燃煤电厂脱硫废水预处理软化工艺的试验与优化

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺前端需设置预处理段去除悬浮物、钙镁硬度等，以达到后续除盐设备的稳定运行要求。以某电厂生产过程中的脱硫废水作为原水，通过现场批次试验，分析了NaOH+Na₂CO₃、Ca(OH)₂+Na₂CO₃两种软化方式在pH值为10.5时对Mg²⁺、Ca²⁺的去除效果。前者出水Ca²⁺质量浓度能控制在23.20 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在73.65 mg/L;后者出水Ca²⁺质量浓度能控制在16.00 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在7.35 mg/L。采用NaOH+Na₂CO₃组合软化方式形成的污泥约为Ca(OH)₂+Na₂CO₃组合加药方式污泥量的37.95%,但后者沉降速率较高。对于低镁脱硫废水，采用NaOH+Na     

不同条件下Co2+对锌电积的影响

Co²⁺是湿法炼锌中重点关注的有害杂质之一。以含Co²⁺的硫酸锌溶液作为模拟研究对象,整体研究含Co²⁺的硫酸锌溶液中分别存在松醇油和Mg²⁺时,Co²⁺对锌电解的影响行为。结果表明,当电积液中不存在松醇油和Mg²⁺时,Co²⁺的存在造成了锌板的穿孔,出现了轻微“烧板”现象,需要将电积液中Co²⁺浓度控制在0.6 mg/L以下。当电积液中加入0.21 g/L的松醇油时,Co²⁺的含量对锌电积的不利影响比电积液中不存在松醇油时的影响更大,需要将电积液中Co²⁺浓度控制在0.4 mg/L以下。当Mg²⁺浓度分别为5 g/L和10 g/L时,需要将电积液中Co²⁺浓度控制在0.4 mg/L和0.2 mg/L以下。当Mg²⁺浓度为1 5 g/L时,电积液中的C o²⁺应尽量除尽。     

红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程Ni2+和Mg2+损失机理及强化分离研究

中和沉淀工艺常用于去除红土镍矿酸浸液中的铁、铝、铬等杂质，这一过程中常伴随镍、镁等金属离子的损失。本工作研究了红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失，提出了有价金属离子的损失机制。研究表明，固定模拟浸出液Ni²⁺和Mg²⁺浓度条件，随模拟浸出液中Fe³⁺浓度增大，中和沉淀过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失率分别在9.13%～23.23%和9.79%～15.68%左右；固定模拟浸出液Fe³⁺浓度条件，随着模拟浸出液中Ni²⁺和Mg²⁺浓度的提高，二者的损失率逐渐降低。根据溶液化学计算与实验证实，中和沉淀过程中SO₄^2-与Fe(OH)₃胶体形成一元和二元配合物，其中一元配合物中SO₄^2-的孤对电子与Ni²⁺或Mg²⁺     

电解锰生产用硫酸锰、镁、铵复盐体系结晶的研究

在电解锰浸出液中,Mn⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、NH(2+)、NH⁺_4初始浓度分别为28,20,30 g/L时,研究结晶温度、蒸发瓶转速、结晶时间、有无晶种对复盐体系结晶的影响。结果表明,随着结晶温度的提高,锰、镁、铵结晶率呈快速上升趋势;随着转速和结晶时间的提高,锰、镁、铵结晶率整体呈缓慢上升趋势;相较无晶种添加,添加8%晶种时,可小幅提高体系结晶率。复盐体系锰、镁、铵结晶的最佳工艺条件为:结晶温度为55℃,转速为90 r/min,结晶时间为60 min,添加8%晶种,此时,复盐体系锰、镁、铵结晶率分别为68.05%,97.59%,94.81%,效果较好。     

油田聚合物溶液黏度的影响因素研究

为降低离子对聚合物溶液黏度的影响，研究了K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、S^2-离子溶液对聚合物黏度的影响规律。研究表明，二价阳离子的影响比一价阳离子的影响大，阳离子中Fe²⁺的影响最大，阴离子中S^2-的影响最大。随着阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺浓度增加聚合物溶液黏度降低，当K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子质量浓度分别为40,1 000,60,50 mg/L时对母液黏度稳定性影响最大，此时1 500 mg/L聚合物溶液黏度降到110 mP·s。因此，对于油田选用配聚用水时，需要严格控制Fe²⁺和S^2-的出现并保证K⁺、N...     

