新型绿色废铅锡合金高效提取技术研究

以环保型甲基磺酸为电解液,研发新型绿色废铅锡合金高效提纯技术,通过调节电解参数,获取最佳电解产物,从阴极沉积物形貌、能耗、纯度三方面进行了综合考量。实验结果表明:MSA浓度为120 g/L,铅锡离子浓度为Pb~(2+):60 g/L,Sn~(2+):20 g/L,电流密度为300 A/m~2时,在保证产品杂质含量符合国家标准情况下,成功实现了大电流、快速、无污染废铅锡焊料的电解精炼。     

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%。     

膜电解技术处理含氯及重金属的废酸

采用离子交换膜电解技术处理铜冶炼过程产生的含氯及重金属的废酸。考察了废酸处理工艺、电解温度、电解时间、电流密度和催化剂的添加等条件对处理效果的影响。实验结果表明：采用先沉淀重金属后脱氯的废酸处理工艺,氯离子和铜离子的去除效果均较好;当以钛盐为催化剂时,在电解温度为40 ℃、电解时间为2.0 h、电流密度为825 A/m²的最佳工艺条件下,处理后废酸中的氯离子质量浓度为0.22 g/L,氯离子去除率为98.59%,铜离子质量浓度为0.45 g/L,铜离子去除率为95.08%,其他重金属大部分也得到有效去除。净化后的废酸可回用至铜冶炼的生产过程中。     

电化学法回收废碱液

安格尔(Ангарский)国立技术研究所采用电化学法回收废碱液,废碱液组成为：游离碱1%-3.5%(质量分数),化合碱2%-5.75%(质量分数),亚硫酸盐和硫代硫酸盐1.5%-4%(质量分数),总钠3-10 g/L(质量浓度),此外,还含有少量环烷酸盐、酚盐、碳酸盐、乳化油、悬浮物等。 　　试验在电解槽中进行,可以选用Pt、Ti/Pt、Pb/PbO2、Ti/PbO2、Ti/MnO2等作电极材料。具体反应如下： 　　阴极：2H2O+4e→2OH-+H2↑ 　　阳极：2H2O-4e→4H++O2↑ 　　　　　2OH--4e→2H++O2↑ 　　　　　S2--2e→S↓ 　　　　　S2-+4H2O+8e→SO42-+8H+ 　　电解液：2S2-+O2+2OH-→S2O32-+H2O 　　　　　　2S2O32-+6H+→SO32-+3S↓+3H2O 　　　　　　S2-+2H+→H2S↑ 　　同时还发生硫醇、噻吩、酚、环烷酸盐等含硫有机物的氧化反应。 　　电解槽中有多孔石棉隔膜和钢网阴极,电流强度为5-40 A。选择良好的阳极材料对阳极反应有电催化作用,可以促进生成结晶硫或硫酸盐。增加阳极电流密度(ia)可以提高硫代硫酸盐的转化率,当ia＞400 A/m2时,硫代硫酸盐的转化率接近100%,酚的转化率达到87%-95%。连续电解1000 h,可使产碱率超过90%,单位电能损耗不超过4000 kVT．h/t(NaOH),电解装置电压4.5-5.5 V,回收液的游离碱度为6%-12%(以NaOH计)。进一步研究证明,利用膜法电解可以改善回收碱液的组分,并可将其中NaOH的质量分数提高到20%-30%。     

从废感光胶片中回收银

研究了以Fe3 -乙二胺四乙酸二钠-N a2S2O3体系为浸取剂从废感光胶片中回收银的方法,考察了浸出银的最佳工艺条件。实验表明,当浸取剂中FeC l3.6H2O质量浓度为35g/L、N a2S2O3.5H2O质量浓度为150g/L、pH为7、固液质量比为3∶10时,浸取剂可重复使用6次,胶片上银的浸出率可达99%以上;浸取液中的银采用硼氢化钠还原回收,粗银粉配以熔剂高温熔炼可得到纯度达99.78%的银,银回收率达96.88%,回收银后的浸取液可循环使用。     

硫酸溶解废锌锰电池正负电极材料的研究

研究了废锌锰电池正负极电极材料在硫酸中的溶解情况。H2O2的加入会对溶解过程产生较大的影响,适宜的溶解条件为：硫酸浓度3mol/L,液固比为6,反应温度50℃,H2O2浓度2．5％（质量分数）,反应时间20min.     

铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法降解水中的十溴联苯醚

采用铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法降解模拟废水中的十溴联苯醚(BDE-209)。探索了铁碳微电解法降解BDE-209的影响因素,考察了铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法对BDE-209的降解效果。实验结果表明:在模拟废水BDE-209质量浓度为1 mg/L、初始废水p H为2.0、铁碳质量比为1∶1、铁粉投加量为12 g/L、微电解温度为40 oC、微电解时间为60 min的条件下,铁碳微电解法的BDE-209降解率达到82.5%;当H2O2溶液投加量为4 m L/L时,铁碳微电解耦合光-Fenton氧化法的BDE-209降解率达到95.7%。说明添加H2O2的Fenton体系对BDE-209的降解有明显促进作用。     

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%。     

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。     

甘氨酸母液脱色废活性炭的微波-Fenton试剂氧化法再生

采用微波-Fenton试剂氧化法对甘氨酸母液脱色过程中产生的废活性炭进行再生,考察了废活性炭再生率的影响因素,并用SEM对再生活性炭进行了表征.实验结果表明,在Fenton试剂中n(H2O2)∶n(Fe2+)为24∶1、H2O2的浓度为25 mmol/L、溶液pH为3、反应温度为55℃、反应时间为18 min、微波功率为600 W时,废活性炭的再生率可达到75.80％.     

浊点萃取分光光度法测定水中Cr(Ⅵ)

利用二苯碳酰二肼显色,Triton X-100-正辛醇浊点萃取,建立了一种分光光度法测定水中Cr(Ⅵ)的新方法,并探讨了不同测定条件对测定效果的影响。优化后的测定条件为(总体积50 mL)1 mol/L稀硫酸加入量1.0mL、2 g/L二苯碳酰二肼溶液加入量1.5 mL、10 g/L Triton X-100溶液加入量1.5 mL、3 g/L苯甲酸溶液加入量4.0mL、正辛醇加入量5.0 mL。Cr(Ⅵ)质量浓度在0~20μg/L范围内符合朗伯-比尔定律,线性回归方程的相关系数为0.995 5。该方法应用于水样中痕量Cr(Ⅵ)的测定,相对标准偏差小于2.5%,加标回收率为95.7%。     

生物滴滤法处理药厂高浓度丙酮废气的中试研究

采用生物滴滤工艺对某药厂硫代纯化车间的高浓度丙酮废气进行中试规模的处理运行。现场风量在3000~4000 m^3/h范围波动,丙酮质量浓度在0~2278 mg/m^3范围波动。在39 d的运行期间,丙酮的平均脱除效率为78%,最高可达100%;系统的平均单位去除负荷为139.2 g/(h·m^3),最高可达482.1 g/(h·m^3)。在高浓度高波动的进气工况条件下,单位生物矿化量可以保持相对稳定的水平,波动范围为11.5~27.3 g/(h·m^3),生物系统的稳定性和鲁棒性较好。循环液COD与进气负荷具有一定的相关性。     

利用含铝废硫酸和废铝渣制备聚合硫酸铝

以含铝废硫酸和废铝渣为原料制备聚合硫酸铝（PAS）。优化了废铝渣的酸溶条件,确定了合适的稳定剂和碱化剂。实验结果表明：在酸溶反应温度为80 ℃、酸溶反应时间为40 min、以20 g/L Ca（OH）₂溶液为碱化剂、以加入量为60 mg/L的固体柠檬酸为稳定剂的条件下,制备的PAS比聚合氯化铝（PAC）和Al₂（SO₄）₃具有更优异的混凝性能。该工艺可回收利用废铝渣和含铝废硫酸,从而达到综合利用的目的。     

液液萃取—GC-MS法同时测定石化废水中双酚A和邻苯二甲酸二乙酯

建立了液液萃取（LLE）—气相色谱-质谱（GC-MS）法同时测定石化废水中双酚A（BPA）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的新方法,对液液萃取条件进行了优化。最佳的液液萃取条件为：萃取剂为乙酸乙酯,水样调成酸性（pH<2）,每次加入萃取剂0.1 mL/mL、盐析剂NaCl 0.1 g/mL,萃取次数为6次,每次萃取时间为2 min。实验结果表明：在质量浓度1~100 mg/L的范围内,BPA和DEP测定标准曲线的线性关系良好;BPA和DEP的检出限（LOD）分别为5.18 μg/L和0.89 μg/L,定量限（LOQ）分别为17.11 μg/L和2.96 μg/L,回收率为81.4 %~124.9 %,相对标准偏差（RSD）（n=7）小于5.5 %。     

