机械活化对废荧光粉中钇浸出动力学的影响

针对废荧光粉进行机械活化预处理以提高其反应活性,实现其中金属钇(Y)在盐酸溶液中的高效浸出。通过浸出实验,考察了浸出温度以及盐酸初始浓度对废荧光粉中钇浸出效果的影响。废荧光粉经机械活化预处理后,在较低的温度和盐酸初始浓度条件下,钇浸出速率均显著提高。在球磨转速550 r·min~(-1)、球料比41:1、球磨时间60 min条件下,经机械活化预处理后,废荧光粉的表观活化能和反应级数由原始样品的41.9 kJ·mol~(-1)和0.69降至10.9 kJ·mol~(-1)和0.23。     

利用CRT屏玻璃制备板状泡沫玻璃

以废旧阴极射线管(CRT屏)为主要原料,混合碳粉作为发泡剂,硼砂为助熔剂、稳泡剂,利用烧结法制备出的板状泡沫玻璃是一种高性能无机建筑保温材料。利用TG-DSC-MS研究分析了CRT屏玻璃的热性能与发泡剂协同作用的关系。配合料被预先压制成板块状,然后在发泡温度下进行烧成。研究了发泡剂碳粉的含量、发泡温度和发泡时间与其结构、性能的关系。研究分析表明,以废CRT屏玻璃为主要原料、碳粉为发泡剂,将混合料压制成块,烧制出板状泡沫玻璃。其较佳的发泡温度为850℃、碳粉的最佳用量范围为0.3%～0.5%,较好的发泡时间为30 min。烧制的板状泡沫玻璃的密度为0.292 g/cm3。在相同的制备条件下,随着发泡温度的升高,气泡孔径也呈现增大趋势,孔壁也逐渐变薄。随着发泡时间逐渐增加,气孔的直径迅速增大,并有形成连通孔。     

玻璃分相法脱除CRT屏玻璃中重金属钡

玻璃分相的方法可以将重金属钡从CRT屏玻璃中高效脱除。该方法将CRT屏玻璃与一定量的B2O3混合后在空气气氛下进行热分相处理。在热分相处理过程中,屏玻璃中的B2O3与SiO2逐渐分离,形成2个独立的相（富B2O3相和富SiO2相）。CRT屏玻璃中的重金属钡和其他碱金属氧化物在分相过程中主要富集在呈网状连通结构富B2O3相中。将分相处理产物经5 mol?L-1的硝酸在90 °C条件下浸泡30 min,即可将富B2O3相以及其中包含的重金属钡一并去除,得到SiO2含量超过95%的高硅氧玻璃粉末。实验结果表明,当反应温度为1 100 °C,B2O3添加量为30%,保温时间为30 min时,钡的脱除率可以达到98.84%,为废弃CRT屏玻璃无害化处理与资源化利用提供了一条新的途径。     

利用废CRT屏玻璃为原料制备泡沫玻璃

以废阴极射线管(CRT)屏玻璃为主要原料,碳黑为起泡剂,采用粉末烧结法制备了低密度保温泡沫玻璃。通过扫描电镜(SEM)、导热系数测定仪等分析手段,研究了起泡剂的用量、发泡温度和发泡时间对泡沫玻璃泡径、密度、热学性能以及机械力学性能的影响。结果表明,在相同烧制工艺条件下,随起泡剂掺加量增加,烧制所得的泡沫玻璃密度成"V"型变化;当其掺加量为0.20%时,泡沫玻璃在密度、孔径分布以及力学性能上均达到最佳。随着发泡温度的提高和发泡时间的延长,密度会逐渐减小,泡沫玻璃的气泡会逐渐增大,以致产生连通现象。当发泡温度为820℃、发泡时间为30min时烧制的泡沫玻璃密度为0.180 g/cm3,导热系数为0.0695 W/(m.K)。     

铬渣酸溶性六价铬浸出动力学研究

考察了铬渣中的六价铬的在硫酸中浸出行为,分别研究了温度、硫酸浓度和铬渣粒径对酸溶性六价铬浸出的影响.研究表明,酸溶性六价铬酸浸为化学反应过程,可用"颗粒不变缩核收缩芯模型"进行描述,通过尝试法,确定酸溶性六价铬浸出过程为内扩散控制类型,表观活化能为9.32 kJ/mol;在此基础上,经多元回归分析,得到了表观反应速率常数关于温度、硫酸浓度和铬渣粒径的经验表达式.     

