一、离子交换分离磷矿脱镁废水中镁离子的动力学(论文文献综述)
吕瑞[1](2020)在《离子交换树脂分离磷酸硝酸溶液中钙镁铁铝离子的研究》文中研究说明磷酸硝酸溶液是硝酸分解磷矿所得的中和母液,用于生产氮磷复合肥料。该溶液除含有磷酸(4.4 mol·L-1)、硝酸(1.1 mol·L-1)外,还含有大量的钙离子(1.9 mol·L-1)及少量的镁铁铝离子(0.14~0.24 mol·L-1)。这些金属离子的存在使磷酸硝酸溶液在中和过程中生成大量固体沉淀,导致料浆易粘稠、水溶性磷退化。为缓解此类问题,工业上通常采用沉淀法去除磷酸硝酸溶液中的大部分钙离子,但受限于金属离子的溶解度,溶液中仍会残留少量的钙镁铁铝离子。为此,本文首先研究钙镁铁铝离子对磷酸硝酸溶液中和过程的影响规律,为这些金属离子的分离奠定基础和指引方向;然后,以离子交换树脂为吸附剂,着重研究磷酸硝酸溶液中钙镁铁铝离子的深度分离过程。主要研究内容如下:(1)针对中和过程料浆易粘稠、水溶性磷退化的问题,依据中和母液组成,设计单元、二元、四元金属离子磷酸硝酸溶液,考察金属离子对氨中和过程料浆流变性及所生成水不溶物的影响。研究结果表明,当磷酸硝酸溶液中含有0.05~0.25 mol·L-1单个Mg2+、Fe3+、Al3+离子或0.05~2.0 mol·L-1单个Ca2+离子时,料浆流变性均良好,但中和终点时溶液中都有水不溶性的PO43-、NH4+盐生成;对于含有2.0 mol·L-1 Ca2+离子的磷酸硝酸溶液,当与0.05 mol·L-1 Mg2+离子共存时,料浆流变性几乎不发生变化,但与0.05mol·L-1 Fe3+或Al3+离子共存时,溶液中较多的NH4+、NO3-离子转化为固体沉淀,使料浆流变性出现恶化;对于四元金属离子磷酸硝酸溶液(Mg2+、Fe3+、Al3+离子浓度均为0.25 mol·L-1),当Ca2+离子浓度为0.25~0.5 mol·L-1时,料浆流变性良好,但Ca2+离子浓度为1.0 mol·L-1时,溶液中大量PO43-、NH4+、NO3-离子(3.43、4.26、2.24 mmol·g-1)转化为固体沉淀,使料浆流变性严重恶化,中和过程无法顺利完成。因此,为避免中和过程料浆粘稠,必须对磷酸硝酸溶液中大量钙离子进行脱除;为避免水溶性氮磷退化,有必要对磷酸硝酸溶液中少量钙镁铁铝离子进行深度脱除。(2)为深度脱除磷酸硝酸溶液中的钙镁铁铝杂质离子,以001×7树脂为吸附剂,通过静态吸附过程和动态吸附脱附过程研究,考察该树脂分离钙镁铁铝离子的可行性,并对操作参数进行优化,最后结合FT-IR和XPS表征,得出树脂的除杂机理。研究结果表明,001×7树脂对磷酸硝酸溶液中Ca2+、Mg2+离子的吸附性能良好(0.80、0.66 mmol·g-1),对Fe3+、Al3+离子的吸附性能较差(0.02、0.20 mmol·g-1);001×7树脂可有效脱除磷酸硝酸溶液中共存的Ca2+、Mg2+离子,且分离过程循环稳定性良好,最佳的操作参数为:流动方式上流、料液流速1.0 m L·min-1、初始离子浓度0.25 mol·L-1、柱高45 cm、再生溶液7 mol·L-1硝酸;树脂的除杂机理是基于其上磺酸基与Ca2+、Mg2+离子发生的可逆离子交换反应,从而实现分离过程的可循环性。因此,001×7树脂深度脱除磷酸硝酸溶液中Ca2+、Mg2+离子的分离过程有很好的应用前景。(3)为筛选出适合于分离磷酸硝酸溶液中Fe3+、Al3+离子的树脂,以S957、S950、S930树脂为吸附剂,通过静态吸附过程和动态吸附脱附过程研究,考察不同树脂对Fe3+、Al3+离子的吸附、脱附性能。