用含锌废催化剂制备纳米氧化锌

以含锌废催化剂为原料,经酸浸、除杂、锌粉置换、合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备纳米氧化锌。考察了酸浸工艺硫酸溶液含量和液固比(硫酸与含锌废催化剂的质量比)对锌浸出率的影响,以及煅烧温度对纳米氧化锌质量的影响。实验结果表明:在硫酸质量分数为30%、液固比为5的最佳酸浸工艺条件下,锌浸出率为92%;在最佳煅烧温度为400℃的条件下,氧化锌质量分数大于95%,比表面积大于50 m2/g;纳米氧化锌颗粒大小均匀,平均粒径小于50 nm。     

用含锌废催化剂制备纳米氧化锌

以含锌废催化剂为原料，经酸浸、除杂、锌粉置换、合成等工艺制得碱式碳酸锌，再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备纳米氧化锌。考察了酸浸工艺硫酸溶液含量和液固比（硫酸与含锌废催化剂的质量比）对锌浸出率的影响，以及煅烧温度对纳米氧化锌质量的影响。实验结果表明：在硫酸质量分数为30%、液固比为5的最佳酸浸工艺条件下，锌浸出率为92%；在最佳煅烧温度为400 ℃的条件下，氧化锌质量分数大于95%，比表面积大于50 m²/g；纳米氧化锌颗粒大小均匀，平均粒径小于50 nm。     

粉煤灰基吸附剂对模拟废水中Cd2+的吸附性能

以粉煤灰为原料、Na2CO3为助熔剂,采用盐熔融—水浴结晶法制备粉煤灰基吸附剂。探讨了吸附剂的最佳制备条件及其对模拟废水中Cd2+的最佳吸附条件、吸附动力学和吸附机理。实验结果表明:制备吸附剂的最佳工艺条件为m(粉煤灰)∶m(Na2CO3)为1∶2,焙烧温度为450℃;采用最佳制备工艺条件下制备的吸附剂(记作2-450℃-FA吸附剂),在初始Cd2+质量浓度为300 mg/L、初始溶液pH为7.7、振荡时间为120 min的条件下,对模拟废水中Cd2+的去除率为98.0%。2-450℃-FA吸附剂对Cd2+的吸附主要受颗粒内扩散控制,吸附过程可用准二级吸附动力学方程很好地描述。Ea为77.22 kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附。     

改性沸石复合材料的制备及对废水同步脱氮除磷

采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)溶液和LaCl3溶液对人造沸石进行改性,以实现其对废水的同步脱氮除磷。通过正交试验确定了改性沸石制备的最佳条件,并运用SEM、BET、EDS、FTIR、XRD和TG技术对改性沸石进行了表征。实验结果表明:改性可提高人造沸石对废水中氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率;改性沸石制备的最佳条件为HDTMA质量浓度12 g/L、LaCl3质量浓度9 g/L、HDTMA溶液和LaCl3溶液的体积比1∶5,固液比1∶90;采用该条件下制备的改性沸石吸附处理NH4+-N和TP的质量浓度分别为23.78 mg/L和11.78 mg/L的废水,NH4+-N和TP的去除率分别达96.88%和95.12%。表征结果显示,改性后,HDTMA和LaCl3有效负载于人造沸石表面,且未改变人造沸石的基本骨架。     

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。     

玉米秸秆生物炭对苯胺的吸附

以玉米秸秆为原料制备生物炭吸附剂,研究了生物炭对水中苯胺的吸附性能。表征结果显示:制备的生物炭的比表面积为449.7 m2/g,体积平均粒径为103μm,主要以小粒径存在;制备的生物炭表面以碱性含氧官能团为主,含量为1.31 mmol/g。实验结果表明:在溶液p H 3、生物炭加入量10 g/L、吸附温度313 K、吸附时间3.0h的最佳反应条件下处理初始苯胺质量浓度为400 mg/L的苯胺溶液,苯胺去除率为94.0%,吸附量为37 mg/g;生物炭对苯胺的吸附过程符合拟二级动力学方程,吸附等温线满足Freundlich等温吸附方程;生物炭对苯胺的吸附是自发、吸热的过程;吸附过程中存在着水分子从生物炭表面的解吸。     

微纳米气泡耦合FexS催化氧化去除烟气中NO

采用固体废物锍铁化合物（记为Fe_xS）作为催化剂,耦合微纳米气泡催化氧化去除烟气中NO,考察了不同工艺条件下的去除效果,运用XRD、SEM和EDS技术对反应前后的Fe_xS进行了表征,探究了反应机理。实验结果表明,在Fe_xS粒径为0.038~0.053 mm、Fe_xS投加量为5 g、NaCl质量浓度为0.3 g/L、溶液pH为5、进气NO质量浓度为6.7 mg/L的最佳工艺条件下,NO去除率高达95.3%。表征结果显示,反应后的Fe_xS较反应前没有明显的物相变化,Fe_xS表面的微量物质催化了NO的氧化去除。     