CRT锥玻璃碳热还原强化玻璃分相脱铅

通过碳热还原强化玻璃分相的方法实现CRT含铅锥玻璃高效脱铅的同时制备出高硅氧玻璃粉末。将锥玻璃与一定量B2O3混合后在还原气氛下进行热处理。在热处理过程中,锥玻璃中的部分氧化铅被还原成单质铅并从玻璃相中析出,剩下未被还原的氧化铅则主要富集在呈网状连通结构的富B2O3相中。析出的单质铅与富B2O3相通过5 mol·L-1的硝酸高效去除。当锥玻璃与20%的B2O3混合均匀,在1 000 ℃还原气氛下保温30 min,铅的酸浸脱除效率可达99.80%,并得到SiO2含量大于95%的高硅氧玻璃粉末。高硅氧玻璃粉末可作为催化剂载体、吸附剂或者重新熔炼制备成与石英玻璃类似的耐高温、透光性强的高硅氧玻璃,故为含铅玻璃的无害化与资源化利用提供了一条新的途径。     

pH对活化前后废弃铁铝泥吸附不同种磷动力学的影响

实验研究了300℃热活化前后的给水厂废弃铁铝泥（R-FARs和H300-FARs）对正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐的吸附动力学特性,并考察pH对不同磷吸附动力学的影响。结果表明,pH对不同磷吸附动力学过程的影响趋势相似,即低pH有利于吸附。准二级动力学模型能够更真实地反映不同磷在R-FARs和H300-FARs的吸附动力学行为,由拟合结果可知焦磷酸盐和六肌醇磷酸盐的初始吸附速率相对较大,而甘油磷酸盐最小;且活化作用明显提高了不同磷的初始吸附速率,并减弱了pH对初始吸附速率的影响。不同磷的吸附速率受到液膜扩散、颗粒内扩散和吸附反应三者共同控制,其中吸附反应是主要的控制步骤。     

废旧电视机CRT玻壳中Pb的浸出及豁免处置

采集黑白和彩色废旧电视机的阴极射线管(CRT)玻璃外壳(玻壳),利用X射线荧光分析了其化学组成,并采用浸出毒性浸出方法对玻壳中Pb的浸出进行了研究.结果表明,不同类型的CRT玻壳铅含量(以PbO计)差别较大,彩色CRT屏玻璃最低(0.07%),黑白CRT屏玻璃、锥玻璃次之(2.83%),而彩色CRT锥玻璃最高(22.6...     

电镀锌泥饼的酸浸条件对锌浸出率的影响

研究了含锌泥饼的浸出条件。试验结果表明，适宜的酸浸条件：浸取液终点pH值为5左右；液固化（3：1）－（4：1）；分段加酸时间为2h；搅拌速度为100－200r/min，在上述条件下用硫酸溶液进行常温浸取，锌浸出率可达98％，铁浸出率小于1％。     

机械化学活化对磷酸铁锂电池中锂选择性浸出特性的影响

针对传统方法不能实现废旧磷酸铁锂电池正极材料(LiFePO₄)中锂(Li)选择性回收的问题,研究了“机械化学活化+浸出”联合工艺对Li选择性浸出的效果。对机械化学活化和浸出的工艺参数进行优化后,确定机械化学活化阶段的优化条件为：药剂用量(NH₄)₂SO₄: LiFePO₄摩尔比为1∶1、球料比为10∶1、湿磨时间为30 min。浸出阶段的优化条件为：浸出温度为80 ℃、H₂O₂体积分数为4%、固液比为50∶1 (g∶L),浸出时间为50 min。浸出反应的机理为,机械活化后,LiFePO₄的晶格发生错位,颗粒粒径减小;浸出后LiFePO₄中Fe的价态发生变化、Li与共磨剂络合。在优化的条件下,Li的浸出率为99.55%、Fe的浸出率为0,达到了选择性浸出Li的目的。本研究所开发的机械化学活化法可为高选择性回收废旧锂电池中的Li提供参考。     

阴极射线管锥玻璃碳热还原强化酸浸脱铅

通过碳热还原强化酸浸的方法高效去除CRT锥玻璃中的重金属铅,同时将脱铅残渣转变为玻璃微珠产品。实验考察了还原温度、碳粉加入量和保温时间对锥玻璃中铅浸出效果的影响。研究结果表明,经碳热还原预处理后锥玻璃中的氧化铅转变为单质铅并主要富集在玻璃微珠表面,通过酸浸处理可高效回收锥玻璃中的铅。当锥玻璃与10%碳粉混合均匀,在1 200℃条件下处理30 min,锥玻璃中铅的浸出效率可达94.80%,脱铅残渣为粒径范围1~15 μm的玻璃微珠。     

