盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化

系统研究盐酸浸出赤泥中铝和铁的过程,考察酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间、液固比以及赤泥粒度对铝、铁浸出率的影响。单因素实验和正交实验结果得出,在影响浸出率的酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间和液固比对铁、铝的浸出率的影响几个因素中,酸浸温度和盐酸浓度的影响最大,液固比和浸出时间其次。盐酸酸浸的最佳工艺条件为:赤泥粒度150μm、酸浸温度80℃、盐酸浓度10 mol·L~(-1)、液固比8∶1(V/m)、浸出时间150 min,此时铝的浸出率为96.7%,铁的浸出率为95.1%,铁铝总浸出率96.0%。     

循环流化床灰制备聚合氯化铝铁絮凝剂

以煤矸石电厂循环流化床灰(CFB灰)为原料,采用酸浸、水解、聚合和熟化等工艺过程,制备聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂产品。重点对制备PAFC絮凝剂的酸浸工艺参数进行研究,其最佳工艺条件为:盐酸浓度为20.2%、酸浸温度为110℃、酸浸时间为2 h、液固比为4∶1;Fe2O3浸出率为90.6%,Al2O3的浸出率为48.5%。同时采用实验得出的最优工艺参数进行了产品制备,并对产品进行了絮凝性能实验。结果表明,在相同条件下PAFC的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC),用CFB灰制备PAFC絮凝剂产品是可行的。     

湿法回收砷碱渣中锑的工艺研究

本研究先以水浸实现砷碱渣中的砷锑分离,再对水浸渣进行盐酸浸出,得到了可作为工业原料氯化锑溶液.研究结果表明,在液固比为6∶1,温度40℃,浸出时间40 min的条件下,可使水浸过程中锑的浸出率低于3%,砷的浸出率达到99%;盐酸浸出中,控制酸浓度为1∶1,液固比10∶1,温度60℃,浸出时间30 min,能使锑的浸出率达到88%以上.经过水浸和盐酸浸出,锑的直接回收率为85.36%.     

氧化氨浸工艺回收硫化砷渣中的铜

对在(NH4)2S2O8-NH3-H2O体系中氧化浸出硫化砷渣(砷渣)中的铜进行热力学分析;讨论了浸出温度、c(NH3)/c(NH+4)、液固比、浸出时间及总氨浓度对铜浸出率的影响,确定了从砷渣中回收铜最佳浸出工艺条件;采用XRD和SEM对浸出渣进行表征。结果表明,氧化氨浸回收铜工艺具有热力学可行性;在浸出温度35℃,c(NH3)/c(NH+4)1∶7,液固比6∶1,浸出时间3 h,总氨浓度4 mol/L的条件下,铜的浸出率为70.74%;大量S0均匀分布在浸出渣中。     

基于重金属提取的垃圾焚烧飞灰无害化处理

采用加酸浸出工艺对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理。研究证明盐酸能有效分离飞灰中重金属,重金属浸出率与盐酸浓度及液固比有关;重金属在实验的盐酸浓度和液固比下都能达到高浸出率,但液固比越低,浸出液中重金属的浓度就越高,越有利于重金属的回收。当盐酸浓度为5 mol·L~(-1)、液固比为2(mL:g)时,Pb、Cd和Zn浸出率均达到95%以上,而Cu的浸出率也达到81.38%,Pb、Cd、Zn和Cu的浓度分别为468.10、78.12、2 268.80和347.78 mg·L~(-1)。残灰采用加盐水洗工艺后,浸出毒性超标的重金属Pb和Cd浸出毒性低于GB 16889-2008标准限值,符合填埋要求。     

