羟基乙叉二膦酸镀铜废液的处理及Cu~(2+)的高附加值资源化回收

采用Na BH4还原法将羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜废液中的Cu~(2+)制备成纳米铜粉,并采用聚丙烯酰胺(PAM)对还原反应后的废液进行絮凝处理。研究了n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)、还原反应温度、还原反应时间及PAM添加量对废液中剩余Cu~(2+)质量浓度的影响,并对回收的纳米铜粉进行了XRD和TEM表征。实验结果表明:当n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)=4∶6、还原反应温度为50℃、还原反应时间为2 h时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降低至1.1 mg/L,Cu~(2+)还原率达99.99%;可获得粒径为20~45 nm的近球型、高纯度、由多晶组成的纳米铜粉;当PAM添加量为10 mg/L时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降至0.35 mg/L以下,达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》(小于0.5 mg/L)的要求。     

Cu~(2+)改性活性炭的制备及其去除废水中CN~-的研究

以活性炭为载体负载溶液中的 Cu~(2+),Cu~(2+)改性活性炭对溶液中 CN~-的去除效果较好。Cu~(2+)改性活性炭的最佳制备条件:活性炭加入量为1 g,质量浓度为5 g/L 的 CuSO_4溶液加入量为50 mL,溶液 pH 为4,负载时间为5.0 h。在此最佳条件下活性炭的最大 Cu~(2+)负载量为25.90 mg(以每克活性炭计)。Cu~(2+)改性后活性炭的 CN~-去除率明显提高,由22.10%提高至94.07%。Cu~(2+)改性活性炭吸附CN~-的最佳实验条件:溶液 pH 为12～13,吸附时间为9 h。Cu~(2+)改性活性炭对 CN~-的饱和吸附量为22 mg/g。Mg~(2+),K~+,Ca~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-),AsO_3~-对 Cu~(2+)改性活性炭的 CN~-去除率基本没有影响。Cu~(2+)改性活性炭的动态吸附实验表明,开始一段时间流出液中 CN~-含量几乎为零,远低于国家排放标准(0.5 mg/L)。     

MgO/SiO_2纳米复合材料同步吸附亚甲基蓝和Cu~(2+)

采用化学沉积法合成了MgO/SiO_2纳米复合材料,通过扫描电子显微镜和X射线能谱分析(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位仪、FTIR等方法对其进行了表征。研究了MgO/SiO_2对亚甲基蓝(MB)和Cu~(2+)的吸附行为及同步吸附效果。表征结果表明:MgO/SiO_2为褶皱、凸起的球形形貌;MgO成功负载在SiO_2表面。实验结果表明:MgO/SiO_2对MB和Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,MB和Cu~(2+)的饱和吸附量分别为83.72 mg/g和208.70 mg/g;MB和Cu~(2+)的同步吸附在MgO/SiO_2表面存在竞争关系;在溶液体积为30m L、MgO/SiO_2加入量为10 mg、MB质量浓度为10 mg/L或Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L、吸附温度为25℃、吸附时间为24 h、初始溶液pH为4.00、解吸时间为4 h的条件下,MgO/SiO_2第1次吸附MB和Cu~(2+)的去除率分别为92.8%和90.1%,第5次吸附的去除率分别为59.6%和57.4%。     

膜电解法退镀废ABS电镀件及回收铜和镍

采用膜电解法对废丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）电镀件进行退镀处理。以退镀废液作为阴极液和阳极液,在阳极室退镀ABS电镀件,在阴极室电解退镀废液,进行铜镍分离,回收铜粉和NiCl₂。实验结果表明：在阴极电流密度为500 A/m²、初始铜离子质量浓度为24.00 g/L的条件下电解160 min,阴极铜回收率可达97.65%,电流效率达86.60%,得到的铜粉纯度为97%~99%,处理1 L退镀废液可回收铜粉20.0 g,2 mol/L盐酸0.87 L,NiCl₂晶体43.8 g;在阳极电流密度为500 A/m²、液固比为6的条件下电解60 min, ABS电镀件的退镀率为77.22%。     

粉煤灰制备单相态分子筛及对溶液中Cu~(2+)的吸附

以粉煤灰为原料,采用两步水热合成法制备分子筛。对所制备的分子筛的晶体类型和形貌进行表征,研究了所制备分子筛对溶液中Cu~(2+)的吸附性能。实验结果表明:控制硅铝凝胶中的m(SiO_2):m(Al_2O_3)分别为1.7和2.9,可得到单相态NaA型分子筛和X型分子筛;硅铝凝胶在100℃的低温条件下晶化,有利于制备小粒径的NaA型分子筛;NaA型分子筛对Cu~(2+)的吸附容量大于X型分子筛;在25℃、溶液初始pH为3、Cu~(2+)质量浓度为50 mg/L、溶液体积为100 mL的条件下,NaA型分子筛最佳加入量为1.5 g,吸附30 min,Cu~(2+)去除率可达95.3%;NaA型分子筛对Cu~(2+)最大吸附容量为82.37 mg/g。     