基于水溶性探针法测镁的高纯碳酸锂快速质检

碳酸锂生产过程及最终产品中,微量镁的掺杂会直接影响碳酸锂的产品品质及其下游产品的加工应用,而高纯碳酸锂中微量镁的快速检测仍是一个难点。研究提出利用水溶性荧光探针检测碳酸锂中微量镁的方法,以水溶性极强的三(羟甲基)氨基甲烷对2-(2-羟基苯基)苯并噁唑进行修饰,构建了具有高灵敏度和高选择性的水溶性Mg²⁺荧光探针A。该方法可实现对碳酸锂溶液中Mg²⁺的快速荧光检测,并确定了探针A被Mg²⁺所激发的荧光信号强度与Mg²⁺浓度之间的定量关系。结果表明在水溶条件下检测含镁杂质的碳酸锂时,该方法对微量镁的检出限为2.014 9μmol/L,检测工作曲线相关系数达到0.991 5,检测灵敏度高,对高纯碳酸锂中微量镁的检测时间为3.666 s,可实现对Mg²⁺的快速质检。     

矿样粒级对稀土离子反吸附影响研究

在离子型稀土矿原地浸矿过程中，交换出的稀土离子会再次被矿石颗粒吸附。为研究矿样粒级对稀土离子反吸附的影响，以4种粒级(-0.5、0.5～1、1～2、2～3 mm)稀土矿样为研究对象，以质量浓度分别为0.6 g/L的Y³⁺(钇离子)和5 g/L的(NH₄)₂SO₄混合溶液为试验溶液，开展了液固比为1∶1的柱浸试验，分析了溶液在不同粒级矿柱内渗流过程中Y³⁺的反吸附行为规律，结果表明，粒级越小，溶液渗流越均匀，穿透时间越长，浸出液中Y³⁺质量浓度变化越小，Y³⁺峰值质量浓度越小，峰宽越窄，Y³⁺反吸附质量越大；通过对比不同粒级矿柱上、中、下位置矿样中Y³⁺反吸附质量发现，沿溶液渗流方向Y³⁺反吸附质量逐渐减小，且粒级越小，变化幅度越大。     

利用镁橄榄砂制备纳米氧化物的工艺研究

通过HCl溶解镁橄榄砂，将镁橄榄砂中含有的Mg、Si、Fe元素通过溶解沉淀的方法提取出。探讨了HCl浓度、反应时间、反应温度对镁橄榄砂溶解过程的影响。经过对比，以6.96mol·L^-1的HCl作为溶解剂，加入聚乙二醇2000作为分散剂，在40℃下反应4h得到的Si O₂粒径小，分布均匀，溶解率最高。得到的母液中含有Fe³⁺和Mg²⁺，通过控制pH值，进行分步沉淀的方法将其转化为对应的氧化物，经测试先通过NH₃·H₂O沉淀煅烧，得到的Fe₂O₃粒径最小。而以尿素为沉淀剂，通过水热法制备的Mg O粒径在40nm左右，整体分布均匀。     

Mg改性L分子筛负载Pt重整催化剂的制备及其石脑油芳构化性能

为克服常规氧化铝型重整催化剂氯离子流失及对设备产生腐蚀等问题，通过离子交换法制备了Mg²⁺改性的L分子筛，采用浸渍法制备了不含氯离子的Pt/MgL重整催化剂，对分子筛载体进行了XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-IR等表征，并以硫含量0.50μg/mL工业精制石脑油为原料在固定床微反装置上评价了催化剂重整芳构化性能。结果表明，Mg²⁺离子交换对L分子筛的骨架结构没有破坏，Mg²⁺的存在提高了载体的酸量和酸强度，Mg²⁺改性的Pt/MgL催化剂重整芳构化性能明显提高，适当强酸性对L分子筛重整催化剂芳构化反应起到显著的促进作用。     

