用废铝渣制备聚合硫酸铝

将铝材厂前处理过程产生的废铝渣用硫酸溶解,然后加入有机添加剂等进行聚合反应,制备新型水处理剂——聚合硫酸铝（PAS）。用PAS与聚合氯化铝（PAC）进行絮凝对比实验,结果表明,对于硅藻土浊度水、水源水和工业废水等,PAS比PAC具有更优异的除浊、脱色、去除COD和悬浮物的效果。该工艺既可回收利用废铝渣,又可省去废渣处置费用,为废铝渣的综合利用提供了实用技术。     

废锂电池配合-沉淀体系碱浸液中铝的回收

为分离回收废锂电池中的铝,在含铁及含铁锰的两种碱浸液中构建了金属（Me）-OH^--CO₃^2-,Me-OH^--NH₃,Me-OH^--NH₃-CO₃^2-三种配合-沉淀体系,分析了三种体系在不同pH条件下的铝去除率和Al（OH）₃沉淀中的铁及铁锰含量。实验结果表明：含铁碱浸液在pH为8.0~10.0的适宜条件下,Me-OH^--CO₃^2-、Me-OH^--NH₃和Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系的铝去除率分别高达99.4%、99.7%和99.6%,Al（OH）₃沉淀中含少量铁,Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系生成的Al（OH）₃沉淀比Me-OH^--NH₃ 体系的Al（OH）₃沉淀更易分离;含铁锰碱浸液Me-OH^--CO₃^2-、Me-OH^--NH₃和Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系的铝去除率分别高达99.4%,99.7%和99.9%,Al（OH）₃沉淀中几乎不含锰,含有少量铁。     

利用含铝废盐酸制备聚合氯化铝

以某医药企业产生的含铝废盐酸为原料制备了液体聚合氯化铝(PAC)。确定了适宜的有机物去除方法和碱化剂,考察了碱化剂投加量、废盐酸铝离子含量等合成条件对PAC产品指标的影响,并比较了自制PAC和市售PAC对该企业污水站二沉池出水的混凝效果。实验结果表明:采用活性炭吸附法去除废盐酸中有机物,选择固体Ca O作为碱化剂,在活性炭投加量1‰(w)、吸附时间1 h、铝离子含量9.5%(w,以Al_2O_3计)、CaO投加量80 g/L、反应时间24 h的条件下,制备的液体PAC达到行业标准HG/T 2677—2017《工业聚氯化铝》中的Ⅲ类标准;自制PAC对废水COD和SS的去除率均优于市售PAC,不仅可替代其使用,还可外售产生经济效益。     

含铝酸性农药废水合成聚合硫酸铝混凝剂

采用农药三唑醇生产过程中产生的含铝酸性废水为原料,合成了聚合硫酸铝(PAS)液体混凝剂,并用于厂区污水站好氧池出水的混凝处理。考察了碱化剂用量、聚合温度、聚合时间等合成条件及PAS加入量、混凝pH等混凝条件对混凝效果的影响,并比较了PAS与商售聚合氯化铝(PAC)的混凝效果。实验结果表明:在n(碱化剂)∶n(硫酸铝)为2.1∶1、聚合温度为80℃、聚合时间为60 min的条件下,所得PAS液体混凝剂产品的w(Al2O3)为7.8%~9.0%,盐基度为45%~60%,pH为3.5~4.0,产量为0.75 t/t(以废水计);在PAS加入量为2.0 m L/L、混凝pH为10.0时,COD和SS的去除率则分别达到14.6%和83.0%;该PAS可替代厂区常规使用的商售PAC,日节约废水处理成本5 922元。     

用化肥废催化剂制备硫酸铝钾

研究了以含铝、钴的化肥废催化剂为原料制备硫酸铝钾(明矾)的方法。确定了最佳工艺条件:化肥废催化剂粒度为300目、硫酸浓度为9 mol／L、浸取时间为30 min、用K2CO3调滤液pH至1-2。在该条件下制备的KAl(SO4)2·12H2O产品纯度为98.2％,达到日本工业标准(JIS K1473-1970)工业级纯度。     

用废镍铝合金粉制备镍催化剂

研究了以废镍铝合金粉（废镍渣）为原料、H2SO4为浸出剂、尿素为沉淀剂制备镍催化剂的方法；考察了Ni浸出条件对其浸出率的影响，并通过催化加氢实验对镍催化剂的活性进行了评价。Ni的浸出条件：w（H2SO4）25％、酸浸时间3h、n（废镍渣）：n（H2SO4）=1．0：1．4。在该条件下，Ni的浸出率为92．85％。Ni的回收率在90％以上。催化加氢实验结果表明，在温度120～125℃、压力大于或等于1．2MPa、催化剂用量1％（质量分数）的条件下，可将异丙叉丙酮经一步液相催化加氢反应制备成甲基异丁基甲醇（MBC），异丙叉丙酮转化率为100％，MIBC的收率达99．3％。     

