35℃时Na_2SO_4-MgSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系相图及其应用

针对白钠镁矾矿产资源的加工开发,提出以硫酸铵做盐析剂分离白钠镁矾制备镁氮复肥和硫酸钠的设想,采用等温法测定了35℃时Na2SO4-Mg SO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系的溶解度,并依据相平衡数据绘制了相图。该相图存在4个共饱点和6个结晶区,6个结晶区分别是Mg SO4·7H2O结晶区,Mg SO4·Na2SO4·4H2O复盐结晶区,Na2SO4结晶区,Na2SO4·(NH4)2SO4·4H2O复盐结晶区,(NH4)2SO4结晶区,以及Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐结晶区,其中Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O的结晶区最大,表明该复盐Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O易于结晶析出。依据相图分析和计算,设计了白钠镁矾矿和(NH4)2SO4为原料制备氮镁复肥和十水硫酸钠的新工艺,新工艺具有生产母液不需蒸发水分,显著节能的优点。     

磷酸铵镁法回收养猪沼液中氮磷的影响因素研究

以模拟养猪沼液为研究对象，MgCl₂·6H₂O和K₂HPO₄·3H₂O分别为镁源和磷源沉淀剂，采用磷酸铵镁法(MAP)回收养猪沼液中的氮磷。考察了反应温度、搅拌速率、 pH值、 n(Mg)∶n(N)和n(P)∶n(N)对氮磷回收率的影响。结果表明，磷酸铵镁法回收养猪沼液中氮磷的最佳工艺条件为：pH值为9.5、反应温度为30℃、搅拌速率为200 r/min、 n(Mg)∶n(N)为1.2、 n(P)∶n(N)为0.6，此时模拟养猪沼液磷酸盐和氨氮的回收率分别为81.13%和55.97%，剩余磷酸盐和氨氮的质量浓度分别为9.47 mg/L和286.55 mg/L，可实现养猪沼液中氮磷的资源化利用。     

磷酸铵镁法处理高浓度氨氮废水的研究

研究采用磷酸铵镁沉淀法,以MgO和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂对4 028 mg/L的模拟高浓度氨氮废水进行处理,考察了pH和药剂配比对磷酸铵镁法沉淀效率的影响,获得磷酸铵镁法对高浓度氨氮废水的最佳处理条件为pH=9.5、MgO与Na2HPO4·12H2O药剂以及废水中氨氮物质的量比(n(Mg)∶n(P)∶n(N)]为2.4∶0.95∶1.在最佳条件下,利用磷酸铵镁法对模拟高浓度氨氮废水中的氨氮去除率为93.6%,对实际工业废水中的氨氮去除率为90%.     

Fenton/化学沉淀法处理垃圾渗滤液的研究

在分析和总结已有垃圾渗滤液处理技术的基础上,采用Fenton氧化和化学沉淀组合工艺开展了垃圾渗滤液的处理研究,并对工艺参数进行了优化。首先应用Fenton试剂对渗滤液进行氧化处理。实验表明,在p H为3、氧化时间为150min、Fe SO4·7H2O投加量为0.03 mol·L-1、H2O2/Fe2+投加比例为6∶1时,CODCr的去除率高达90.01%。再对经Fenton试剂处理过的垃圾渗滤液使用Mg Cl2·6H2O和H3PO4,在碱性条件下与渗滤液中的NH3-N发生化学反应,生成六水磷酸铵镁(Mg NH4PO4·6H2O)沉淀物。实验结果表明,在p H为9.5,试剂摩尔投加比n(NH4+)∶n(Mg2+)∶n(PO43-)=1∶1.3∶1.3的条件下,渗滤液中NH 3-N的去除率达到75.7%,CODCr最终去除率为93.1%。     

MAP法去除联碱生产清洗水中氨氮的研究

以联碱生产清洗废水为研究对象,探索了p H值、化学药剂投放配比、反应时间、不同镁源材料对MAP法去除氨氮的影响。结果表明,在反应温度为室温(25±1)℃,p H值为10.5,物质的量比n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)为1.2∶1∶1时,氨氮去除效果最佳,去除率达到98.4%;可溶性镁源优于Mg O,其中Mg Cl2·6H2O的效果更好;碱业生产废水的氨氮去除率和残留浓度随氨氮初始浓度而变化,中等浓度时,氨氮去除率较高、氨氮残留浓度和磷残留浓度较低,氨氮初始浓度为1000~3000 mg/L,氨氮残留浓度皆在50 mg/L以下,MAP法可有效降低后续深度处理负荷,同时获得缓释肥。     