研究结果表明,S957树脂和S950树脂对磷酸硝酸溶液中Fe3+、Al3+离子均有较好的吸附能力(0.76、0.40 mmol·g-1和1.04、0.80 mmol·g-1);S957树脂在7次吸附-脱附过程中表现出稳定的Fe3+、Al3+离子吸附、脱附性能,但S950树脂的再生性能却很差;对于含有钙镁铁铝离子的磷酸硝酸溶液,S957树脂能够选择性地去除Fe3+、Al3+离子,对Ca2+、Mg2+离子的吸附能力较小。因此,S957树脂为最佳的吸附剂,可用于深度脱除磷酸硝酸溶液中的Fe3+、Al3+离子。(4)为深入研究磷酸硝酸溶液中铁铝离子的分离过程,以S957树脂为吸附剂,考察Fe3+、Al3+离子的吸附动力学以及动态吸附、脱附过程,并对操作参数进行优化,最后结合BET、FT-IR、XPS表征以及量化计算,研究树脂的除杂机理以及其上功能基团与金属离子的结合机理。研究结果表明,磷酸对Fe3+、Al3+离子在S957树脂上的吸附速率有较大的抑制作用,达到吸附平衡的反应时间分别为60、40 min;最佳的动态操作参数为0.5m L·min-1料液流速和8 mol·L-1盐酸再生溶液;S957树脂的除杂机理是基于膦酸基与Fe3+、Al3+离子间的离子交换反应,孔结构参数和磺酸基影响较小;由于膦酸基与Fe3+、Al3+离子结合能较大,在磷酸二氢根离子的影响下,S957树脂仍对磷酸硝酸溶液中的Fe3+、Al3+离子具有良好的吸附性能。因此,S957树脂深度脱除磷酸硝酸溶液中Fe3+、Al3+离子的分离过程应用前景良好。
廖美铃[2](2020)在《源分离尿液氮磷资源回收与同步产电研究》文中研究说明近二十年来,因氮磷过度排放引起的水体富营养化已经成为我国重大环境污染问题之一。传统合成氨工艺及磷矿开采均需消耗大量能源,且磷矿还属于不可再生资源,而尿液含有大量氮磷,基于已有的尿液源分离系统已可以从便器中分离出纯度高于85%的尿液,所以从尿液中回收氮磷不仅具有重要的环境意义,而且有助于解决人类可持续发展的问题。采用电化学方法生成鸟粪石从而回收尿液中的氮、磷正越来越受到人们的关注,但由于电化学工艺往往能耗过高,在实际应用过程中受到限制。为此,本论文研究了电化学沉淀和电化学氧化协同作用,运用镁空气燃料电池(Magnesium-air fuel cell,MAFC)技术从尿液中以鸟粪石形式回收氮磷,以实现氮磷回收与同步产电。另外,针对尿液水解耗时过长的问题,研究了尿液水解规律,探究脲酶添加量对电化学沉淀的影响机制,以实现尿液储存时间的缩短及氮磷资源的最大化利用。研究内容主要分为两个部分:(1)水解尿液的氮磷资源回收及同步产电研究:获得多孔氧还原反应催化剂制备方法,设计并构建MAFC;探明以水解尿液作为MAFC电解液时,氮磷去除及反应过程动力学规律;解析电池外电阻调节对所回收沉淀性质的影响规律;研究MAFC产电性能的变化规律与作用机制。(2)尿液中脲酶添加量对磷资源回收的影响机制研究:获得脲酶促进尿液水解的pH变化规律及最佳初始pH;揭示以不同脲酶添加量的尿液作为MAFC电解液时,尿液的氮磷去除及反应过程动力学规律;分析不同脲酶添加量的尿液对回收沉淀的组成与性质的影响规律。本研究得到的主要成果如下:(一)设计了电化学沉淀和电化学氧化协同反应过程并构建MAFC反应器;成功将MAFC工作原理运用于水解尿液氮磷回收与同步产电,经25 min处理后磷去除率高达99%,出水磷浓度为0.28 mg L–1,满足中国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准所规定的出水磷浓度要求,电池最大输出功率密度为552.32 mW m–3,回收每公斤磷的同时回收电能1035.06 KWh;成功以鸟粪石形式回收氮磷资源,所回收的鸟粪石纯度高达98%,与商业品性质相当;利用电极反应原位产生镁离子和氢氧根参与到鸟粪石沉淀反应,无需外加化学试剂,降低了工艺运行成本;提出了一种延缓镁板钝化且提高MAFC电化学性能的反应机制。