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。     

草酸浸取废SCR催化剂制备光催化剂

采用草酸浸取废SCR催化剂,得到钛钨粉,制备Bi₂WO₆/钛钨粉复合光催化剂,考察了其对罗丹明B的光催化降解性能。制备光催化剂的优化工艺条件为：采用聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,n（Bi₂WO₆）∶n（钛钨粉）=2∶1,前驱液pH为5,水热反应时间为18 h。在此条件下制备的光催化剂在可见光下降解罗丹明B,反应 60 min,罗丹明B降解率达94.30%。表征结果显示：钛钨粉小颗粒散落在Bi₂WO₆片表面,为光催化反应提供了更多的活性位点;Bi₂WO₆和钛钨粉两者结合可提高光生电子和空穴的分离效率,进而提高催化剂的光催化活性。Bi₂WO₆/钛钨粉光催化剂对罗丹明 B 的降解符合一级反应动力学规律。     

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%。     

碱熔法回收废催化剂中的钴、钼和铝

采用碱熔法从废钴钼催化剂中回收钴、钼和铝。该方法的工艺过程为 :将废催化剂与纯碱按质量比 1∶1 8混合 ,在焙烧温度 90 0℃条件下 ,焙烧 2h ;用 2倍于熔块的沸水浸取30min ;用稀硫酸调浸取液 pH至 6 ,浸取液中的铝形成氢氧化铝被回收 ;然后除盐并回收钼酸钠 ;使酸浸黑渣中的钴形成氢氧化钴并脱水氧化成为氧化钴。用该工艺回收铝、钼和钴 ,其回收率可达 95 %以上 ,回收产品的纯度可达 97%以上。     

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。     

氯酸钠氧化盐酸酸洗废液制备聚氯化铁

钢材在深加工过程中通常使用盐酸对其表面进行酸洗除锈,从而产生大量废液。为了实现盐酸酸洗废液的资源化处理,以氯酸钠作为氧化剂制备聚氯化铁,考察了氧化剂加入量、浓盐酸加入量、反应时间、反应温度等因素对Fe²⁺转化率的影响。实验得到的最佳工艺条件为：每处理100 mL废液需加入7.0 g氯酸钠、12 mL浓盐酸（12 mol/L）、0.3 g磷酸二氢钾,反应温度30 ℃,反应时间30 min,搅拌转速5 r/s。该条件下,Fe²⁺转化率可达98.51%,得到的聚氯化铁产品符合《水处理剂 聚氯化铁》（HG/T 4672—2014）标准。     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。     

黄钠铁矾法氧化去除废锂电池硫酸浸出液中的铁

废锂电池中含有的Co、Ni和Cu等金属具有回收价值,Fe的存在降低了有价金属的回收效率。为去除废锂电池硫酸浸出液中的Fe,采用黄钠铁矾法分别以氯酸钠和过氧化氢作为氧化剂氧化除Fe,并优化了过氧化氢作为氧化剂的除Fe工艺参数。实验结果表明:过氧化氢作为氧化剂的除Fe效果好于氯酸钠;在n(H2O2)∶n(Fe)=0.5、初始溶液pH为1.8、终点pH为2.5、反应时间为2.0 h、搅拌速率为500 r/min的最佳工艺条件下,初始ρ(Fe)为0.212g/L的硫酸浸出液经除Fe处理后ρ(Fe)小于0.004 g/L,Fe去除率达98.0%,Co、Ni和Cu的损失率分别为1.04%、2.17%和1.41%。     

钼尾矿制备硅微粉

以钼尾矿为原料,采用酸溶—碳酸钾沉淀法制备硅微粉。考察了反应温度、反应时间、K₂CO₃质量分数对产品中SiO₂质量分数和SiO₂产率的影响。得到的优化工艺条件为：钼尾矿粒径小于74 μm,反应温度50 ℃,反应时间60 min,K₂CO₃质量分数50%。在此工艺条件下,SiO₂产率可达98.92%,产品硅微粉的SiO₂质量分数达98.44%,粒径为100~200 nm,超过中华人民共和国黑色冶金行业标准《不定型耐火材料用二氧化硅微粉》（YB/T 115—2004）中SF96指标（SiO₂质量分数≥96.0%）的要求。