机械力活化某铜尾矿处理模拟含铜废水试验

为解决铜离子废水的污染问题，以湖北某碳酸盐型铜尾矿为原料，通过搅拌磨机械活化方式进行了以废治废可行性研究，并对机械活化可能引发尾矿泥化的问题和可能释放尾矿中金属离子的问题进行了论证，最后通过XRD技术分析了铜离子的去除机理。结果表明：①在机械活化作用下，湖北某碳酸盐型铜尾矿可以有效去除模拟废水中的铜离子。当尾矿添加量与铜离子（由硝酸铜提供）的质量比为18∶1、模拟废水铜离子初始浓度为100 mg/L、反应时间为60 min情况下，铜离子去除率达99.83%。该铜尾矿对硫酸铜型含铜模拟废水的处理效果明显好于硝酸铜型模拟废水。②由于机械活化与实际磨矿过程的强度存在明显差别，因此，机械活化没有造成铜尾矿粒度的明显变化；同时活化后的矿浆中金属离子的浓度非常低，因此，机械活化也不存在释放金属离子的问题。③铜尾矿处理模拟含铜废水过程中，起主要作用的是方解石，机械活化加速了方解石的溶解与电离，其产生的碳酸根离子发生水解进而引起矿浆pH值的升高，最终使铜离子发生沉淀反应。对于硫酸铜型模拟废水而言，生成的沉淀主要为一水铜蓝矾；对于硝酸铜型模拟废水而言，生成的则是无定型状态的铜矿物。     

碱活化珍珠岩去除废水中Cd(Ⅱ)的研究

珍珠岩经高能球磨活化,并在球磨活化过程中添加Ca（OH）₂以及CaCl₂共磨,制备新型硅酸盐矿物材料。使用XRF、XRD、SEM/EDS等表征分析,以及Cd（Ⅱ）的吸附容量等对该吸附剂进行定性和定量的性能评价。结果表明,经过600 r/h的共磨后,吸附剂对Cd（Ⅱ）吸附量高达1 372.70 mg/g,同时,吸附后溶液的pH值为中性或弱碱性,比传统碱沉淀法显著降低。所制备的新型材料和制备工艺环境友好,原料廉价易得,为珍珠岩及其他硅酸盐矿物的活化利用提供了新思路。      

推广物联网应用提升信息化水平

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。美国更是把发展以物联网为基础的“智慧地球”作为美国迅速走出金融危机,重现经济繁荣与发展的希望所在。2009年8月7日,温家宝总理在无锡新区考察微纳传感网工程技术研发中心时指出,从信息处理到信息传播再到信息传感,信息发展越来越进入物质领域。     

活化蛇纹石促进磷酸改性高岭土对K+的吸附试验研究

磷酸改性高岭土材料表面附载活性强的氢基团,可以与K+发生化学吸附作用,但吸附过程中交换出来的氢离子逐渐累积会影响吸附反应的进行。通过机械球磨蛇纹石,使其结构中的羟基活化溶出,中和累 积的氢离子,以促进磷酸改性高岭土材料对K+的吸附。考察了球磨转速、磷酸改性高岭土（KP）与活化蛇纹石（MAS）的用量比、吸附时间、硝酸钾初始浓度等因素的影响,试验结果表明：当蛇纹石的球磨转速为500 r/min,KP与MAS的用量比为0.6∶0.4,吸附时间为120 min,初始浓度为300 mg/L时,K+的实际饱和吸附量为30.25 mg/g,达到了工业应用的水平。K+吸附饱和后的KP/MAS在蒸馏水中进行试验时,仅有不到5%的K+被溶 出,在2%的柠檬酸溶液中溶出8 h后K+接近全部溶出,说明产品在水中溶解度较低,而在弱酸性环境下具有较好的缓释特性,有利于植物根部对养分的吸收。     

活化蛇纹石促进磷酸改性高岭土对K+的吸附试验研究

磷酸改性高岭土材料表面附载活性强的氢基团，可以与K+发生化学吸附作用，但吸附过程中交换出来的氢离子逐渐累积会影响吸附反应的进行。通过机械球磨蛇纹石，使其结构中的羟基活化溶出，中和累 积的氢离子，以促进磷酸改性高岭土材料对K+的吸附。考察了球磨转速、磷酸改性高岭土（KP）与活化蛇纹石（MAS）的用量比、吸附时间、硝酸钾初始浓度等因素的影响，试验结果表明：当蛇纹石的球磨转速为500 r/min，KP与MAS的用量比为0.6∶0.4，吸附时间为120 min，初始浓度为300 mg/L时，K+的实际饱和吸附量为30.25 mg/g，达到了工业应用的水平。K+吸附饱和后的KP/MAS在蒸馏水中进行试验时，仅有不到5%的K+被溶 出，在2%的柠檬酸溶液中溶出8 h后K+接近全部溶出，说明产品在水中溶解度较低，而在弱酸性环境下具有较好的缓释特性，有利于植物根部对养分的吸收。     

