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%。     

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。     

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。     

微生物沥浸法去除底泥中的重金属

以硫酸亚铁盐为底物,培养以氧化亚铁硫杆菌为主要菌种的土著沥滤微生物,采用批式方法对湘江长沙段底泥进行微生物沥浸实验。实验结果表明,底物投加量与底泥固体浓度比(Sd/Sc)为1.5时已能满足底泥的微生物沥浸要求,进一步研究发现底泥固体浓度为13%、底物投加量为19.5 g/L、沥浸时间为6 d时,底泥中超标重金属Cd、Zn和Cu的去除率可分别达到83.1%、75.3%和61.2%;沥浸后底泥中大部分重金属以残渣态存在,且含量低于农用污泥中污染物控制标准,其中硫化物有机结合态Cu浸出较Zn、Cd需更低的pH,且Cu以间接机理浸出为主;以Fe2+为底物的沥浸体系中,黄铁矾的重吸附或共沉淀是沥浸实验后期重金属浸出率下降的原因之一。     

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。     

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...     

SDS和PVP强化生物淋溶锰渣的性能

在生物淋溶锰渣的过程中,设置一系列浓度梯度(0～100 mg/L)的离子型表面活性剂SDS(十二烷基硫酸钠)和非离子型表面活性剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮),研究两种活性剂对硫杆菌生长和对锰渣中锰的浸出率的影响.结果表明,两种表面活性剂均能有效强化硫杆菌对锰渣的淋溶性能,SDS和PVP的最佳浓度分别为35 mg/L和15 mg/L,在最佳浓度条件下,两者均能显著降低培养液的pH值,提高锰的浸出率,其浸出率分别达到88％和83％,均高于对照组的72％.进一步分析表明,SDS比PVP更能有效提高浸出体系的ORP电位,促进锰的浸出.电镜结果表明,在最佳浓度条件下,SDS比PVP更能有效促进硫杆菌对锰渣表面的侵蚀,降低锰渣的表面粒度,提高锰渣中锰的浸出率.     

盐酸分级浸出赤泥中有价金属元素

采用盐酸2段分级浸出工艺回收氧化铝赤泥中的有价金属元素。通过考察液固比、反应温度、反应时间及盐酸使用量对浸出率的影响,确定了2段浸出的实验工艺。结果表明:在盐酸用量为理论用量的40%、90℃液固比为7∶1、反应时间1 h的条件下,Ca的浸出率为96.2%,Na的浸出率为82.47%,Al的浸出率为42.87%,其他元素几乎不浸出,这是第1段浸出;在盐酸用量为理论量的130%、90℃、盐酸浓度8.8 mol·L~(-1)的条件下,浸出1段酸浸渣,Fe的浸出率99.65%,Sc的浸出率88.76%,V的浸出率93.58%,其他稀土元素的浸出率均达到了70%左右,这是第2段浸出。     

高固液比下废旧锌锰电池生物淋沥的特性及机理

以Acidithiobacillus thiooxidans和Leptospirillum ferriphilum为淋沥菌株探讨高固液比条件下废旧锌锰电池中锌锰浸出的影响因素、特性及淋沥机理。研究了胞外多聚物(EPS)辅助淋沥浸提的影响、不同固液比淋沥体系代谢产物组成及特征的变化;借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、三维荧光光谱和接触角、表面能等测试手段分析菌株、电极材料的界面行为。结果表明:生物浸提中EPS的辅助吸附和氧化作用提升了40%左右的锌锰浸提效率;淋沥体系代谢EPS总荧光区域积分标准体积(ΦT,n)与锌锰的溶出呈显著正相关;EPS提高材料的亲水性,促进了材料和淋沥液的润湿接触,而高固液比下EPS的缺失降低了能源底物的利用和对电池材料的接触浸提。     

废旧锂离子电池中钴的回收

采用高温煅烧-酸浸-化学沉淀工艺回收废旧锂离子电池中的钴,根据电极材料的热重性质确定煅烧温度,探究不同因素对钴的浸出和沉淀效果的影响,利用响应面技术优化酸浸过程,并对酸浸液进行回收处理。实验结果表明:煅烧温度为500℃时可充分去除黏结剂;优化实验得出H_2SO_4+H_2O_2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比(m L:g)6.15,浸出温度96.34℃,浸出时间44.52 min,H_2SO_4浓度1.20 mol·L~(-1),浸出率97.51%;当浸出液pH为1.5,[C_2O_4~(2-)]/[Co~(2+)]比值为1.10,反应温度为70℃,沉淀时间为50 min时,钴的沉淀率为95.69%。回收得到的Co C2O4纯度高,晶体结构较好。     

电解锰渣中锰的浸出条件及特征

采用水洗-酸解法回收电解锰渣中锰,探讨了清水量、酸量以及温度在不同阶段对锰浸(洗)出条件的影响,分析了回收锰的主要因素及浸出特征。实验结果表明,50 g电解锰渣经m渣∶m水=1∶10的清水水洗后,采用10%的硫酸在70℃的水浴温度下酸解2 h,Mn2+浸出量为1.673 g,回收率达到97.3%,而温度和酸度对锰离子的浸出影响明显,酸度调控可有效分离酸浸锰液中金属成分,为减少电解锰渣环境污染的同时,实现电解锰渣资源化利用。     

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.     

