利用高硅铁尾矿制备氧化铁及二氧化硅微粉

采用酸浸法处理高硅铁尾矿,制备工业原料Fe2O3和SiO2微粉.最佳工艺条件为:反应温度100℃,反应时间90 min,铁尾矿中位粒径6.19 μm,盐酸体积分数60％.在上述最佳条件下,制备的SiO2产率(所得产品中SiO2的质量占原铁尾矿中SiO2质量的比例,下同)达98.2％,品质达到YB/T 115-2004《...     

酸性氯化铜蚀刻废液一步沉淀法制备碱式碳酸铜

以酸性氯化铜蚀刻废液为原料,在Na₂CO₃和助剂A存在下,采用一步沉淀法制备碱式碳酸铜。考察了反应pH、n（Na₂CO₃）∶n（助剂A）、反应时间和反应温度对碱式碳酸铜制备效果的影响,并采用XRD、TG 及SEM对产品进行了表征。实验结果表明：在反应pH 7.0、沉淀剂配比n（Na₂CO₃）∶n（助剂A）=1∶2、反应时间1.0 h、反应温度70 ℃的条件下,产品的w（Cu²⁺）达55.62%,w（Cl^-）为0.013%,符合HG/T 4825—2015《工业碱式碳酸铜》的要求;蚀刻废液中Cu²⁺的回收率接近100%。表征结果表明,制得的产品为单一组分CuCO₃·Cu（OH）₂,小颗粒为直径1.8~5.4 μm的不规则球形,团聚后的大颗粒呈姜块状形貌,粒径为48~75 μm。     

生态修复植物蜈蚣草中砷的回收

采用管式炉高温热解-NaOH-Na₂CO₃混合液碱浸-CuSO₄·5H₂O沉淀的方法回收生态修复植物蜈蚣草中的砷，最终得到产品砷酸铜。该方法的最佳工艺条件为：热解温度600 ℃，热解时间30 min，CaO加入量（CaO与蜈蚣草的质量比）8%； m（NaOH）∶m（Na₂CO₃）=1∶3，碱浸温度70 ℃， 碱浸时间2 h， 固液比1∶10； 沉淀反应pH 5， 沉淀反应温度70 ℃。采用该方法处理生态修复植物蜈蚣草，得到产品砷酸铜的纯度为93%，砷回收率达88%。     

用含硫化砷废渣制备砷酸铜

以湖北省某化工企业含砷废水处理过程中产生的含硫化砷废渣为研究对象，采用氧化碱浸—沉淀工艺制备砷酸铜。考察了沉淀反应液pH、沉淀反应温度、搅拌转速对砷沉淀效果的影响。采用XRD和SEM技术对砷酸铜的物相及形貌进行了表征。实验结果表明：废渣在氧化碱浸过程的砷浸出率为96.53%；沉淀反应时间为30 min时，沉淀步骤的最佳工艺条件为沉淀反应液pH 5.0、搅拌转速500 r/min、沉淀反应温度50 ℃。验证实验结果表明，在该工艺条件下，砷沉淀率均达93.96%以上。SEM表征结果显示，砷酸铜产品为颗粒状，粒径约为500 nm。XRD表征结果显示，砷酸铜产品中主要含有Cu₃As₂O₈，Cu₄O（AsO₄）₂，Cu₄（As₂O₇）O₂。该方法工艺简单、无二次污染，为废渣的综合利用提供了一种新的技术路线。     

超声-Fe2+-K2S2O8/NaHSO3体系降解罗丹明B

采用超声促进、Fe²⁺活化的K₂S₂O₈/NaHSO₃联合体系（US-Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系）降解罗丹明B（RhB）。考察了RhB模拟废水脱色效果的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应,推测了反应机理。实验结果表明：在反应温度25 ℃、初始pH 5.18、超声功率250 W、K₂S₂O₈溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、NaHSO₃溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、n（K₂S₂O₈）∶n（Fe²⁺）=10、反应时间7 min的条件下,RhB模拟废水（50 mL）的脱色率达到89.45%;超声与Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系对RhB的降解产生了协同效应,降解反应符合表观一级反应动力学,速率常数增强因子可达13.6。自由基猝灭实验结果表明,硫酸根自由基和羟基自由基是攻击RhB 分子的活性自由基,硫酸根自由基起主要作用。     

废磷酸系刻蚀液制备电池级磷酸铁

以废磷酸系刻蚀液为原料、铁粉为铁源、H₂O₂为氧化剂，采用氧化沉淀法一步合成结晶态FePO₄。考察了铁磷摩尔比、反应温度、H₂O₂投加量、pH、煅烧温度对FePO₄制备的影响，利用XRD、SEM等手段表征了FePO₄的形貌和晶体结构。实验结果表明，在铁磷摩尔比1.000、反应温度90℃、n(H₂O₂)∶n(H₃PO₄)1.05、pH2.2～2.4、煅烧温度600℃的最佳工艺条件下，废刻蚀液中PO₄^3-、NO₃^-、醋酸的去除率分别为87.70%、87.42%和90.25%,FePO₄的产品转化率为77.99%，所制备的FePO₄晶体结构规则，结晶度高，粒径为2.0～6.0μm，铁、磷质量分数和杂质元素含量等指标均能满足《...     