拜耳赤泥中镓的酸法浸出及残渣的除氟

贵州铝土矿资源普遍富含镓元素,拜耳法工艺中,约70%的镓随氧化铝同时溶出,其余30%残存于赤泥中未回收直接外排,造成镓资源的严重浪费。采用酸法工艺浸出拜耳赤泥中镓金属,设计4因素3水平L_9(3~4)正交实验,考察盐酸添加量、浸出温度、浸出时间和液固比对镓浸出效果的交互影响规律,并测试了浸出残渣对含氟水处理性能。结果表明:影响镓浸出率因素的主次顺序依次为盐酸添加量、浸出温度、液固比和浸出时间;最适宜浸出条件为盐酸过量系数1.2,浸出温度70℃,浸出时间3 h,液固比8 m L·g~(-1);该条件下,镓的浸出率为94.92%,浸出溶液含Ga 3.91 mg·L~(-1);除氟实验得出最佳除氟条件为,残渣添加量25 g·L~(-1),p H=4.7,接触时间6 h,旋转速率200 r·min~(-1);室温下进行3组平行实验,平均除氟率为57.54%,表明浸出残渣具有一定的除氟性能。     

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究,以6 mol·L~(-1)HCl溶液作为浸出剂,在浸出反应温度为65℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg~(2+)的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET)比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的,焙烧最佳工艺条件为:焙烧温度850℃,焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g~(-1),BET表面积为704.25 m~2·g~(-1),平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%,再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料,同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。     

用钛白废酸和副产锌泥制备活性氧化锌

以次硫酸氢钠甲醛副产锌泥和钛白废酸为原料,经高剪切乳化、酸浸、锌粉置换、除杂、碱锌合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备活性氧化锌。考察了浸取工艺液固比(硫酸与副产锌泥的质量比)和硫酸质量分数对锌浸出率的影响,以及煅烧温度和时间对活性氧化锌质量的影响。实验结果表明,锌泥酸浸工艺的最佳液固比4,硫酸质量分数30%,在此工艺条件下,锌浸出率达95%。活性氧化锌的最佳煅烧温度为600℃,煅烧时间为240 min,在此条件下测定产品质量,氧化锌质量分数大于96%,比表面积大于50 m2/g,堆积密度小于0.35 g/m L。     

废旧线路板次氯酸盐法浸金的实验研究

研究了酸性条件NaClO-HCl和碱性条件NaClO-NaOH下浸出废旧线路板中的金.通过正交设计优化实验比较发现,NaClO-NaOH碱性体系浸金较有优势,其最佳的浸金条件为NaClO浓度6 mol/L,NaOH浓度8 mol/L,固液比l∶6,反应时间40 min,金的浸出率可达到94.5%.次氯酸盐浸金具有浸金效...     

生物沥浸含锰烟粉尘中的锰及其浸出机理研究

含锰烟粉尘是钢铁行业产生的一类含有锰、锌、铅和硅等元素的工业固废，既存在一定的环境风险，又具有潜在的资源回收价值。对含锰烟粉尘分别用生物酸和无机酸进行沥浸，分析锰的浸出机理，进一步通过响应面法确定生物酸沥浸锰的最佳工艺条件。结果表明，锰的浸出机理为酸溶和生物酸还原的复合机理，生物酸中的还原性物质和沥浸过程中产生的Fe²⁺能够将高价锰还原为Mn²⁺,使生物酸体系锰的浸出率比无机酸体系高。生物酸浸出锰的最佳工艺条件：固液比为1.22 g∶100 mL,初始pH为0.81,温度为29.14℃,转速为152.29 r/min,此条件下实际锰浸出率为76.51%。     

利用高炉瓦斯泥中的锌制备活性氧化锌的研究

利用高炉炼铁瓦斯泥中的锌,采用火法富集和湿法浸取制取活性氧化锌。考察了温度、时间对火法富集产品中氧化锌含量和原料瓦斯泥中锌挥发率的影响,确定了富集工艺的最佳条件为:在氮气氛围下,温度从常温以10℃/min升温至1 000℃并且在1 000℃下保持1 h,得到的富集产品中氧化锌含量82.24%;瓦斯泥中锌挥发率97%。同时考察了温度、氨水用量、碳酸氢铵用量和液固比等因素对氧化锌浸取率的影响。确定的最佳工艺条件为:浸取温度40℃,氨水用量为理论量的2倍,碳酸氢铵用量为理论量的2倍,液固比4∶1,浸取时间2 h,氧化锌浸取率达99.9%。湿法制得的活性前驱体碱式碳酸锌,经煅烧得到纯度为98.4%的活性氧化锌产品,氧化锌的总回收率达95.3%。     