干湿循环对Pb污染土固化体力学和浸出特性的影响

为研究干湿循环作用对Pb污染土固化体力学和浸出特性的影响规律,采用普通硅酸盐水泥(OPC)和磷酸镁水泥(MPC)2种固化剂对Pb污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度实验、渗透实验和浸出实验,探讨干湿循环作用对Pb污染土固化体力学和浸出特性的影响规律,并结合压汞实验分析干湿循环作用对Pb污染土固化体力学和浸出特性影响的微观机制。结果表明:干湿循环作用均会降低OPC和MPC固化体的力学特性,MPC固化体耐久性要优于OPC固化体;通过浸出实验发现,OPC和MPC固化体浸出浓度均随干湿循环次数的增加而增加,当干湿循环次数大于5次时,OPC固化体浸出浓度高于浸出安全标准,而MPC固化体的浸出浓度均低于浸出安全标准;通过压汞实验发现,干湿循环作用破坏了固化土的结构完整性,增大了固化体中大孔隙(孔径＞1 μm)体积。这是导致Pb污染土力学特性降低的根本原因,而固稳机制的不同是干湿循环作用下OPC和MPC固化体浸出浓度差异的本质原因。     

废铅酸蓄电池铅膏柠檬酸浸出动力学研究

通过研究废铅酸蓄电池铅膏柠檬酸-柠檬酸钠浸出过程中PbSO4转化率随时间变化,考查了物料粒度、搅拌速度和浸出温度对转化率的影响,建立了反应的动力学方程,并计算了浸出反应表观活化能。结果表明,减小物料粒度、提高浸出温度和适当提高搅拌速度,均可提高硫酸铅转化率。浸出反应表观活化能为67.82 kJ/mol,浸出反应受化学反应步骤控制。     

机械淋滤-厌氧生物组合工艺处理有机生活垃圾中试研究

采用机械淋滤/厌氧生物组合工艺,充分发挥机械淋滤反应器的水解酸化功能和厌氧生物反应器的产甲烷功能,对有机生活垃圾进行了中试规模处理。厌氧生物反应器经过接种,15 d驯化完成。厌氧反应器出水回流淋洗水量对机械淋滤反应器运行特征有较大影响,当回流淋洗水量为3.0 m3/d时,淋滤液COD、VFA第8天时浓度分别为41 000 kg/L和2 000 kg/L。对机械淋滤反应器/厌氧反应器组合工艺进行了多批次实验,每吨有机生活垃圾平均产生沼气87.2 m3,甲烷含量稳定在75%,平均产沼系数为0.46 m3/kg COD,厌氧生物反应器出水COD平均值为560 mg/L,在对有机生活垃圾处理的同时实现有机生活垃圾资源化利用。     

氧化铝对煤矸石提铝废渣制备水玻璃的影响

以纯石英砂或煤矸石酸浸提铝废渣为原料,采用低温(850℃)纯碱烧结法制备水玻璃,考察了杂质Al2O3含量对原料中SiO2溶出率以及产品水玻璃模数的影响,通过电感耦合等离子发射光谱(ICP)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析(TGA)手段对原料和产物进行了分析和表征。结果表明,与纯石英砂为原料制备水玻璃相比,杂质Al2O3的存在降低了SiO2-Na2O体系的反应温度,但由于Al2O3会与反应体系中的SiO2和Na2O反应生成水不溶性的铝硅酸钠盐,导致实际可溶性SiO2的含量减少,降低了SiO2的溶出率和硅酸钠的模数。通过添加石英砂可控制提铝废渣中的A12O3含量低于5%,使提铝废渣中SiO2的溶出率达到90%以上,制得水玻璃模数达2.15。     

线路板污泥酸浸液中铜的置换回收

采用废铁片作为置换剂,从线路板污泥酸浸液中置换回收铜。结果表明,废铁片置换铜的最佳工艺条件为：铁片用量为30 mg/mL浸出液,反应时间为6 h,温度为35℃,无需进行pH值调节,直接用原浸出液进行置换反应,此时铜的回收率可达到91.82%,铜的纯度可达到98.96%。对置换出的海绵铜粉进行扫描电镜分析,发现该铜粉的形貌主要是类球形。铁片置换沉淀海绵铜过程符合一级反应动力学方程,活化能为18.30 kJ/mol,该反应属于扩散过程控制。