固态反应法制备FeHY催化剂及其催化降解活性艳蓝的性能研究

分别以NaY、NH4Y和HY沸石为载体,以乙酰丙酮铁为铁源,采用固态反应法制备了铁负载量均为10%（w）的FeNaY-10、FeNH4Y-10和FeHY-10催化剂。考察了各催化剂对活性艳蓝（KN-R）的降解效果,其中FeHY-10的催化降解效果最佳。采用XRD和FTIR技术对FeHY-10催化剂进行表征。表征结果显示,FeHY催化剂晶体结构仍然保持了Y分子筛特有的孔道结构,铁物种在Y 分子筛表面高度分散。催化降解实验表明,催化降解KN-R的最佳工艺条件为KN-R溶液（质量浓度为300 mg/L）加入量为50 mL、溶液pH为2、催化剂FeHY-25（铁负载量为25%（w））加入量为0.281 3 g、H2O2质量浓度为6.356 g/L、降解温度为35 ℃、降解时间为140 min,在此工艺条件下FeHY催化剂对KN-R的降解率为97.4%。     

铁矿石烧结烟气脱硫灰处理含铬废水

在分析铁矿石烧结烟气脱硫灰成分的基础上,利用脱硫灰中的亚硫酸盐还原废水中的Cr(Ⅵ),再加碱中和,通过沉淀去除铬。在初始废水pH 1.0、脱硫灰加入量0.06 g/mg(以Cr(Ⅵ)计)、振荡转速160 r/min、振荡时间25 min、中和pH 7.5的最佳工艺条件下处理模拟含铬废水,Cr(Ⅵ)质量浓度由10.00 mg/L降至0.18 mg/L,去除率达98.2%。最佳工艺条件下处理3种实际含铬废水,处理后出水的Cr(Ⅵ)和总铬的质量浓度及pH均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》。实现了对脱硫灰的综合利用、化害为利和以废治废的目标。     

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。     

生物洗涤法处理含苯废气

以活性污泥为洗涤剂,采用生物洗涤法处理含苯废气。考察了气相苯去除率的影响因素,比较了清水洗涤和生物洗涤的处理效果。经培养驯化得到有降解苯能力的活性污泥,比降解速率(u)为6.27 h~(-1),半速率常数(k_c)为276.37 mg/L。当液相苯质量浓度小于k_c时,该生化反应为一级生化反应,动力学方程为u=0.046ρ。生物洗涤塔在进气苯质量浓度200～500 mg/m~3(容积负荷11.89～29.72 g/(m~3·h))、停留时间60～70 s、洗涤液pH 6.8、气体流量0.14 m~3/h(气液比7:1)时,气相苯去除率最高为94.15%,去除负荷为27.99 g/(m~3·h),液相苯质量浓度稳定在24.32 mg/L左右。     

O_3-Ca(OH)_2体系处理苯酚废水

研究了苯酚在新型臭氧氧化体系O_3-Ca(OH)_2体系中的降解与矿化效果。实验结果表明:苯酚及TOC的去除率都随着Ca(OH)_2用量(小于2 g/L)、进气臭氧质量浓度(小于75 mg/L)、进气流量(小于3.0 L/min)的增大以及初始苯酚质量浓度的减小而增加,但受反应压力和液相温度的影响较小;当Ca(OH)_2用量大于3 g/L时,苯酚和TOC的去除率在30 min和55 min时分别达到了100%左右;Ca~(2+)的存在实现了羟基自由基清除剂CO_3~(2-)的实时分离去除,从而强化了臭氧氧化过程中苯酚的降解与矿化。这表明,O_3-Ca(OH)_2体系是一种处理难降解有机废水的高效臭氧氧化新体系。     

稀土改性NaY型分子筛催化热解废轮胎

采用稀土氧化物改性NaY型分子筛（Ⅰ型催化剂）,100 gⅠ型催化剂中添加0.5 g CeO₂得到Ⅱ型催化剂,100 gⅠ型催化剂中添加0.5 g La₂O₃和0.5 g CeO₂得到Ⅲ型催化剂。分别采用Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型催化剂催化热解废轮胎（粒径0.2 mm）,Ⅱ型和Ⅲ型催化剂的产油起始温度和终止温度均低于Ⅰ型催化剂。在催化剂加入量为2.5 g、废轮胎加入量为100 g 的条件下,Ⅲ型催化剂催化热解反应的产油率和油气总产率均高于Ⅰ型和Ⅱ型催化剂。Ⅱ型和Ⅲ型催化剂催化热解主要产生轻组分气体,Ⅱ型催化剂C₄选择性最高,Ⅲ型催化剂C₃选择性最高。