(二)确定脲酶促进尿液水解的最佳初始pH值为5,脲酶失活的pH值为2;当体系初始pH从5上升到11时,随着pH增加,尿酶活性降低,尿液水解速率降低,氨氮的生成速率从1.818mg L–1 min–1下降到0.366 mg L–1 min–1;当脲酶添加量从1 mg L–1增加至5 mg L–1时,水解约5.5%的尿液花费的时间从3.5 h缩短到12 min;随着脲酶含量增加,回收沉淀的磷含量及鸟粪石纯度增加,Ca2+含量减少。本论文运用镁空气燃料电池技术从尿液中以高纯鸟粪石形式回收氮磷,实现了99%磷回收及同步产电。从源头控制了含氮磷废水的排放并进行有效的资源回收,不仅可以降低污水处理厂的运行成本、提升出水水质,还能创造出巨大的经济效益。
陈丽萍[3](2020)在《湿法磷酸制备磷酸氢镁研究》文中进行了进一步梳理磷酸氢镁在污水处理、食品、医药等方面应用广泛,在城市及工业污水处理中常被用作化学沉淀剂,与NH4+反应生成MAP(磷酸铵镁),可以去除水体富营养化污染源—氨氮。目前国内外制备磷酸氢镁的方法主要是用热法酸和氧化镁(或氢氧化镁)反应制取,而对于以湿法磷酸为原料制备氨氮废水沉淀剂磷酸氢镁的方法及其结晶热力学和动力学的数据都未曾系统研究。首先本课题以湿法磷酸和氧化镁为原料研究磷酸氢镁制备过程,为提高产品品质,对湿法磷酸进行了除杂预处理后,探究了不同氧化镁浓度、反应温度、搅拌速度、反应p H和反应时间等制备条件对磷酸氢镁产品的纯度、粒度大小的影响。最优制备条件为:氧化镁浓度为5 g/100 g水,反应温度65℃,搅拌速度为250 r/min,反应时间50 min,制备得到的工业级MgHPO4·3H2O(纯度大于96%)产品,产品的平均粒径为93.61μm。从原料的的处理到磷酸氢镁的制备全过程,湿法磷酸收率约为80%,氧化镁收率约为88%。其次,测量了磷酸氢镁结晶热力学数据。采用等温溶解法研究了298.15 K和313.15 K三元体系MgHPO4-Na2HPO4-H2O(17%H3PO4溶液)及其2个二元子体系的固液相平衡数据。通过对MgHPO4·3H2O在磷酸中溶解度的测定,发现其溶解度基本不随温度的改变而变化,但是磷酸浓度对其溶解度的影响很大。研究发现磷酸氢镁-水在17%的磷酸溶液中的二元体系相平衡,其平衡固相为七水磷酸氢镁和三水磷酸氢镁。273.15 K-363.15 K范围内磷酸氢二钠-水在17%的磷酸溶液中的二元体系相平衡固相分别为Na2HPO4·12H2O和Na2HPO4·7H2O。在298.15K MgHPO4-Na2HPO4-H2O(17%H3PO4溶液)三元体系相平衡,其相图有一个共饱点和三个结晶区,分别为MgHPO4·7H2O结晶区、Na2HPO4·12H2O结晶区和MgHPO4·7H2O+Na2HPO4·12H2O共结晶区。Na2HPO4·12H2O的结晶区很小,其他两个共结晶区很大。313.15 K时MgHPO4-Na2HPO4-H2O(17%H3PO4溶液)三元体系相平衡体系中存在一个共饱点和三个平衡固相,分别为MgHPO4·3H2O、Na2HPO4·7H2O和MgHPO4·3H2O+Na2HPO4·7H2O的共饱和固相。在该三元相图中MgHPO4·3H2O相区和MgHPO4·3H2O+Na2HPO4·7H2O共盐结晶的相区很大,Na2HPO4·7H2O的结晶相区很小。最后,采用连续稳态法对氧化镁和磷酸生成MgHPO4·3H2O的反应结晶动力学进行了研究,可以发现该结晶生长过程符合?L定律,从而确定了三水磷酸氢镁晶体的生长为粒度无关生长,最终了确认其结晶动力学生长模型。通过使用Matlab软件进行多元线性回归拟合出生长速率与成核速率方程,且通过理论值与实验值的对比发现其偏差控制在10%以内,其生长速率方程具有一定实际生产指导意义。温度对反应结晶过程的影响最明显,其成长速率大幅度增长,结晶质量明显提高,晶体形态明显发生了变化;其次影响结晶过程较明显的因素是平均停留时间;而对结晶过程影响最小的因素是磷酸浓度。