高铁脱硫渣制备高纯度硫酸亚铁及草酸亚铁的研究

以高铁脱硫渣为原料，采取酸浸、除杂和结晶等工艺制备出99%以上硫酸亚铁晶体。研究了酸浸过程中硫酸浓度、浸取温度、时间对铁浸出率的影响，分析了各个影响因素的规律性。结果表明：适宜的浸取条件为硫酸溶液质量分数为25%，在70℃下，不断搅拌浸取6 h。固液分离后调节硫酸亚铁溶液pH=1～2，在70℃下蒸发浓缩结晶，即可得到99%以上硫酸亚铁晶体。     

湿法回收砷碱渣中锑的工艺研究

本研究先以水浸实现砷碱渣中的砷锑分离，再对水浸渣进行盐酸浸出，得到了可作为工业原料氯化锑溶液。研究结果表明，在液固比为6：1，温度40℃，浸出时间40min的条件下，可使水浸过程中锑的浸出率低于3％，砷的浸出率达到99％；盐酸浸出中，控制酸浓度为1：1，液固比10：1，温度60℃，授出时间30min，能使锑的浸出率达到88％以上。经过水浸和盐酸浸出，锑的直接回收率为85．36％。     

硫酸铅在柠檬酸钠-乙酸体系中的浸出转化

硫酸铅可以在柠檬酸钠-乙酸体系中脱硫转化生成柠檬酸铅.考察了柠檬酸钠投加量、反应时间、固液比以及反应温度对PbSO4浸出转化的影响.实验结果表明,PbSO4的转化率随着柠檬酸钠投加量和反应时间的增加而增大,固液比和反应温度对浸出过程影响不大.溶液中溶解的铅含量随着柠檬酸钠投加量的增大而增大,其他条件对其影响不明显.最佳浸出工艺条件是:柠檬酸钠与PbSO4的物质的量之比为2:1,固液比为1/5～ 1/3,反应温度为25℃,反应时间为2h,此时PbSO4的转化率可达到99％左右,溶液中的铅含量为总铅的3.8％左右.PbSO4浸出得到[Pb3(C6H5O7)2]·3H2O,它在350℃左右可完全分解,得到PbO/Pb粉末.     

废弃脱硝催化剂碱浸提取钒和钨的浸出动力学研究

针对不同NaOH浓度和浸出温度进行碱浸提取废弃脱硝催化剂中钒、钨的实验研究。在NaOH浓度为7.5 mol·L~(-1),碱浸温度为100℃的条件下,V_2O_5和WO_3的碱浸效率分别可达到92.94%和97.30%。基于液-固浸出过程中的核收缩模型研究了碱浸过程中钒、钨的浸出动力学,考察了NaOH浓度、碱浸温度对V_2O_5、WO_3浸出反应速率的影响,进而确定浸出过程中的控制步骤。结果显示,在100℃温度下,NaOH浓度在0.5~7.5 mol·L~(-1)范围内,V_2O_5、WO_3的浸出过程为固膜扩散控制过程,其表观反应级数分别为0.305、0.436。在7.5 mol·L~(-1)NaOH浓度下,V_2O_5、WO_3的浸出过程在30~100℃的反应温度范围内均为固膜扩散控制过程,浸出反应的表观活化能分别为17.74和37.88 k J·mol-1。     

硫酸铅在柠檬酸钠-酸体系中的浸出转化

硫酸铅可以在柠檬酸钠-乙酸体系中脱硫转化生成柠檬酸铅。考察了柠檬酸钠投加量、反应时间、固液比以及反应温度对PbSO4浸出转化的影响。实验结果表明，PbSO4的转化率随着柠檬酸钠投加量和反应时间的增加而增大，固液比和反应温度对浸出过程影响不大。溶液中溶解的铅含量随着柠檬酸钠投加量的增大而增大，其他条件对其影响不明显。最佳浸出工艺条件是：柠檬酸钠与PbSO。的物质的量之比为2：1，固液比为1／5～1／3，反应温度为25℃，反应时间为2h，此时PbSO4的转化率可达到99％左右，溶液中的铅含量为总铅的3．8％左右。PbSO4浸出得到[Pb，（C。H，O，），]·3H2O，它在350℃左右可完全分解，得到PbO／Pb粉末。     