不同堆存时间电解锰渣的理化特性分析

渣场堆存的电解锰渣中含有大量易迁移的锰和氨氮,极易污染周边环境。本文系统研究了不同堆存时间（3个月~10年）电解锰渣的pH、含水率、电导率、金属总量、浸出毒性和化学形态等理化特性,采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）以及X射线光电子能谱（XPS）等分析手段,探察电解锰渣在不同堆存时间下的物相组成、微观形貌、表面电子价态等变化规律。研究结果表明,随着堆存时间增加,锰渣的pH、含水率和电导率下降,可溶性Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Se⁴⁺和NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N浓度降低,其中可交换态和碳酸盐结合态的Mn是Mn元素流失的主要形态。同时,堆存10年的电解锰渣仍存在较大的环境污染风险,其中电解锰渣中的Cu、Cr、Cd、Pb、Zn等金属总量远超广西土壤背景值,Se⁴⁺的浸出浓度是《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）中浓度限值的11倍,Mn²⁺和NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N的浸出浓度是《污水综合排放标准》（GB/T 8978—1996）一级标准限值的102倍和45倍。不同堆存时间的电解锰渣中锰和氨氮主要以(NH₄)(Mn,Ca,Mg)PO₄·H₂O、(NH₄)₂SO₄、MnSO₄·H₂O、MnCO₃、Mn₂O₃、MnO₂等物相存在,含铁物相主要包括FeS₂、FeOOH、Fe₃O₄和Fe₂O₃等,且电解锰渣中还含有Al₄(OH)₈(Si₄O₁₀)、Al₂Mg₄(OH)₁₂(CO₃)·3H₂O和KAl(SO₄)₂·12H₂O等黏土矿物。此外,随着堆存时间的增加,电解锰渣的平均孔径减小,块状、柱状和绒球形的电解锰渣颗粒交错包裹现象增加,同时Fe(OH)₃胶体颗粒也逐渐转变成FeOOH、Fe₂O₃等含铁物相。本研究成果为电解锰渣无害化处理与资源化利用提供了基础理论支持。     

煤泥浮选中Ca2+吸附对高岭土和石英抑制作用的研究

为探清Ca²⁺对煤泥中其他杂质矿物的抑制作用，改善浮选效果，采用CaCl₂为抑制剂，柴油为捕收剂，松醇油起泡剂，探索实验得到柴油和松醇油最佳用量分别为1 000 g/t和300 g/t。利用煤泥浮选和人工混合矿浮选考察了Ca²⁺对煤泥中高岭土和石英的抑制效果，浮选实验均采用单元浮选实验流程，人工混合矿为4 g纯煤与1 g高岭土或1 g石英的混合矿。浮选实验开始前矿浆中分别加入0 mmol/L,2 mmol/L,4 mmol/L,6 mmol/L,8 mmol/L,10 mmol/L的CaCl₂溶液。结果显示：煤泥浮选中Ca²⁺浓度由0 mmol/L增加到4 mmol/L时，可燃体回收率增加了8.24%,抑制效果明显，Ca²⁺浓度大于4 mmol/L时，精煤灰分含量显著提高，不利于浮选；纯煤与高岭土混合矿浮选时，随着Ca²⁺浓度增加，可燃体回收率一直保持稳定上升趋势，回收率从87.16%增加至96.18%;纯煤与石英混合矿浮选时，Ca<...     

一种膨润土的表征及其对重金属离子吸附研究

以原矿膨润土为原料，对其结构进行表征和分析。然后从单因素条件分析膨润土对Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺的吸附效果。结果表明：在相同条件下，膨润土加入量为0.30 g、温度为25℃时，Cu²⁺初始浓度为200 mg/L,溶液pH值为5.0,其最大吸附率为99.92%;Cd²⁺初始浓度为150 mg/L,溶液pH值为6.0,其最大吸附率为99.84%;Pb²⁺初始浓度为50 mg/L,溶液pH值为3.5,其最大吸附率为99.12%。竞争吸附中膨润土对Cd²⁺吸附效果最佳。此研究对处理含重金属离子的废水具有较好的潜在价值。     