倪帅男[4](2019)在《稀土工业废水中低浓度稀土的富集与钙镁离子的去除》文中研究表明稀土是国家战略资源。稀土在开采和冶炼过程中会产生大量含有低浓度稀土的废水,如果不能有效的回收,不仅会造成稀土资源的浪费,也会引发环境污染问题。另外,在稀土冶炼分离过程中因萃取剂皂化等过程也会产生大量氨氮废水,其含有高浓度的钙、镁离子,在使用机械式蒸汽再压缩(MVR)技术处理氨氮废水时,钙、镁离子易结垢,会导致设备处理能力降低,也会使得设备的运行和维护成本增加。本文针对以上问题,提出了萃取-沉淀新方法,合成出新型苯氧羧酸类萃取-沉淀剂包括2-(4-丁氧基苯氧基)乙酸(BPAA)、4-(4-丁氧基苯氧基)丁酸(BPBA)、2-(4-(苄氧基)苯氧基)乙酸(BZAA)和4,4’-异亚丙基二(苯氧基乙酸)(H2IPOAA)用于稀土工业废水中低浓度稀土的富集和稀土工业产生的氨氮废水中钙、镁离子的去除。本文得出以下结论:(1)合成的BPAA用于从稀土工业废水中回收并富集低浓度的稀土元素,可以在5分钟内使稀土完全沉淀,与稀土元素形成的沉淀物BPAA-REEs的尺寸大于其他沉淀剂(如草酸,碳酸氢铵,CaO和MgO等),形成的沉淀易于固-液分离,与所合成的其他萃取-沉淀剂(BPBA、BZAA)相比,BPAA具有更高的负载量。使用BPAA从含稀土浓度为159mg/L的稀土工业废水中富集稀土元素,稀土的沉淀率为97.3%,萃余液中的稀土浓度小于5 mg/L。经过反萃可以获得高浓度的稀土富集溶液(30.0 g/L和6.54 g/L),反萃率为96.5%。另外,BPAA在萃余液中的溶解度低于50 mg/L,萃余液中的COD值低于45 mg/L。萃取-沉淀新方法也表现出在有色金属的湿法冶金、二次资源回收、含钍放射性废物处理和重金属污染处理中的应用前景。(2)合成的H2IPOAA用于去除氨氮废水中的钙、镁离子,与钙、镁离子可以形成尺寸D(50)为30μm的MIPOAA沉淀颗粒,该颗粒尺寸比H2C2O4,Na2C2O4和Na2CO3形成的沉淀物大,易于固-液分离。研究了影响因素,即平衡时间,水相的pH值和皂化度的条件实验,并确定其萃取机理为阳离子交换机理。在H2IPOAA的皂化度为85%时,可以在10分钟内从氨氮废水中沉淀Ca2+和Mg2+,钙、镁离子的沉淀率可以分别达到84%和91%,萃余液中Ca2+和Mg2+的浓度分别为84 mg/L和291 mg/L,符合MVR处理氨氮废水的标准。此外,H2IPOAA可以重复使用,并且损失较小。H2IPOAA的再循环性能有助于降低成本和减少污染。
王健[5](2019)在《工业废水中除磷的工艺研究》文中研究说明氮磷是导致水体富营养化的关键因素,磷是一种不可再生的宝贵资源。随着污染物排放标准的日趋严格以及磷资源的日益匮乏,废水脱氮除磷技术以及磷资源化回收技术的研究与开发无疑具有重要意义。鸟粪石沉淀法又称磷酸铵镁沉淀法是近年来兴起的一种新的氮磷废水处理方法,该方法简单高效,反应迅速,可同时去除和回收废水中的氨氮和磷,而生成磷酸铵镁(Mg NH4PO4·6H2O),俗称鸟粪石,还能回收利用,是一种优良的缓释肥料。因而,鸟粪石沉淀法在除磷领域具有广阔的开发应用前景,受到人们的广泛关注。本文详细研究了用鸟粪石沉淀法处理工业废水的除磷工艺影响因素,使出水的总磷含量(TP)与生活废水相当,便于大规模集中生物处理。