(OH)4溶液蒸发至苛碱浓度为310 g/L时排盐渣中存在Na2CO·3H2O,NaAlO21.25·H2O,Na2CO32Na2SO4和其他形式复盐.蒸发过程中有部分低价硫被氧化,约有7%和4%的S2氧化为S2+和S4+,7%~11%S4+氧化为S6+.Na2CO3和各价态硫化合物交互作用,影响蒸发排盐效果.     

脉石英常压浸出除铁试验研究

利用化学浸出法对脉石英矿石进行提纯试验。分别研究了HCl、H2C2O4和HF的浸出浓度、浸出时间和浸出温度等对脉石英中杂质元素Fe去除效果的影响。提纯石英化学组分利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)表征。结果表明,HCl浸出效果明显优于HNO3和H2SO4。适宜的除Fe工艺条件为:n(HCl)=3mol/L,n(H2CO4)=0.6mol/L、n(HF)=0.2mol/L,浸出温度为60℃,浸出时间为5h。验证试验可知,在设定工艺条件下,Fe去除率稳定在94%以上,脉石英精矿中Fe质量分数为4μg/g。     

铁基脱硫渣再生制备铁酸钠及其循环脱硫

用Fe2O3与Na2CO3制备铁酸钠用于脱除含硫铝酸钠溶液中的硫,采用氧化焙烧及水浸方式对铁基脱硫渣(NaFeS2?2H2O)进行再生,研究了其循环脱硫效果. 结果表明,铁基脱硫渣于950℃下在氧化性气氛中焙烧1 h,可除去脱硫渣中70%的硫;将焙烧渣水浸,硫含量降至0.2%以下,总硫去除率达99%. 将除硫后的浸出渣再制备铁酸钠用于循环脱硫,脱硫率可达67.65%,与初始脱硫剂的脱硫率(69.09%)相当,可实现铁基脱硫剂的再生循环. 焙烧时渣中硫主要以SO2气体排出,剩余可溶性Na2SO4则在水浸过程中进入溶液而被除去.     

过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO_2的研究

在半间歇式鼓泡床反应器中进行了过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO2的研究。研究了过硫酸钠浓度、溶液温度、NO初始浓度、SO2初始浓度对体系NO脱除的影响。结果表明,随着Na2S2O8溶液浓度的增加,NO脱除率呈现先增加后变化不大的趋势,0.2 mol/L均为单独脱硝和同时脱硫脱硝的最佳浓度。随着溶液温度的提高、NO初始浓度的降低,NO脱除率显著增加。在所有实验条件下,SO2脱除率均在95%以上。SO2对NO的脱除具有双重作用,一定浓度的SO2,在较低温度范围内,对NO的脱除表现为增强效应,随着温度的升高,增强效应逐渐减弱,在较高温度范围内,转为抑制作用。SO4·-和OH·活性自由基与液相中NO和SO2的相对比例变化是引起NO脱除率变化的根本原因,实验条件的变化直接或间接的改变了这一比例,导致NO脱除率发生变化。     

硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺研究

研究了在Fe2（SO4）3-H2SO4-NaCl体系中直接电解浸出黄铜矿精矿工艺条件及机理。实验表明，在阳极初始溶液含Fe^3＋1mol／L，H2SO4 4mol／L，NaCl1．5mol／L，阴阳极电流密度分别为350和650A／m^2，温度368K的条件下浸出6h，可以获得铜浸出率为95％，精矿中的硫90％以上以单质硫回收。温度是影响铜浸出率最显著的因素，阳极上发生的主要反应是Fe^3＋氧化；硫酸铁直接氧化黄铜矿得到单质硫；酸分解黄铜矿产生H2S，H2S溶解后再被Fe^3＋氧化为硫。     

过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO_2的研究

在半间歇式鼓泡床反应器中进行了过硫酸钠工艺同时氧化吸收燃煤烟气中NO和SO2的研究。研究了过硫酸钠浓度、溶液温度、NO初始浓度、SO2初始浓度对体系NO脱除的影响。结果表明,随着Na2S2O8溶液浓度的增加,NO脱除率呈现先增加后变化不大的趋势,0.2 mol/L均为单独脱硝和同时脱硫脱硝的最佳浓度。随着溶液温度的提高、NO初始浓度的降低,NO脱除率显著增加。在所有实验条件下,SO2脱除率均在95%以上。SO2对NO的脱除具有双重作用,一定浓度的SO2,在较低温度范围内,对NO的脱除表现为增强效应,随着温度的升高,增强效应逐渐减弱,在较高温度范围内,转为抑制作用。SO4·-和OH·活性自由基与液相中NO和SO2的相对比例变化是引起NO脱除率变化的根本原因,实验条件的变化直接或间接的改变了这一比例,导致NO脱除率发生变化。     