碳酸钙矿物材料用于环境治理的新概念

主要以碳酸钙为例,介绍了经过球磨活化提高其反应活性,代替传统的氢氧化钙等碱中和工艺,通过调控与重金属硫酸盐之间的反应效率和相应的选择性分离沉淀,实现资源的二次回收再利用,提供处理污水的新思路。碳酸钙和金属硫酸盐之间的反应也可以进一步扩展到缓释性肥料制备及含磷、砷等废水的处理中。      

Mechanochemical Synthesis of Visible-light Induced Photocatalyst with Nitrogen and Carbon Doping

Nitrogen and/or carbon doped titania photocatalysts were prepared by a novel mechanochemical method. The prepared powders possessed two absorption edges around 400 and 540 nm wavelengths and showed excellent photocatalytic ability for nitrogen monoxide oxidation under visible light irradiation. Under the irradiation of visible light of wavelength >510 nm, 37% of nitrogen monoxide could be continuously removed by the carbon and nitrogen co-doped titania prepared by planetary ball milling of P-25 titania-10% hexamethylenetetramine mixture followed by calcination in air at 400?C.     

球磨调控非金属矿物反应活性实现重金属环境 净化及资源再生利用

通过非金属矿深加工过程提升非金属矿的反应活性，用于环境污染治理已是目前非金属矿物主要研 究方向之一。总结了通过球磨活化石灰石、高岭石、蛇纹石等非金属矿物，强化其和水相铜、铅、砷等有害成分的反 应能力，使通常发生在表面上的吸附现象转化为化学当量上的沉淀反应，实现高效简单且低成本的净化污水新工 艺。进一步通过调整活化强度，改变这些矿物和各种重金属之间的反应活性，实现差异化，成功地获得 Cu-Ni，CuCo，Pb-Zn，Fe-Mn 等之间的高效分离，应用于污水净化过程中目标金属成分的选择沉淀分离进而富集回收。基于 这些基础研究的结果，构筑利用尾矿中的非金属矿物原料处置污水中重金属污染问题的同时，实现其中资源回收 再利用的绿色环保新工艺。     

机械力化学活化煤矸石一步制备高效混凝剂

以含高岭石类煤矸石为例，提出了利用高能球磨活化工艺诱导煤矸石中高岭石晶体结构破坏，并与硫酸混合一步制备粉末铝基混凝剂，代替传统的高温活化酸碱工艺的新思路。所制备的混凝剂通过XRD、TEM、CP/MAS NMR进行表征，并对浊度、正磷酸根、五价砷、及腐殖酸等多种污染物质的去除率来对该混凝剂性能进行评价。结果表明该混凝剂具有高活性并对以上四种污染物的去除率分别达到95.95%、91.2%、89.6%和93.73%。所制备的混凝剂能够成为现有铝基混凝剂的替代品，该制备工艺简单、清洁、环保、经济，拓展了含高岭石煤矸石尾矿利用新途径，并为更廉价而又高效的混凝剂的使用提供了可能。      

机械力化学法制备钙铝复合材料用于深度脱氟

水体中氟化物含量超标一直是全球关注的环境问题之一,使用含钙物质生成氟化钙沉淀法,出水浓度一般在8~9 mg/L,不能满足饮用水中含氟低于1.5 mg/L的世卫标准。为此,本文基于机械力活化的概念,使用行星磨球磨钙铝氢氧化物合成加藤石材料[Ca₃Al₂（OH）₁₂],通过OH-与F-离子交换的新脱氟机理,实现了饮水达标的深度脱氟。在Ca:Al摩尔比为3:2、球磨1 h、转速为500 r/min的条件下,制备的材料可将氟离子浓度从10 mg/L降到0.32 mg/L。用高岭石代替氢氧化铝也能实现类似的深度脱氟,为含氟废水的高度净化提供了新的思路和可行性。