四元体系（Li+， Mg2+//Cl-， borate-H2O）308.15 K相平衡与相图研究

采用等温溶解平衡法,开展四元体系Li⁺, Mg²⁺//Cl^-, borate–H₂O固液相平衡与相图研究,测定平衡溶液的液相组成、密度、折射率和pH。该四元体系相图中存在的盐类矿物为：LiCl·H₂O、Li₂B₄O₇·3H₂O、 MgCl₂·6H₂O、Mg₂B₆O₁₁·15H₂O和锂光卤石LiCl·MgCl₂·7H₂O,其中锂光卤石LiCl·MgCl₂·7H₂O是异成分复盐,溶液中MgCl₂存在下章氏硼镁石（MgB₄O₇·9H₂O）不稳定,转化为多水硼镁石（Mg₂B₆O₁₁·15H₂O）。多水硼镁石结晶区最大,表明镁硼酸盐易于结晶析出,而锂光卤石结晶区最小。采用Pitzer热力学模型对该四元体系的溶解度进行理论预测,计算相图与实验相图吻合较好。该四元体系的稳定相平衡与相图研究,可为含锂硼盐湖老卤中锂、镁、硼产品开发及其综合利用提供理论依据。     

含镁铝杂质硫酸氧钛溶液水热水解规律

探究了含镁铝杂质硫酸氧钛溶液[1.0 mol/L TiOSO₄+0.5 mol/L MgSO₄+0.25 mol/L Al₂（SO₄）₃+2.4 mol/L H₂SO₄]的水热水解规律。热力学计算表明：110~150 ℃,加入MgSO₄ 和Al₂（SO₄）₃的总体效应使钛的理论水解率略有降低[150 ℃时,纯硫酸氧钛溶液和含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的理论水解率分别为99.8%和99.7%,镁铝杂质分别以MgSO_4（aq）和Al（OH）²⁺为主];升高温度有利于含钛组分水解,从110 ℃升高到150 ℃含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的理论水解率由99.1%升高到99.7%。实验结果表明：加入MgSO₄ 和Al₂（SO₄）₃后钛水解率略有降低（150 ℃时,纯硫酸氧钛溶液和含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的水解率分别为99.2%和98.3%）,升高温度可显著强化含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的水解（110 ℃→150 ℃,68.6%→98.3%）,与热力学计算结果相符。在150 ℃水热反应10 h,可制得原始粒径为100~300 nm、团聚粒径为1~3 μm的不规则状偏钛酸,含钛组分水解率达到98.3%。     

高钙煤气化渣和燃烧渣对模拟废水中Pb2+的脱除作用对比研究

以高钙煤气化渣和煤燃烧渣为原料开展对Pb²⁺脱除的对比实验研究,考察了接触时间(0 h～72 h)、灰渣投加量(0.05 g～0.20 g)、Pb²⁺溶液初始pH值(2.5～6.0)对Pb²⁺脱除的影响,分析了钙元素在Pb²⁺脱除过程中的作用,并对比分析了两类灰渣的脱除机制。结果表明：Pb²⁺初始质量浓度为100 mg/L、模拟废水体积为50 mL、接触时间为24 h、灰渣投加量为0.20 g、Pb²⁺溶液初始pH值为5时,灰渣对Pb²⁺脱除效果最优,燃煤渣和气化渣对Pb²⁺的脱除率分别高达94.5%和99.5%;燃煤渣脱除Pb²⁺的过程包括灰渣水解产OH^-,析出Pb(OH)₂晶粒,吸收空气中CO₂转变为碱式碳酸铅[Pb₃(CO₃)₂(OH)₂     

阳离子类型对粉煤灰混凝土氯离子扩散性能的影响

通过快速氯离子迁移系数法(RCM法)和自然扩散法研究了钾、钠、钙、镁四种阳离子类型的氯盐对粉煤灰混凝土氯离子扩散性能的影响,基于分子动力学模拟,对比分析了K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-五种离子在水溶液中的径向分布函数和均方位移曲线。结果表明:粉煤灰混凝土的氯离子扩散系数主要受阳离子价态的影响,价态越高,扩散系数越大;扩散系数随着氯离子浓度增加先增大后减小,随着粉煤灰掺量增加先减小后增大;阳离子类型影响氯离子扩散性能的原因是离子扩散能力不同,其中各离子水合能力强弱顺序为Mg²⁺＞Ca²⁺＞Na⁺＞K⁺>Cl^-,自扩散系数大小顺序为Mg²⁺＞Ca²⁺＞Cl^-＞K⁺>Na⁺。MgCl₂中的Mg²⁺和Cl^-对粉煤灰混凝土都有侵蚀作用,且Mg²⁺会抑制粉煤灰活性的激发。     