超重力强化碱液氧化吸收脱除NO的研究

根据湿法吸收NO机理,采用超重力旋转填充床(RPB)作为反应设备,分别用H_2O_2、Ca(OH)_2作为吸收剂,探究NO脱除的最佳浓度;将两种最佳脱除浓度的吸收剂以体积比1∶1混合为双组分吸收剂,探究NO脱除的最佳实验条件。结果表明,0.80 mol/L H_2O_2溶液的脱除效率最佳,NO脱除效率在36.00%左右;0.03 mol/L Ca(OH)_2溶液脱除效率最佳,脱除效率在78.00%左右;0.03 mol/L Ca(OH)_2溶液与0.80 mol/L H_2O_2溶液以体积比1∶1混合的双组分吸收剂,其NO的脱除效率最高能达到99.00%。双组分吸收液在含氧量为4%,气液比为2∶1的实验条件下NO脱除率最佳,双组分吸收液的pH在11.00～12.00之间,反应开始70 min,NO的脱除率保持在90.00%以上,反应120 min脱硝效率在60.00%左右。     

热酸浸出回收黄钾铁矾渣中有价元素

实验研究了硫酸和盐酸对黄钾铁矾渣中Fe,Si,Zn,Pb的浸出工艺.结果表明,硫酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、反应时间2 h、搅拌速率300 r/min、硫酸浓度1.2 mol/L、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn的浸出率达80%.盐酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、盐酸浓度2.8 mol/L、搅拌速率400 r/min、反应时间1.5 h、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn,Pb的浸出率分别达83%,89%和99%.采用黄钾铁矾法可将浸出液中的Fe元素沉淀,所得黄钾铁矾渣进行无害化固定处理,得富含Zn元素的溶液.     

Fe2(SO4)3溶液细菌辅助浸出高砷金精矿

利用摇瓶实验对纯Fe2(SO4)3溶液浸出高砷金精矿进行了研究,考察了温度及Fe3+浓度的影响,并与细菌直接浸矿进行了对比. 同时,在Fe2(SO4)3溶液中加入高密度嗜中温氧化亚铁硫杆菌、嗜中温氧化硫硫杆菌、中度嗜热西伯利亚硫杆菌,考察其对Fe2(SO4)3溶液的辅助浸出作用. 结果表明,Fe3+溶液化学浸出可迅速溶解高砷金精矿,随温度升高,浸出率先升后降,80℃时达最大;浸出前期Fe3+浓度的积累对浸出速率影响不大,初始Fe3+浓度越高As的浸出率越高,但当Fe3+浓度高于40 g/L,由于沉淀严重,浸出率降低;连续浸出情况下,Fe3+浓度可维持恒定,10 g/L的Fe3+可保持较快的矿物浸出速率. 对照实验表明,较高的矿浆浓度对浸矿菌生长繁殖有显著影响. 高密度浸矿菌可维持Fe2(SO4)3溶液中较高的Fe3+浓度并及时消除反应产生的S层的阻碍,有利于Fe2(SO4)3溶液对矿物的浸出.     

高砷烟道灰预处理水浸液中锌砷分离

对经热水浸出的高砷烟道灰水浸液进行锌砷分离,基于单独使用Fe2(SO4)3和CaO除砷的实验结果,提出了Fe2(SO4)3-CaO耦合分离锌砷工艺. 结果表明,在溶液pH=2、摩尔比H2O2/As3+ 1.3:1, Fe3+/As5+ 1:1.5, Ca2+/As5+ 1.5:1及反应温度70℃、反应时间1.5 h的条件下,砷脱除率超过80%,锌没有损失,实现了锌砷高效分离.     

SO2-4/Fe2O3固体超强酸的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用沉淀-浸渍法制备SO2-4/Fe2O3固体超强酸催化剂.通过单因素实验考察了SO2-4/Fe2O3光降解甲基橙的效果.结果表明,固体超强酸SO2-4/Fe2O3光催化降解甲基橙的最优反应条件是:溶液pH值为6,催化用量2g·L-1,甲基橙溶液初始浓度10mg·L-1,反应时间90min.在最优反应条件下,甲基橙的降解率可达90％以上.     

SO2-4/Fe2O3固体超强酸的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用沉淀-浸渍法制备SO2-4/Fe2O3固体超强酸催化剂.通过单因素实验考察了SO2-4/Fe2O3光降解甲基橙的效果.结果表明,固体超强酸SO2-4/Fe2O3光催化降解甲基橙的最优反应条件是:溶液pH值为6,催化用量2g·L-1,甲基橙溶液初始浓度10mg·L-1,反应时间90min.在最优反应条件下,甲基橙的降...     