废弃锂离子电池中金属的回收及钴酸锂的湿法合成

采用湿法回收并合成锂离子电池中钴酸锂。考察了不同的有机溶剂溶解粘结剂PVDF、不同酸浸条件对钴酸锂浸出效果的影响、碳酸钴和碳酸锂共沉淀物的焙烧条件，并对所获得的钴酸锂进行结构分析。结果表明，N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶解PVDF的溶剂效果最佳；当硫酸浓度6％、固液比1：30、30％的H2O：1．4mL／g、温度80℃、反应120min时为硫酸浸出最佳条件，此时钴的浸出率为92．3％，锂的浸出率为92．0％；合成LiCoO2时的焙烧温度在750℃较为合适。SEM分析表明，颗粒粒度小，分散性好。     

含锌铅废物碱法浸出工艺

各种工业过程中产生的大量含锌铅废物中含有大量的有毒重金属.必须在危险废物处置场所进行处置,这导致处置成本增加.采用强碱浸出的方法回收含锌铅废物中的Zn和Pb,考察了浸出温度、NaOH浓度、液固比(浸提液体积/原料质量)和搅拌速率等工艺参数对Zn、Pb和杂质金属浸出率的影响,得出其最佳工艺条件.在温度为70℃、液固比为13:1、搅拌速率为800r/min条件下.用5 mol/L的NaOH浸出含锌铅废物,浸出液中Zn和Pb的质量浓度分别达33.47、11.21 g/L,浸出率分别达到94.24%和93.47%.     

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。     

氧化亚铁硫杆菌浸提废旧线路板铜的浸出率与时间的关系

探讨氧化亚铁硫杆菌SW-02(Thiobacillus ferrooxidans SW-02)浸提废旧印刷线路板Cu的适宜浸出时间,对Cu的浸出率与时间的关系进行了研究。通过摇瓶培养的方式,在30℃,摇床转速为170 r/min条件下进行浸出实验,按不同时间间隔取样测定溶液Cu2+浓度,pH值与氧化还原电位。分析发现,线路板加入量在30 g/L及以上时,浸出40 h后浸出反应停止,而线路板加入量在15 g/L时,浸出40 h后Cu的浸出率达到70%,继续浸出,浸出率不再显著增加。研究结果表明,铜的适宜浸出时间为40 h。     

还原焙烧-酸浸回收电镀污泥中的铜

采用还原焙烧—酸浸工艺处理电镀污泥,可以实现对铜的选择性回收.研究了不同焙烧条件下,电镀污泥的失重率和金属含量,并探索了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、CaCO3投加量对金属浸出率的影响.结果表明,还原焙烧有利于污泥减量和金属富集；并且经还原焙烧污泥中金属的浸出效果明显优于直接焙烧；在电镀污泥中添加10％(质量分数)的煤...     

高砷烧渣酸浸-深度还原-磁选提铁除杂

对云南某高砷烧渣进行了酸浸-深度还原-磁选实验研究,采用HSC、SEM-EDS、XRD等检测技术分析了提铁脱杂的机理。研究结果表明,原料中Fe品位为57.35%,含As高达2.78%,As主要以金属砷酸盐形式赋存,Cu和Zn的品位分别为0.52%和0.57%。在浸出温度60℃,硫酸质量分数25%的条件下,浸出作业As脱除率为86.43%。浸出渣碳热深度还原最佳实验条件为:还原温度1 050℃,还原时间120 min,煤粉质量分数30%,砷的作业挥发率78.23%。焙烧样品经磁选后,最终获得铁品位71.19%,总回收率约92%,含As 0.08%,含Cu 0.29%,含Zn 0.10%的铁精矿。基础理论分析及样品特性研究结果表明,酸浸促使难溶性金属砷酸盐中As转变为易溶性的H_3AsO_4,碳热深度还原实现了氧化铁矿物向金属铁相的转变以及As的进一步脱除。研究为类似硫酸烧渣的综合利用提供了一定的理论基础和技术支撑。     

Pb/Zn冶炼废渣中重金属的生物浸出-盐浸处理

利用中温嗜热菌对某铅锌冶炼废渣进行生物浸出盐浸处理研究，并根据国家固体废物浸出毒性方法(HJ/T299-2007)对盐浸后余渣进行毒性分析。研究结果表明，在pH 1.5、温度65℃、矿浆浓度5%的优化条件下生物浸出3 d后，废渣中Cu、In、Ga和Zn的浸出率分别达到了91.5%、91.8%、84.9%和93.4%；盐浸生物浸出渣，其浸出液中Ag、Pb浓度分别为7.6和247.5 mg/L，可从废渣中有效回收Cu、In、Ga、Zn、Ag和Pb。生物浸出盐浸处理后余渣约为原渣量的70%；毒性分析浸出液中重金属元素Ag、As、Cd、Cu、Pb和Zn浓度分别为2～3.5、2～3、0.3～0.5、30～50、2～4、20～60 mg/L，低于国家危险废物鉴别标准(GB5085.3-2007)。根据试验结果，提出了针对冶炼废渣资源化、减量化、无害化的生物浸出盐浸联用工艺。     

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.