镁源种类对熔盐法合成镁橄榄石的影响

为了研究镁源种类对熔盐法合成镁橄榄石的影响,以化学试剂Si O2为硅源,分别以化学试剂Mg O、Mg(OH)_2、MgCl_2·6H_2O为镁源,按镁橄榄石(Mg_2SiO_4)的理论化学计量比配制镁、硅混合料,按1 1的质量比配制NaCl、NaF混合盐,再将镁、硅混合料与NaCl、NaF混合盐按1 2的质量比混合均匀,于110℃干燥24 h后,放入带盖刚玉坩埚中,分别在1 200、1 250和1 300℃保温3 h合成镁橄榄石材料,最后采用XRD、SEM和TEM等手段分析合成试样的物相组成和显微结构。结果表明:1)在NaCl-NaF熔盐环境下,以MgO和Mg(OH)_2为镁源有利于Mg_2SiO_4的合成,在1 300℃保温3 h可以合成出纯相Mg_2SiO_4;以MgCl_2·6H2O为镁源则没有Mg_2SiO_4生成。2)以Mg(OH)2为镁源合成的Mg_2SiO_4晶体发育良好,晶体表面光滑,并以单晶形式择优生长;晶粒呈柱状和小颗粒状,尺寸为5~15μm。     

磷矿浆化学浸提法脱镁工艺研究

磷矿中的镁会对湿法磷酸生产产生危害,研究了磷矿浆化学浸提法脱镁工艺。结果表明,最佳工艺条件:脱镁剂稀硫酸w(H2SO4)为9%,稀硫酸用量为理论用量的70%,反应温度为50℃,反应时间为2 h,反应结束后过滤料浆并洗涤滤渣。最佳工艺条件下,磷矿浆Mg O脱除率为67.39%,P2O5损失率为2.72%,m(Mg O)/m(P2O5)为2.38%,满足湿法磷酸生产要求。     

磷酸铵镁结晶法处理含磷废水试验研究

用模拟废水进行了磷酸铵镁法除磷试验,研究了反应物摩尔比、溶液p H值、搅拌速度、搅拌时间和沉淀时间等对处理效果的影响。结果表明,n(N)∶n(Mg)∶n(P)=5. 5∶2∶1,溶液初始p H值9. 5,搅拌速度150 r/min,搅拌时间10 min,沉淀时间15 min的条件下,磷的初始浓度为100 mg/L时,磷的去除率可达99. 476%,处理出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596—2001)总磷排放标准(8 mg/L)。SEM表明,p H为8. 5,9. 0,9. 5的条件下得到的沉淀产物均具有明显的晶体结构,其中p H为9. 5的条件下得到的产物主要是斜方晶体,与磷酸铵镁的理论形态最为一致。     

氯化铵分解制氨气和氯化氢工艺

对NH4Cl分解的硫酸氢铵法和镁氧化物法分别进行了验证性实验研究,结果表明,NH4HSO4工艺NH4Cl转化率很低,不具有可行性;镁氧化物转化率较高,具有深入研究的价值. 对镁氧化物法的MgO, Mg(OH)2和Mg(OH)Cl三种工艺路线进行了系统研究,结果表明,这3种工艺的NH4Cl转化率均可达到90%以上. 与Mg(OH)Cl和Mg(OH)2工艺相比,MgO工艺具有流程简单、生产周期短、能耗小等优点. 当MgO:NH4Cl及H2O:NH4Cl的摩尔比分别为0.76:1和8.3:1时,在110℃反应4 h,氨气收率可达95%.     