电沉积制备镍-铁-钨合金析氢电极的工艺研究

以紫铜片为基体电沉积制备了Ni–Fe–W合金电极。研究了镀液中不同组分的浓度和工艺条件对Ni–Fe–W合金析氢性能的影响,得到最佳镀液配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O80g/L,FeSO4·7H2O20g/L,Na2WO4·2H2O0.020mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol/L,H3BO3 0.65 mol/L,Na2SO4 0.1 mol/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH 5~6,温度30°C,电流密度4 A/dm2,磁力搅拌800 r/min,时间30 min。在该条件下所得Ni–Fe–W合金电极表面Ni、Fe和W的原子分数为63.79%、34.35%和1.86%,具有较大的比表面积,在30%KOH溶液中的析氢催化活性较好。     

赤泥酸浸提钒

采用H2SO4, HCl, HNO3三种浸出剂提取赤泥中的钒,考察了酸浓度对钒浸出率的影响,对赤泥、浸出液和浸出渣进行了分析,研究了钒溶液的热力学,绘制了不同价态钒浓度对数与pH值关系图. 结果表明,H2SO4最适合赤泥酸浸提钒,在液固比5 mL/g、反应温度90℃、反应时间1 h和H2SO4浓度5.5 mol/L条件下,钒浸出率为88%. 经H2SO4浸出后,赤泥中的板钛矿、钙钛矿、白云石、赤铁矿和白云母均一定程度溶解,出现硬石膏物相. 浸出液pH=0.47,溶液呈蓝色,钒呈4价,钒浓度为0.006773 mol/L,赤泥中的V(IV)与SO42-形成VOSO4,提高了钒的溶解度,拓宽了其稳定存在区间. 随H2SO4浓度升高,VO2更易溶解且溶解产物VOSO4更稳定.     

硫化锌精矿浸出渣硫磺回收工艺

介绍了一种从硫化锌精矿浸出渣中回收硫磺的方法。以硫化铵溶液作为提取液，采用硫化铵溶液浸取矿渣，矿渣中的硫可生成多硫离子而溶解转入溶液中，抽滤分离出滤液，将所产生的气体导出并加以吸收，可返回循环使用；滤液进行热分解可得高纯硫磺产品。多硫化物的生成实验条件如下：硫化铵溶液浓度4．0mol／L；液固比11mL／g；浸出时间45min，室温。多硫化物分解实验条件为：反应温度353K，分解时间120min。选择硫化铵溶液提取锌精矿浸出渣中的硫，相关工艺设备及提硫操作简单，对环境不易造成伤害，反应条件也易于控制，提取液可返回循环使用，硫的总回收率可达96％以上，具有一定的优越性。     

牙膏磨擦剂二氧化硅制备条件的优化

以硅酸钠和硫酸为原料,采用硫酸沉淀法,合成适用于牙膏以及透明牙膏的SiO2。首先考察了釜底液硅酸钠浓度、温度以及陈化时间对SiO2性能的影响。结果表明：当釜底液中硅酸钠浓度为0.13mol/L、合成温度为65℃以及陈化时间为30min的条件下,合成SiO2的透光率可以达到89%。随后,以提高透光率为目标研究了在釜底液中添加Na2SO4、NaCl两种电解质对SiO2性能的影响。结果表明：在合成温度为65℃的条件下,添加浓度为0.04～0.12mol/L的Na2SO4、NaCl对合成SiO2的透光率基本上没有影响;而在合成温度为85℃的条件下,添加浓度为0.08mol/L的Na2SO4合成SiO2的透光率可以达到97%,添加浓度为0.12mol/L的NaCl合成SiO2的透光率可以达到96%。造成这种现象的可能原因是：在相对高的合成温度下,电解质能够更加有效的参与到硅酸的聚合中,使得SiO2的透光率得到一定的改善。按照QB/T 2346—2007对所合成的物质的牙膏磨擦剂特性进行测定,达到了标准要求。     

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿制取电锌

对NH3-NH4Cl-H2O体系采用浸出法直接从低品位氧化锌矿提取锌,锌以锌氨配合物形式进入浸出液,浸出液中的As,Sb,Fe,SO42-和CO32-等杂质通过净化脱除.在最优浸出条件下,锌浸出率为88.9%;浸出液中As,Sb,Fe浓度可降至0.25 mg/L;CaCl2,BaCl2可将CO32-和SO42-几乎除尽,其他杂质元素含量也极低,浸出液经锌粉1次净化除杂后进行电积制取电锌.电锌中Zn的质量分数达99.999%,杂质含量极低,其中Fe的质量分数仅为0.00005%;电流效率高达96.35%,直流电耗为2502 kW·h.电解废液经补充氨后返回浸出.