废弃稀土基除磷吸附剂Mev-WP/P用于去除水中Pb(Ⅱ)的研究

磁化蛭石负载稀土(La、Ce)复合材料循环利用除磷后的废弃物，经再生所得产物Mev-WP/P用于去除水中的Pb²⁺。结果表明，Mev-WP/P所含大量的-PO₄基团是除Pb²⁺的主要原因。静电吸引以及-PO₄与Pb²⁺生成络合物是去除Pb²⁺的主要机理。Mev-WP/P吸附Pb²⁺为吸热的单分子化学吸附过程，并在30 min内完成快速吸附。在pH 1～6内，随pH增加吸附容量显著增加，当pH为6,25℃时，吸附容量最高可达48.76 mg/g。水中共存阳离子Na⁺、K⁺对吸附无明显影响，而Ca²⁺、Mg²⁺有显著的竞争吸附作用，在实际应用中可加大廉价的Mev-WP/P剂量而克服。应用于选矿废水除铅的验证实验表明，Mev-WP/P投加剂量为1 g/L,30 min内可将起始浓度为0.867 mg/L的Pb²⁺全部去除。研究为具有...     

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。     

锂铝层状吸附剂超低品位卤水提锂冲洗和解吸过程

锂铝层状氢氧化物对Li⁺具有高吸附选择性,能够有效地从高镁锂比（质量比）盐湖卤水中进行锂资源提取,具有工艺简单、经济环保等特点。本文使用球形锂铝层状吸附剂GLDH作为吸附柱填充物,系统研究了流速、温度和Li⁺初始浓度对铝盐锂吸附剂盐湖提锂工艺中冲洗、解吸的影响。试验结果表明,低温快速冲洗能有效降低冲洗过程中的Li⁺损失率。当冲洗液中Li⁺的浓度为200mg/L,冲洗液以12.0BV/h的速度在0℃下通入吸附柱时,Li⁺损失率可降低到17.8%。在解吸过程中,高温、低速和低初始Li⁺浓度的条件有利于Li⁺从吸附剂中脱出。但鉴于吸附剂的循环稳定性,采用初始Li⁺浓度为300mg/L的解吸液以2BV/h的流速在40℃下对吸附柱进行解吸,3BV时停止解吸,此时锂解吸量可达3.76mg/g,解吸液中Li⁺的平均浓度为590.83mg/L,Mg/Li比仅为0.13,可有效实现镁锂分离和锂元素集浓。循环30个周期后吸附剂的吸附容量没有明显下降,表明锂铝层状吸附剂GLDH具有良好的循环稳定性。     

铁强化电解锰阳极液体系中氧化锰矿烟气脱硫和锰浸出工艺

结合电解锰生产工艺,以氧化锰矿为原料,以电解锰生产过程产生的电解阳极液废水配置烟气脱硫浆液,在其中添加FeSO₄强化电解锰阳极液体系下氧化锰矿烟气脱硫及浸锰能力,探讨铁强化氧化锰矿烟气脱硫和浸锰的工艺条件对烟气SO₂脱除和锰浸出的影响机制。研究发现FeSO₄的加入,通过FeSO₄与MnO₂之间的氧化还原反应以及产物三价铁离子和二价锰离子的协同催化作用,可同时提高锰矿烟气脱硫效率和锰的浸出率。锰矿粒径越小,脱硫及浸锰效率越高。温度升高,氧化锰矿浆液烟气脱硫率逐渐下降,浸锰率则先升高后下降,并在60℃时达到最大。浆液液固比和烟气流量的增大均会导致烟气脱硫率的下降,但会提高氧化锰矿浸锰率。进口SO₂浓度过高会导致脱硫率下降,但更有利于浸锰。采用5级逆流吸收对7%的烟气进行铁离子强化氧化锰浆脱硫,得到最终SO₂出口浓度293μL/L,溶液Mn²⁺浓度为44.72g/L,满足电解要求。铁强化电解锰阳极液体系有效回收利用了电解锰生产废水,不仅集脱硫浸锰工艺为一体,且可实现脱硫和浸锰效率的同时提升,为电解锰行业的清洁生产和资源综合利用提供理论依据和技术参考。