整体式催化剂选择性催化氧化硫化氢

在堇青石蜂窝陶瓷基体上分两步涂覆了SiO₂和TiO₂两种涂层,再通过浸渍法制备了V₂O₅/TiO₂-SiO₂/堇青石整体式催化剂。采用BET、XRD、XRF、SEM和H₂-TPR等方法对催化剂进行了表征,并对催化剂的H₂S选择性催化氧化活性进行了评价。结果表明：V₂O₅负载量为20%（w）时,催化剂的活性最好;在反应温度180 ℃、空速3 000 h^-1、V（O₂）∶V（H₂S）=0.5的条件下,转化率达96.94%,硫产率达95.41%。在40 h的稳定性试验过程中,转化率稳定在96%左右,硫产率稳定在94%左右,催化剂的稳定性较好。与传统颗粒状催化剂相比,该整体式催化剂更具工业应用前景。     

磁性纳米γ-Fe2O3/SiO2去除水中亚甲基蓝

以纳米γ-Fe₂O₃为磁性介质制备了磁性纳米γ-Fe₂O₃/SiO₂，并将其用于水中亚甲基蓝的吸附。表征结果显示：制备的γ-Fe₂O₃/SiO₂呈不规则核壳结构，平均粒径为38 nm，比表面积为74.35 m²/g，比饱和磁化强度为55 A·m²/kg。实验结果表明：γ-Fe₂O₃/SiO₂对亚甲基蓝的吸附适宜在中碱性条件下进行，4 h即可达吸附平衡;在初始亚甲基蓝质量浓度为180 mg/L、γ-Fe₂O₃/SiO₂加入量为2 g/L、初始溶液pH为7.0、吸附温度为298 K的条件下，吸附量最高为25.4 mg/g;共存金属离子会降低吸附效率，而少量的腐殖酸则会促进吸附;吸附过程符合准二级动力学方程，颗粒内扩散不是唯一的控速步骤;等温吸附满足Langmuir模型，该吸附是一个物理吸附过程;用乙醇洗涤的γ-Fe₂O₃/SiO₂重复使用4次时仍能保持约80%的原吸附量。     

应曲面法优化H2O2催化氧化烟气脱硝工艺

研究了H₂O₂催化氧化烟气脱硝工艺中H₂O₂质量分数、催化剂浓度和溶液pH对脱硝率的影响,采用 Box-Behnken响应曲面法优化了H₂O₂脱硝的工艺条件,得到了相应的数学模型,并进行了方差分析。结果表明,溶液pH、催化剂浓度、H₂O₂质量分数以及催化剂浓度和H₂O₂质量分数的一级交互作用对脱硝率的影响很显著,模型的决定系数为0.995 3,说明模型拟合效果很好。经模型优化分析的最优工艺条件为H₂O₂质量分数0.2%,催化剂浓度0.94 mmol/L,溶液pH 11.0,在此条件下处理进口流量3.5 L/min、 NO体积分数 2×10^-4、O₂体积分数10%、N₂体积分数90%的烟气,液气比为8 L/m³,脱硝率达97%。     

BiFeO3可见光催化降解甲基紫

采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备了光催化剂BiFeO₃。采用SEM，XRD，FTIR等技术对光催化剂BiFeO₃进行表征。表征结果显示，光催化剂BiFeO₃晶相纯、粒径小、比表面积大，存在Fe#x02014;O的弯曲振动和伸缩振动。实验结果表明：通过鼓气及加入H₂O₂可有效提高BiFeO₃对甲基紫可见光催化降解的效率；在300mL质量分数为1.5#x000d7;10^-5的甲基紫溶液中加入0.9g光催化剂BiFeO₃和0.1mL质量分数为30%的H₂O₂溶液，当反应时间为240min时，甲基紫去除率可达99%。     

铝片包裹氯化银置换法回收银

将含银废液中的Ag+转化为Ag Cl,再用铝片包裹Ag Cl固体,在Na2CO3溶液中采用置换法回收银。考察了各反应条件对Ag Cl还原为银的转化率的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:Na2CO3溶液质量分数20%,反应温度40℃,反应时间20 h,不搅拌静置反应。在此适宜的反应条件下,Ag Cl还原为银的转化率为95.32%。     

电炉炼锡废渣制备白炭黑

以电炉炼锡废渣为原料,经过酸浸处理去除Fe元素后,再用沉淀法制备白炭黑。探索了制备白炭黑的最佳工艺条件。分别采用XRD、FTIR、SEM及粒度分析等技术表征了白炭黑产品的物相、形貌、粒径及其分布。实验结果表明,制备白炭黑的最佳工艺条件为:Na OH溶液浓度8 mol/L、固液比1∶10(干燥废渣质量与Na OH溶液体积比,g/m L)、搅拌速率300 r/min、反应温度90℃、反应时间6 h。在最佳工艺条件下制备的白炭黑产品中Si O2质量分数达92.8%。表征结果显示,所制备的白炭黑产品是由近似球形的颗粒聚集而成的无定形非晶体水合二氧化硅,粒径为95~200 nm的颗粒约占87.5%。     

锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料的制备和表征

以正硅酸乙酯(TEOS)作为包覆材料,对锰锌铁氧体纳米颗粒进行SiO2包覆,制备出锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料。利用FTIR,XRD,SEM等技术对其进行了表征,并研究了其对模拟亚甲基蓝废水的吸附脱色效果。实验结果表明:当SiO_2质量分数为40%1时,采用先将锰锌铁氧体在柠檬酸溶液中搅拌分散3 h后,加人氨水调节溶液pH,再继续搅拌分散3 h的分段分散方法制备的复合磁性材料对亚甲基蓝废水的处理效果更好,处理亚甲基蓝质量浓度为50 mg/L、COD为160 mg/L的废水,废水脱色率为97.2%,COD去除率为19.3%。表征结果显示:复合磁性材料锰锌铁氧体/SiO_2为球形颗粒,平均粒径为100 nm;SiO_2包覆前后锰锌铁氧体的晶型均为尖晶石型结构,在复合磁性材料中SiO_2以无定型的形态存在。     

Fe_2O_3和K_2CO_3对钙基添加剂脱硫脱硝的影响

在研究焦炭燃烧过程中使用钙基添加剂固硫的基础上,探讨了Fe_2O_3或K_2CO_3对CaO脱硫脱硝的影响。实验结果表明:添加剂的种类对焦炭燃烧过程中排放的SO_2和NO的浓度及总量均有一定的影响;加入Fe_2O_3或K_2CO_3替代部分CaO后,焦炭燃烧过程中排放的SO_2和NO比单独加入CaO时均有所下降;向焦炭中分别混合3.0%(w)CaO),1.5%(w)CaO+1.5%(w)Fe_2O_3,1.5%(w)CaO+1.5%(w)K_2CO_3的添加剂时,焦炭的SO_2排放总量分别降低了69.93%,75.98%,79.98%,NO排放总量分别降低了64.38%,79.73%,84.14%;加入Fe_2O_3或K_2CO_3后,钙基添加剂的表面性质发生了变化,同时增加了反应的活性中心数,因而复合添加剂能更有效地进行脱硫脱硝。     

MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂的制备及其性能

以凹凸棒土为载体、MnO_2为活性组分,制备了MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂,并以草酸为模拟污染物,采用响应面法对催化剂的制备条件进行了优化。实验结果表明:各因素对草酸去除率影响的显著性顺序为MnO_2投加量盐酸溶液质量分数煅烧时间煅烧温度。催化剂的最佳制备条件为:MnO_2投加量200 mg/g,盐酸溶液质量分数20%,煅烧时间2 h,煅烧温度400℃。在初始草酸质量浓度150 mg/L、溶液pH 3.11、臭氧投加量8.10 mg/min、臭氧-氧气曝气量400 m L/min的条件下,最佳条件制备的催化剂在反应30 min时的草酸去除率达66.99%。催化剂具有良好的活性稳定性,且催化过程中Mn~(2+)溶出量低。催化剂具有较大的比表面积,负载的MnO_2类型为α-MnO_2和β-MnO_2。     

纳米SiO_2及PVP-g-SiO_2对PVC/PPSU共混超滤膜性能的影响

分别将纳米SiO_2及其改性物纳米聚乙烯吡咯烷酮接枝SiO_2(PVP-g-SiO_2)作为添加剂对聚氯乙烯(PVC)/聚苯砜(PPSU)共混超滤膜进行亲水化改性,并对其改性效果进行了对比研究。实验结果表明:添加纳米SiO_2使PVC/PPSU共混膜的纯水通量大幅增加,而添加纳米PVP-g-SiO_2质量分数达3%以上时纯水通量也增加;添加纳米SiO_2及PVP-g-SiO_2使PVC/PPSU共混膜的截留率、亲水性、耐污染性能及废水通量均得到较大程度的提高;与纳米SiO_2相比,纳米PVP-g-SiO_2对PVC/PPSU共混膜的亲水化改性效果更好。     

包覆型纳米零价铁的制备及其对染料溶液的脱色性能

采用一步法合成了SiO_2包覆型纳米零价铁(SiO_2-NZVI),并采用TEM,XRD,FTIR及EDS方法对其进行了表征,考察了SiO_2-NZVI对偶氮、蒽醌、三苯甲烷3种不同类型的染料溶液的脱色能力。表征结果表明:SiO_2-NZVI平均粒径为15~22 nm,SiO_2薄膜厚度均一,约为10 nm;SiO_2-NZVI中所含元素主要为Fe和Si,质量比为90.6∶9.4。实验结果表明:SiO_2-NZVI对3种染料溶液均具有脱色能力,在染料溶液质量浓度为100 mg/L、SiO_2-NZVI加入量为2 g/L、反应时间为35 min的条件下,对甲基橙、孔雀石绿、洋红溶液的脱色率分别为86.04%,97.50%,82.13%;SiO_2-NZVI相对于NZVI有更强的抗氧化能力,且酸性环境有利于SiO_2-NZVI对染料溶液的脱色。