金属阳离子对氯氧镁水泥耐水性的影响EI北大核心CSCD

氯氧镁水泥(MOC)具有质轻早强、导热系数低、耐火等优势,但耐水性差限制了其在土木、建筑等工程的应用。为了提高MOC耐水性,以含不同金属阳离子的可溶性硫酸盐作为改性剂,分析了可溶性金属阳离子对MOC凝结时间、抗压强度和耐水性的影响,探究了被改性后的MOC相组成、微观形貌和孔结构的变化规律。结果表明:Al^(3+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)与MOC料浆中的游离OH?可优先形成沉淀,这抑制了Mg(OH)_(2)的形成,延缓MgO水化,延长了凝结时间,降低了MOC基体的总孔隙率,提高MOC的耐水性。其中,对MOC耐水性的改善效果从高到低依次为:Fe^(2+),Cu^(2+),Al^(3+),Na^(2+)。此外,SO42?可通过与5Mg(OH)_(2)·Mg Cl_(2)·8H2O中Mg^(2+)的吸附配位作用提高5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H2O在水中的稳定性。     

鸟粪石沉淀法回收高浓度含磷废水中磷的研究

采用鸟粪石沉淀法回收高浓度含磷废水中的磷,以MgCl2·6H2O和NH4Cl作为沉淀剂,考察了pH值、搅拌速率、反应时间、沉淀时间、镁磷物质的量之比、氮磷物质的量之比对磷的去除效果及氨氮残留量的影响.结果表明,最优反应条件为:pH=9.5,n(Mg)∶n(N)∶n(P)=1.25∶1.05∶1,搅拌速率为200 r/m...     

草酸盐法制备纳米硼酸镁晶须研究

以MgCl2·6H2O、H3BO3和H2C2O4·2H2O为原料,利用草酸盐法制备出形貌良好的纳米硼酸镁晶须,其长度300 ～ 500 nm,直径60 ～ 100 nm,探讨了制备硼酸镁晶须的最佳工艺条件,分析了Mg2B2O5的生长过程中H2C2O4的作用.同时采用高温固相法,以NaCl为助熔剂,制备出长度10 ～ 35 μm,直径1～2 μm针状硼酸镁晶须.通过对比发现,用H2C2O4·2H2O代替NaCl作为添加剂,可以降低煅烧温度,同时大大缩短了煅烧时间,制备得到的晶须更为纯净、长度直径可达到纳米级别.     

磷酸铵镁沉淀法处理磷酸盐工业废水

探讨了磷酸铵镁沉淀法处理磷酸盐工业废水的可行性.研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间、陈化时间等因素对磷酸盐去除效果和氨氮残留量的影响.实验得出,在外加MgSO4·7H2O和NH4C1处理磷酸盐浓度为1753.46 mg/L的磷酸盐工业废水时的较佳实验条件为:搅拌速度为200 r/min左右,反应时间为20 min,pH=9.5,n(Mg):n(P):,n(N)=1.4:1.11:1.0.在陈化时间为30min以及在上述实验条件下,磷酸盐的去除率为98.69%,处理水中的残磷量为9.16mg/L,残氮量为64.10mg/L.并对所得沉淀物进行了X衍射光谱和扫描电镜分析.     

不同铝源羟基氧化铝除氟性能及机理研究

采用共沉淀法,以Al2(SO4)3·18H2O和Al Cl3·6H2O为铝源,分别制备了2种用于除氟的羟基氧化铝吸附剂。通过吸附试验,从吸附速率、p H值影响、吸附等温线3方面评价吸附剂的吸附性能。借助红外光谱(FTIR)和能谱(EDX)2种手段,对吸附剂进行表征,进而探讨吸附机理。结果表明,以Al2(SO4)3·18H2O为铝源制备的吸附剂,在投加量为0.4 g/L,F-的质量浓度为8 mg/L,温度为25℃,溶液p H值为7时,吸附量为37 mg/g,具有良好的除氟效果,其吸附规律符合Langmuir等温方程,动力学符合准二级动力学方程,最大吸附量为138.60 mg/g,明显高于以Al Cl3·6H2O为铝源所制备的吸附剂的最大吸附量96.62 mg/g。Al2(SO4)3·18H2O制备的吸附剂中包含的SO42-能够与F-发生置换,且SO42-的存在稳定了反应过程中溶液p H值的变化,有利于氟的吸附。因此使用经济性更好的Al2(SO4)3·18H2O制备吸附剂,比Al Cl3·6H2O所制备的吸附剂具有更好的应用前景。     

铝源对镁铝碱式碳酸盐的结构与热分析的影响

镁铝碱式碳酸盐阻燃剂(Mg6Al2(OH)16CO3*4H2O)具有阻燃、消烟、填充3种功能,是无机阻燃剂的新品种.本文选用了由不同铝源(AlCl3,NaAlO2)在常压下经一步反应,制备纳米镁铝碱式碳酸盐试样.并根据XRD,TG-DTA,TEM测试结果,分析了不同铝源对试样热分析的影响.为解决镁铝碱式碳酸盐作为电缆的无机阻燃剂,其填充量与电缆的机械加工性能间的矛盾奠定了坚实的基础.     