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%。     

蚀刻液水合肼还原除铜

将电路板厂废弃的蚀刻液,经氢氧化铜沉淀法回收大部分铜后,再采用水合肼还原,进一步除铜。反应温度为50℃,水合肼质量分数为3．0％,溶液pH为6．0,废液中铜的去除率可达98.5％,处理后废液中铜的质量浓度低于0．2g／L,可作为碱性蚀刻液重复利用。     

并流加料沉淀法处理含铜锌废水同时形成类水滑石污泥

分别采用传统沉淀法和并流加料沉淀法处理含铜锌废水,考察了废水进样速率、废水pH、搅拌速率对重金属离子残留质量浓度的影响。采用FTIR、XRD和SEM表征了所得污泥的物相和形貌。实验结果表明:并流加料沉淀法所得滤液中Zn~(2+)、Cu~(2+)和Al3+的质量浓度远低于传统沉淀法;在废水进样速率1.0 mL/min、废水pH 9、搅拌速率500 r/min的最佳工艺条件下,滤液中Cu~(2+)和Zn~(2+)基本没有残留,Al3+质量浓度仅为0.2 mg/L,达到工业排放标准;所得污泥结晶度良好,为类水滑石Cu_3Zn_3Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O(PDF#37-0629)结构。     

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%。     

Fe3+强化NaClO2溶液脱硝过程研究

以NaClO_2-Fe~(3+)为复合吸收剂,在填料吸收塔中进行了脱硝实验。实验结果表明:Fe~(3+)能够显著提高NaClO_2的氧化活性,1.0 mmol/L NaClO_2溶液加入0.10 mmol/L Fe~(3+)后即可达到5.0 mmol/L NaClO_2溶液不加Fe~(3+)时的脱硝水平;在NaClO_2浓度1.0 mmol/L、Fe~(3+)浓度0.10 mmol/L、吸收液初始pH 3.75、反应温度60 ℃、液气比8 L/m~3的优化工艺条件下处理NO 140 mg/m~3的进气,NO氧化率和NO_x脱除率分别达到92.63%和83.62%。脱硝前后吸收液组成的测定结果表明:起主要脱硝作用的是ClO_2;反应消耗的NaClO_2与NO的摩尔比为1.06。通过补加消耗的NaClO_2可达同样的脱硝效果,循环3次后吸收液中的有效成分基本稳定。     

壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物去除废水中铜离子研究

研究pH值、温度、反应物比率对生成三元接枝共聚物的影响,三元接枝共聚物接枝率与接枝效率的计算,以及三元接枝共聚物对铜离子的吸附效果.实验与计算结果表明：生成三元接枝共聚物的最佳反应条件为引发剂（NH4）2S2O8用量6 mmol/L,反应温度50℃,壳聚糖（CTS）：丙烯酰胺（AM）：丙烯酸（AA）=1∶2.7∶0.3,pH值=7,反应时间5h;在相同条件下,三元接枝共聚物对铜离子去除效果比壳聚糖有了明显的改善,对铜离子去除率最高达到90.06％,比壳聚糖对铜离子的去除率高49.72％.     

硼氢化钠还原法回收电镀废液中的铜

采用NaBH4作为还原剂回收电镀废液中的铜。正交实验结果表明,各因素对剩余铜离子质量浓度的影响的显著性顺序为n(NaBH4)∶n(CuSO4)反应时间反应温度。最佳实验条件为:n(NaBH4)∶n(CuSO4)=1.50,反应温度30℃,反应时间25min。经该工艺可获得平均粒径为33nm的近球形立方晶系纳米铜粉,处理后废液中铜离子质量浓度低至0.2mg/L。在铜粉制备过程中加入非离子型表面活性剂可有效阻止晶粒长大,并提高其分散性能,使产物粒径均匀。采用苯骈三氮唑处理后的铜粉抗氧化能力明显提高。     

利用镀Ni废水制备超细Ni粉

采用正交实验法和X射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段,研究了利用镀Ni废水制备超细Ni粉的工艺。实验结果表明:各因素对Ni2+回收率影响的大小顺序为反应温度pH聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入量n(N2H4.H2O)∶n(Ni2+);不同分散剂对Ni2+回收率和Ni粉粒度影响不同,PVP对应的产物的分散效果最好;在反应温度80℃、pH12、PVP加入量4.6g/L、n(N2H4.H2O)∶n(Ni2+)=2.0的条件下,产物Ni粉的平均粒径为0.86μm,晶胞常数为3.523nm,制备的Ni粉纯度高,废水中的Ni2+回收率为99.36%。     

