用赤泥和粉煤灰制备聚合氯化铝铁絮凝剂和SiO2

以工业固体废弃物赤泥和粉煤灰为原料,经过酸浸、水解、聚合等步骤,制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁.考察了酸浸出温度、盐酸浓度和浸出时间对赤泥和粉煤灰中Fe、Al溶出率的影响,并确定了最佳工艺条件.提取Fe、Al后的滤渣,采用碱溶法制备SiO2,考察了反应条件对实验结果的影响.结果表明,赤泥和粉煤灰中Fe和Al的溶出率都达到80.0％以上,SiO2的溶出率为65.0％.     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

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%。     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。     

回收萘法苯酐生产废水中的富马酸

采用催化异构化、碱溶、脱色、酸析、过滤等工艺处理萘法苯酐生产废水,回收其中的富马酸。考察了碱的品种、碱溶pH、活性炭加入量、酸析pH等对富马酸产品外观质量和收率的影响。实验得到最佳工艺条件:采用氢氧化钠作为碱溶用碱,碱溶pH为6,活性炭加入量为0.5%(w),酸析pH为2。在此最佳工艺条件下制备的富马酸产品外观为白色,纯度达到99.1%,产品收率为72.8%。按30 kt/a苯酐生产装置计,每年可回收富马酸660 t,年利润429万元。     

聚硅酸硫酸氯化铝铁絮凝剂的制备及絮凝性能

以粉煤灰为原料制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸氯化铝铁(PSiAFCS),用PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水.实验结果表明,在n(Al3+):n(SO4-2)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.0～11.0,温度为60℃、静置时间为20 min、废水初始浊度为50.00～500.00 NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,浊度去除率大于96%.PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)和聚合氯化铝(PAC).PSiAFCS加入量为2.5 mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52 NTU,浊度去除率达98.27%,达到GB5749-2006<生活饮用水卫生标准>中浊度小于1.00 NTU的要求.     

砷华废渣的综合利用

采用氧化焙烧-软锰矿浆吸收、磁化焙烧-磁选、酸浸工艺处理砷华废渣.氧化焙烧的适宜条件为焙烧温度650 ℃,焙烧时间60 min,废渣粒径97 μm.磁化焙烧的适宜条件为焙烧温度550 ℃,焙烧时间30 min.酸浸的适宜条件为硫酸质量分数20%.经全流程实验,硫以MnSO4*H2O的形式回收,产品质量达到工业级硫酸锰一级标准.铁回收率为84.8%,锌回收率为80.9%,处理后废渣中银含量达246 g/t.处理过程产生的废弃物中砷较为稳定.     

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《...     

以硫铁矿烧渣为原料制备铁黄

用硫铁矿烧渣精制的FeSO4和N aOH为原料制备铁黄晶种,在二次氧化过程中用滴加氨水的方法制备铁黄颜料,考察了影响晶种质量及铁黄质量的诸多因素。实验得出的铁黄晶种制备的工艺条件为:温度25℃,碱比0.3,Fe2 初始浓度1m o l/L,通氧速率3.0L/(L.m in);二次氧化的工艺条件为:溶液pH3~4,晶种比25%,通氧速率4.0L/(L.m in)。经检测,用该法制备得到的铁黄产品质量达到中华人民共和国化工行业标准HG/T2249—91《氧化铁黄颜料》一级品标准。     

酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴

采用酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴。实验结果表明:废锂离子电池在600℃下煅烧5 h可将正极材料上的有机黏结剂与正极活性物质分离;正极活性物质在Na OH溶液浓度为2.0 mol/L、n(Na OH)∶n(铝)=2.5、碱浸温度为20℃的条件下碱浸反应1 h后,铝浸出率达99.7%;已除铝的正极活性物质在硫酸浓度为2.5 mol/L、H_2O_2质量浓度为7.25 g/L、液固比为10、酸浸温度为85℃的条件下酸浸反应120 min,钴浸出率高达98.0%;酸浸液在p H为3.5、萃取剂P507与Cyanex272体积比为1∶1的条件下,经2级萃取,钴萃取率为95.5%;采用H_2SO_4溶液反萃后在硫化钠质量浓度为8 g/L、反萃液p H为4的条件下沉淀反应10 min,钴沉淀率达99.9%。     