响应曲面法优化炼铅高砷烟尘的浸出工艺

考察炼铅高砷烟尘中砷在水中的浸出行为。采用响应曲面法常用的中心复合设计对液固比、温度和时间工艺参数进行优化研究。结果表明,温度对砷浸出率的影响最大,时间次之,液固比最小。通过响应曲面法优化得到的最佳浸出工艺为:液固比=14∶1,温度85℃,时间120 min。该条件下3次验证实验的砷浸出率平均值为89.64%,与预测值89.88%无显著差异,表明所建模型切实可行。烟尘经过二次水浸后砷的总浸出率达到98.1%。     

煤矸石中氧化铝溶出的实验研究

煤矸石是主要的煤系固废,其中氧化铝的含量占到25%左右,又是一种可以利用的资源.本实验以山西潞安煤矿的煤矸石为原料,采用正交试验的方法,研究了盐酸作为酸浸介质浸取煤矸石中氧化铝.主要影响因素为煅烧温度、酸量、固液比及酸浸时间,最佳工艺条件为:煅烧温度为650℃,酸量为225mL(按照煤矸石中氧化铝和盐酸反应的摩尔比为1:6计)、固液比为1:3、酸浸时间为3 h,单因素重复试验结果和正交实验的结果相符,在最佳条件下,氧化铝的溶出实验验证结果表明,三氧化二铝溶出率为71.49%.本研究对实现煤矸石的资源化综合利用具有重要的意义.     

煤矸石中的铝、铁在高浓度盐酸中的浸出行为

考察了煤矸石中Al2O3和Fe2O3在不同浓度盐酸中的浸出行为,着重探讨了Al2O3和Fe2O3在高浓度盐酸中的溶出规律。通过与文献中AlCl3和FeCl3在不同浓度盐酸中的溶解度数据对照,发现煤矸石中Al2O3的溶出率受AlCl3溶解度的影响显著,而Fe2O3的溶出则基本不受FeCl3溶解度影响。进一步的研究结果表明,在高浓度盐酸中,煤矸石中Al2O3的溶出率显著降低,高浓度的盐酸不影响Fe2O3的溶出。当煤矸石的煅烧温度为700℃、酸浸温度为33℃时,酸浸固液比为1∶1(g/mL),利用37%的高浓度盐酸酸浸,Fe2O3和Al2O3的溶出率分别为48.7%和7.3%,可实现煤矸石中铁铝的有效分离。     

细菌浸出电解锰废渣中锰的机制研究

从电解锰废渣中分离出一株高效浸锰菌,经鉴定为沙雷氏菌(Serratia sp.).考察了电解锰废渣培养液、MnO2培养液在有菌和无菌条件下的锰浸出情况,以及有菌液和无菌液在加入不同还原剂后的锰浸出情况.结果表明,在初始pH为6.0、固液质量比为1:10、温度为37 ℃的浸出条件下,在电解锰废渣培养液中,无菌条件下的锰浸出率远小于有菌条件下的,反应72 h后,无菌、有菌条件下的锰浸出率分别为8.030 00%、78.670 00%;无论在有菌还是无菌条件下,MnO2培养液中的锰浸出率都较低,反应72 h后,无菌、有菌条件下的锰浸出率分别为0.000 39%、0.041 00%;有菌液加入ZnS、FeS、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuS还原剂后,反应72 h的锰浸出率分别为73.340 00%、70.980 00%、69.680 00%、10.260 00%、1.670 00%;无菌液中加入4种还原剂(不包括CuS)后的锰浸出率都相当低, 反应72 h后,锰浸出率相对较高的是FeS和ZnS,均为0.006 20%,锰浸出率相对最低的是Fe2(SO4)3,为0.005 00%;沙雷氏菌对电解锰废渣中锰的浸出既不是直接氧化浸出作用,也可能不是间接产酸浸出作用,而可能是一种催化还原作用.