氧化钛对铝厂污泥合成的镁铝尖晶石晶相结构的影响

用铝型材厂污泥和碱式碳酸镁[(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O]为主要原料合成镁铝尖晶石(MgAl2O4),探讨氧化钛(TiO2)矿化剂对合成的MgAl2O4晶相结构、晶胞参数及微观形貌的影响.用X射线衍射,扫描电镜及相关分析软件,如:Philips plus,Rietveld quantification等表征得到的MgAl2O4.结果表明:当TiO2添加的质量分数(下同)低于2%时,MgAl2O4的相对含量及晶格参数随TiO2的增加而增加,TiO2的最佳添加量确定为2%,此时,生成的MgAl2O4相对含量达到92%,TiO2可与MgAl2O4形成固溶体,固溶量约为2%.TiO2添加超过2%则会形成含钛化合物.     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析EI北大核心CSCD

利用热力学平衡常数理论计算了CO2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O、0.83CaO·0.67SiO2·1.83H2O、0.67CaO·SiO2·1.5H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·32H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·30H2O、1.33CaO·SiO2·2.17H2O、3CaO·0.5Al2O3·0.5Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、3CaO·Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、1.5CaO·0.67SiO2·2.5H2O、Ca(OH)2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

磷酸铵镁法综合处理磷酸盐工业废水和垃圾渗滤液研究

探讨了磷酸铵镁法综合处理磷酸盐工业废水和垃圾渗滤液的可行性.探讨了pH、物质摩尔配比、搅拌速度、反应时间、陈化时间等因素对氨氮和磷酸盐去除效果的影响.实验得出只加MgSO4·7H2O)处理氨氮质量浓度为2 677.34 mg/L的垃圾渗滤液和磷酸盐质量浓度为l 804.48 mg/L的磷酸盐工业废水时的较佳实验条件为:搅拌速度200 r/min左右,反应时间20 rain,pH=9.5,n(Mg):n(P):n(N)=1.5:1.187:1.0.在陈化时间为30 min以及上述实验条件下,磷酸盐的去除率为99.53%,处理液中的残磷质量浓度为6.79 mg/L,氨氮的去除率为87.56%,残氮质量浓度为76.12 mg/L.并对所得磷酸铵镁沉淀进行了X-衍射光谱和扫描电镜分析.     

水氯镁石合成3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O的研究

本文探讨了以盐湖提钾后的老卤蒸干所得的水氯镁石为原料,以纯碱法合成3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O,并对反应中初始反应温度的确定机理进行了探讨,对Mg2 的浓度、原料配比、热解时间、静置时间、烘干时间等进行了实验设计,获得了合成3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O的最佳条件,对碱式碳酸镁的制备机理进行了探讨。为盐湖镁资源的开发及综合利用提供一条有效途径。     

利用镁铝双金属氧化物去除S~(2-)的研究

通过共沉淀法合成镁铝层状双金属氢氧化物(Mg Al-LDHs),在500℃焙烧下得到产物镁铝双金属氧化物(Mg Al-LDO)。利用络合滴定的方法测定合成的镁铝双金属氧化物(Mg Al-LDO)中镁和铝的含量,对合成的Mg AlLDO进行元素分析,进而对结构进行了分析,得到镁铝双金属氧化物的结构式为Mg2Al O3(OH)。在溶液的p H=9条件下,利用所制得的Mg Al-LDO去除S2-,同时考察了溶液的初始浓度、去除时间以及温度对去除率的影响。结果表明,Mg Al-LDO具有较好的去除S2-能力,当去除时间为8 h,溶液初始浓度为15 g/L,常温(19.8℃)下,对S2-的最大去除率为81.93%。