从含铬铝泥中回收铝的新工艺

采用"打浆水洗除Cr(Ⅵ)—电渗析除Cr(Ⅵ)—碱浸提铝—碳酸化分解法精制Al_2O_3"的新工艺处理含铬铝泥(以下简称铝泥),并回收Al_2O_3。实验结果表明:铝泥在70℃下经3次打浆水洗后,w(Na_2CrO_4)(以干铝泥计)降至5.0%;采用电渗析除Cr(Ⅵ)工艺可有效去除铝泥中以结合态和结晶态形式存在的Na_2CrO_4,在55 V直流电压下电渗析6h后铝泥中的w(Na_2CrO_4)降至0.98%;在碱浸温度为100℃、碱浸时间为3 h、NaOH质量浓度为150 g/L的优化碱浸条件下,铝浸出率(以Al_2O_3计)高达90.0%;经3次碳酸化分解处理后,Al_2O_3产品的纯度达98.65%,满足GB/T 24487-2009《氧化铝》中的一级标准,Al_2O_3回收率为96.37%。     

用副产盐酸和劣质高岭土制备聚合氯化铝

开发出一种用废盐酸和劣质高岭土生产聚合氯化铝的方法。分别考察了焙烧温度，焙烧时间，盐酸用量以及酸浸时间对铝浸出率的影响。试验结果表明；依照该工艺生产的聚合氯化铝，其各项指标符合GB15892-95标准。     

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%。     

铝灰酸溶法制备聚合氯化铝

以铝灰为原料采用酸溶法制备了聚合氯化铝（PAC），并通过正交实验优化了PAC制备的最佳工艺参数，并考察了自制PAC对废水COD的去除效果。制备PAC的最佳工艺条件为：m（铝灰）∶V（HCl）∶V（H₂O）=10∶20∶40，反应温度85℃，反应时间2.5h，搅拌转速80r/min，熟化时间30h，熟化温度60℃。采用生石灰可高效、经济地调节产品的盐基度，且产品在处理印染废水时COD去除率达64.7%，高于市售同类产品。     

利用铬渣制备重铬酸钠

研究了采用焙烧—硫酸酸化法利用铬渣制备重铬酸钠的工艺.通过L16(44)正交实验得出铬渣焙烧—浸出的最佳工艺条件为:焙烧温度1 000℃,m(碳酸钠)∶m(铬渣)=0.18,液固比4,焙烧时间8h.在此条件下Cr(Ⅵ)回收率为99.3％.硫酸酸化制备重铬酸钠的最佳工艺条件为:浸出液pH为6.6,酸化液pH为3.5,浓缩液中重铬酸钠质量分数为83.1％.此条件下制备的产品重铬酸钠结晶率为44.5％,纯度为99.5％,符合GB1611-92《工业重铬酸钠》的一等品质量标准.处理1t铬渣可制备重铬酸钠约120 kg,增加收入660元.     

Production of hydrogen by steam gasification of dehydrochlorinated poly(vinyl chloride) or activated carbon in the presence of various alkali compounds

Steam gasification of dehydrochlorinated poly(vinyl chloride) (PVC) or activated carbon was carried out in the presence of various alkali compounds at 3.0 MPa and 560°C–660°C in a batch reactor or in a semi-batch reactor with a flow of nitrogen and steam. Hydrogen and sodium carbonate were the main products, and methane and carbon dioxide were the minor products. Yields of hydrogen were high in the presence of sodium hydroxide and potassium hydroxide. The acceleration effect of the alkali compounds on the gasification reaction was as follows: KOH > NaOH > Ca(OH)₂ > Na₂CO₃. The rate of gasification increased with increasing partial steam pressure and NaOH/C molar ratio. However, the rate became saturated at a molar ratio of NaOH/C greater than 2.0.     

Leaching behavior of heavy metals from municipal solid waste incineration bottom ash and its geochemical modeling

With the increase in the number of municipal solid waste incineration (MSWI) plants constructed in China recently, great attention has been paid to the heavy metal leaching toxicity of MSWI residues. In this study, the effects of various parameters, including extractant, leaching time, liquid-to-solid ratio, leachate pH, and heavy metal content, on the release properties of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn from MSWI bottom ash were investigated. Partial least-squares analysis was employed to highlight the interrelationships between the factors and response variables. Both experimental research and geochemical modeling using Visual MINTEQ software were conducted to study the pH-dependent leaching behavior of these metals in fresh and weathered bottom ash, considering precipitation/dissolution and surface complexation reactions (adsorption by hydrous ferric oxide and amorphous aluminum oxide/hydroxide). The results showed that leachate pH was the predominant factor influencing heavy metal leachability. The leaching of Cu, Pb, and Zn was mainly controlled by precipitation/dissolution reactions, whereas surface complexation had some effect on the leaching of Cr, Cd, and Ni for certain pH ranges. The modeling results aggreed well with the experimental results. Part of this work was presented at the Fourth International Conference on Combustion, Incineration/Pyrolysis and Emission Control (i-CIPEC)