植物法改性类Fenton反应催化剂降解甲基橙

采用银杏叶和桑叶提取液制备了改性类Fenton反应催化剂并进行了表征分析,研究了溶液初始p H、反应温度、催化剂加入量、甲基橙初始质量浓度等因素对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂的重复使用效果。表征结果表明:制备出的催化剂为Fe_2O_3和Fe OOH的混合物;桑叶改性催化剂的粒径分布较银杏叶改性催化剂均匀,粒径较小,比表面积较大。实验结果表明:在初始p H为6.23、反应温度60℃、催化剂用量1 g/L、甲基橙初始质量浓度100 mg/L的条件下,银杏叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.40%,桑叶改性催化剂的甲基橙降解率为99.96%;碱性条件下,甲基橙降解率仍接近100%,扩宽了反应的p H适用范围,为碱性条件下处理偶氮染料提供了新思路;催化剂重复使用6次之后,甲基橙降解率仍可达到99%。根据反应前后溶液的紫外-可见吸收光谱,初步探讨了降解机理。     

Mn-N/TiO_2光催化剂的制备及甲基橙的降解

采用溶胶-凝胶法制备了新型Mn-N共掺杂纳米TiO_2复合光催化剂(Mn-N/TiO_2),采用EDX,SEM,UV-Vis,XRD技术对其进行了表征,并将其用于水中甲基橙的可见光催化降解,考察了制备条件对其光催化性能的影响。表征结果显示:Mn-N/TiO_2光催化剂的粒径约为25 nm,且分散性较好;Mn-N共掺杂可增强TiO_2在可见光区域的吸收。实验结果表明:Mn-N/TiO_2的最佳制备条件为硝酸锰、尿素、无水乙醇、冰醋酸与钛酸四丁酯的摩尔比分别为0.000 6,0.24,10,6,焙烧温度400℃;采用最佳条件下制得的Mn-N/TiO_2于可见光下催化处理初始质量浓度为60 mg/L的甲基橙溶液60 min,甲基橙的降解率达92%。     

Fe_3O_4@SiO_2复合气凝胶的制备及其对刚果红的吸附

以Fe Cl_3·6H_2O和正硅酸四乙酯为原料,通过溶胶-凝胶法结合醇溶剂热法制备了Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶。采用XRD,FTIR,SEM,EDS等技术对Fe_3O_4@Si O_2的结构进行了表征。考察了Fe_3O_4@Si O_2对刚果红溶液的吸附性能。表征结果显示,Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶是由直径为10~20 nm的近球形颗粒组装而成的具有三维网络结构的纳米材料,比表面积为457.93 m~2/g,平均孔径为10.7 nm。在溶液p H为5、吸附时间为35 min的最佳工艺条件下,采用Fe_3O_4@Si O_2吸附处理质量浓度为10 mg/L的刚果红溶液,刚果红去除率为99.39%,此时溶液中刚果红的质量浓度仅为0.052 mg/L。Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶吸附刚果红后具有较好的解吸和再生能力。     

粉煤灰制聚合氯化铝铁和白碳黑新工艺

采用粉煤灰制备聚合氯化铝铁和白碳黑.该法共分一次酸浸、碱溶、焙烧、二次酸浸4个阶段.实验确定的最佳工艺条件为:一次酸浸阶段酸溶温度100℃,碱溶阶段m(氢氧化钠):m(活化高硅渣)=0.6,二次酸浸阶段m(碳酸钠):m(灰渣A)=0.8、盐酸质量分数20%.在此条件下Fe~(3+)和Al~(3+)的总浸出率分别为96.54%和86.67%.主要产品聚合氯化铝铁的质量符合GB15892-2003<水处理剂聚氯化铝>的标准;产品白碳黑的质量符合GBl0517-89<沉淀二氧化硅>的标准.     

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.     

从废甲醇合成催化剂中回收铜锌

将废RK-05甲醇合成催化剂经过煅烧、浸取、精制等工序回收其中的铜和锌。经正交实验得到煅烧废催化剂的最优工艺参数为:废催化剂筛目100目,煅烧温度950℃,煅烧时间60 min。最佳浸取工艺条件为:废催化剂加入量约4 g/L,浸取温度75℃,浸取剂用量与理论用量体积比2.0~3.0,浸取剂浓度4.0 mol/L,浸取时间10min。精制工序制备CuO的最佳工艺条件为:锌粒与滤渣质量比为1.00,反应时间3 h,煅烧温度450℃,煅烧时间4 h。制备ZnO的最佳工艺条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间60 min。回收的产品CuO纯度为99.1%,满足GB/T674—2003《化学试剂粉状氧化铜》中优级品的标准。回收的产品ZnO纯度为99.6%,满足GB/T3185—1992《氧化锌(间接法)》中一级品的标准。     