Cu~(2+)/UV/H_2O_2去除水中盐酸四环素及动力学研究

对比了UV、Cu~(2+)/H_2O_2、UV/H_2O_2、Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系对盐酸四环素(TC)的降解效果,考察了Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系降解TC的影响因素,并进行了动力学分析。实验结果表明:Cu~(2+)的加入明显增强了UV/H_2O_2体系对TC的降解效果,反应60 min时,Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系对TC的降解率相比UV/H_2O_2体系提高了24.82%;Cu~(2+)的最佳投加量为120μmol/L;pH对TC的降解影响较小;H_2O_2投加量、温度、紫外灯功率的增加均会增加TC的降解率。Cu~(2+)/UV/H_2O_2体系中TC的降解可用拟二级动力学方程描述,TC降解的活化能为15.56 kJ。     

纳米腐植酸基复合树脂的制备及其对Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附

采用水溶液聚合法,以丙烯酸、丙烯酰胺及改性蒙脱土为原料,纳米腐植酸为基体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过二硫酸钾为引发剂,制备了丙烯酸-蒙脱土-丙烯酰胺/纳米腐植酸复合树脂(简称复合树脂)。考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度、初始离子浓度等因素对复合树脂分别吸附Ni~(2+)和Cd~(2+)的影响。实验结果表明:在吸附温度35℃、吸附时间90 min、溶液pH为7、初始Ni~(2+)和Cd~(2+)的浓度分别为0.02 mol/L、复合树脂加入量16.7 g/L的条件下,Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别为383.02 mg/g和359.27 mg/g;复合树脂吸附Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附等温线均满足Langmuir等温吸附方程;吸附过程均符合准二级动力学方程;复合树脂重复使用6次,其对Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别降低了17.1%和9.3%。     

用铜钨合金废料制备氧化亚铜

用硝酸浸取铜钨合金废料中的铜,再用亚硫酸钠还原硝酸铜制备氧化亚铜。采用X射线衍射仪对氧化亚铜进行表征,考察了氧化亚铜产品对溶液中甲基橙的光催化效果,并与分析纯五水硫酸铜制备的氧化亚铜进行了对比。实验结果表明:在硝酸浓度为5.6 mol/L,硝酸用量为2.5 m L/g(为理论用量的1.5倍),浸取温度为40℃,浸取时间为6 h的最优浸取条件下,铜浸取率稳定在87%以上;在还原反应温度为80℃、还原反应时间为4h、硝酸铜浓度为0.8 mol/L的条件下,可制备得到较高纯度的氧化亚铜;在甲基橙质量浓度为20 mg/L、氧化亚铜加入量为2 g/L,500 W氙灯照射时间为2.5 h的条件下进行光催化反应,甲基橙降解率可达93%以上。与分析纯五水硫酸铜制备的氧化亚铜相比,两者形貌相似、光催化效果基本相当。     

利用含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜

介绍了利用含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的生产工艺、技术特点、工艺流程和产品质量。以碳酸钠作蚀刻废液的除杂剂,对其进行除杂前处理,控制反应液的pH为3．5～4．0、反应液中碳酸钠的浓度为0．02～0．03mol／L。可除去其中大部分杂质。用碳酸钠与含铜溶液中的铜进行合成反应,控制反应温度为70～80℃、pH为8～9、碳酸钠和含铜溶液中铜的浓度均为1mol／L,反应生成碱式碳酸铜,此产品中铜的质量分数为56％,产品质量优于木材防腐用碱式碳酸铜国内外同类产品。     

废弃SCR催化剂中钒和钨的浸出及回收

采用NaOH溶液一次性浸出废弃SCR催化剂中的钒和钨,并用硫酸对浸出液进行除杂,再利用NH4Cl和硫酸分步对浸出液中的钒和钨进行沉淀回收。在NaOH质量分数40%、液固比8、浸出时间4 h、浸出温度90℃的最佳碱浸条件下,钒和钨的浸出率分别达到90.44%和84.49%。除杂过程的铝去除率达到100%,硅去除率达到77.56%。在沉钒pH为8.0、n(NH_4~+)∶n(V)为4的最佳沉钒条件下,钒回收率达到82.79%。在n(SO_4~(2-))∶n(W)为2的最佳沉钨条件下,钨回收率达到76.41%。     

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。     

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。