废锂电池放电及正极片分离回收处理

研究了废锂电池放电及正极片分离回收处理工艺。实验结果表明:经质量浓度30 g/L NaCl溶液浸泡9.0 h可实现电池放电,残余电压在0.5 V以下;在60℃恒温水浴振荡、NaOH质量浓度40 g/L、废锂电池质量与NaOH溶液体积的比为15 g/L的优化条件下,集流体完全与活性物质分离,回收得到的黑色粉末为LiCoO2活性材料,未见铝杂质的特征峰;通过硫酸中和的方法回收碱浸溶液中的铝,当体系pH为10.0时,可获得最大量的Al(OH)3沉淀,沉淀物颗粒表面光滑,粒径大小不一。     

丙烯腈生产废水中聚合物的资源化利用

以丙烯腈生产废水中的丙烯腈低聚物为原料制备聚丙烯酰胺。通过正交实验考察了水解反应条件和交联反应条件对反应的影响。FTIR表征结果显示,丙烯腈低聚物中的氰基已完全水解为酰胺基,产物聚丙烯酰胺中含有酰胺基和羧基。实验结果表明,在自来水加入量100 m L、水解反应温度95℃、m(Na OH)∶m(丙烯腈低聚物)=2.0、水解反应时间3 h的最佳水解反应条件,交联反应温度60℃、质量分数37%~40%的甲醛加入量6 m L、交联反应时间2 h的最佳交联反应条件下,处理20 g丙烯腈低聚物,可得到产物聚丙烯酰胺14.50 g,聚丙烯酰胺的水解度为21.1%、相对分子质量为2.7×106。产品性能满足Q/SH 0046—2007《钻井液用聚丙烯酰胺技术要求》中部分水解聚丙烯酰胺的性能要求。     

卤素法电镀锡阳极泥中锡的碱浸回收及动力学分析

以NaOH溶液为浸出剂,采用碱浸法回收卤素法电镀锡阳极泥中的锡,考察了浸出效果的影响因素,并对浸出过程的动力学进行了研究。实验结果表明:在NaOH质量浓度200 g/L、反应温度90℃、液固比6、反应时间240 min的最佳工艺条件下,锡的浸出率约为98%;最佳工艺条件下,浸出液中的氟离子对后续锌粉置换回收锡没有影响;在303.15~363.15 K范围内,该浸出过程主要受内扩散控制,反应活化能为9.725 k J/mol。     

镀锌钢板废料中锌的碱浸过程影响因素分析

以强碱(NaOH)溶液为浸取剂,采用碱浸法回收镀锌钢板废料中的锌,考察了不同因素(反应温度、反应时间、碱浓度、添加剂)对锌浸出效果的影响,并对添加剂的作用机理进行了分析。实验结果表明:在NaOH质量浓度为250 g/L、反应温度为90℃、反应时间为300 min的最佳工艺条件下,锌的浸出率高达97.89%;添加NaNO_3可提高锌在碱液中的腐蚀电位和腐蚀电流,从而加快镀锌钢板废料中锌的溶解,缩短反应时间;添加KMnO_4对反应速率基本无影响。     

ClO_2溶液去除烟气中NO的效果及工程应用

采用实验室规模喷淋脱硝装置对ClO_2溶液去除NO的效果及影响因素进行探讨,通过脱硝产物的测定对ClO_2溶液去除NO的能力及机理进行分析;在此基础上考察ClO_2溶液对供热厂燃煤锅炉烟气的实际脱硝效果。实验结果表明:在液气比为20L/m~3、反应温度为20℃,反应pH为4.0、进气NO质量浓度为250 mg/m~3,ClO_2质量浓度为200 mg/L的条件下,NO去除率达97%以上;ClO_2溶液可将NO氧化吸收为NO_3~-,氧化后产生的NO_x也可被NaOH溶液吸收转化为NO_2~-和NO_3~-;在ClO_2质量浓度为200~500 mg/L,反应pH为5.5~7.0的条件下处理初始NO质量浓度为212~230 mg/m~3的燃煤锅炉烟气,NO去除率为85.7%~94.6%,NO_x去除率为80.4%~88.8%,出口NO_x质量浓度低于46 mg/m~3,远低于GB 13271—2014规定的排放限值。     

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%。     

大块液膜法处理模拟含Cr(Ⅵ)废水

以三辛胺为载体,煤油为膜溶剂,NaOH为反萃剂,采用大块液膜法处理模拟含Cr(Ⅵ)废水.考察了Cr(Ⅵ)迁移的影响因素,实验结果表明:在料液相进水Cr(Ⅵ)质量浓度为1043.6 mg/L、料液相进水pH为1.1、反萃相中NaOH质量分数为20％、液膜相体积为100 mL、液膜相中三辛胺体积分数为15％、反应时间为50 min的条件下,料液相出水Cr(Ⅵ)质量浓度为0.5 mg/L;萃取36批废水后Cr(Ⅵ)浓缩比可达94.2％.