论文分别以高浓度和低浓度模拟废水、某公司磷酸盐工业废水和低浓度沼液为研究对象,详细探讨了废水p H值、物质摩尔配比、反应时间、反应温度、物质浓度、搅拌速度等因素对除磷效果的影响,并对鸟粪石沉淀法除磷动力学进行了深入研究,得到主要结论如下:在高浓度及低浓度的模拟废水除磷因素考察中,以Na2PO4·12H2O和NH4Cl为原料配置了TP浓度分别为5442 mg/L和340 mg/L的高浓度和低浓度含磷废水,确定了除磷反应最佳条件为:p H值为10、Mg:P:N摩尔配比为1.5:1.06:1、反应时间和反应温度为30min和25℃、搅拌速度200r/min。此条件下对高、低浓度含磷废水有较好的去除效果,磷去除率分别达到了99.37%和96.02%。其中p H值对除磷效果影响最大,Mg:P:N的摩尔配其次,温度和反应时间对除磷效果影响不明显。在此基础上,进一步以武汉市某化工集团待处理TP含量为1768.2 mg/L的生产废水为研究对象,考察了不同因素对除磷效果的影响,实验结果表明,碱性条件下及适当过量的Mg含量利于磷的去除,随着反应时间的延长除磷率提高,磷去除率的影响因子对反应影响从大到小依次为:p H值、Mg:P:N、温度,这与模拟废水实验结果相吻合。反应最佳p H值为10,最佳Mg:P:N为1.5:1.06:1,此条件下磷去除率达到99.22%。以武汉某养殖场TP含量为138.3 mg/L的低浓度厌氧沼液废水为研究对象的实验再次验证了p H条件的重要性,在调节p H固定为10时增加废水中Mg和N的比例能有效提高磷的去除率。最佳p H值和Mg:P:N分别为10和1.5:1.06:1。此时鸟粪石结晶法对该低浓度沼液中的磷酸盐的去除率为98.02%,并且反应速度快,鸟粪石晶体较大,利于沉淀,从而直接过滤分离得到鸟粪石。进一步对体系主要发生的鸟粪石沉淀反应Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→Mg NH4PO4·6H2O↓+H+进行了反应动力学的深入研究,结果表明,该鸟粪石沉淀反应为准一级反应,反应活化能为16.80 k J/mol,活化能较小,反应速率较快,温度对反应速率的影响较小,因而从废水中回收磷的鸟粪石沉淀反应可以在常温下操作。因此,鸟粪石沉淀法能有效的去除废水中的磷,具有较好的经济效益和环保效益。探究其最佳工艺条件能最大限度提高除磷率,产生颗粒较大的晶体利于沉淀,是一种技术可行,经济环保的处理废水方法,具有很好的应用前景。
章新[6](2018)在《磷矿酸解液中Al3+、Mg2+分离研究》文中研究说明目前湿法磷酸工艺已成为全球生产磷酸的主要方式,其产量占磷酸总产量的80%90%,具有不可替代的地位。虽然湿法磷酸工艺的发展已经十分成熟,但在生产过程中,仍存在一定问题,其中湿法磷酸中杂质离子的净化,一直是亟待解决的难点。本文以贵州省瓮安县磷矿为原料,对高酸度磷矿酸解液中的Al3+、Mg2+进行分离研究,在磷矿酸解液pH值为-0.36,镁离子浓度为0.7605 g/L,铝离子浓度为0.5589g/L的体系下,分别采用化学沉淀法脱除Al3+,乳化液膜法、溶剂萃取法提取Mg2+,从而实现了高酸度条件下,铝、镁的高效提取,对于湿法磷酸的净化具有重要价值。选用ZX-1为沉淀剂脱除磷矿酸解液中铝离子,并考察了不同pH值、沉淀剂用量、温度、反应时间等对沉淀除铝效果的影响,从而优化出最佳工艺条件。结果表明,在磷矿酸解液pH值为2.0的条件下,ZX-1用量为1.5g,室温(20℃)下反应8h,铝离子的脱除率可达到65.38%,磷矿酸解液中P2O5的回收率达99%以上。采用乳化液膜法,以ZX-2为萃取剂,聚异丁烯基丁二酰亚胺(T154)为表面活性剂,磺化煤油为膜溶剂,盐酸为内相解析剂制备乳化液膜,对盐酸体系下高酸度磷矿酸解液中镁离子进行分离研究。考察了萃取剂种类与浓度、表面活性剂种类及浓度、内相解析剂酸度、油内比、乳水比对液膜提取镁离子的影响。结果表明,当萃取剂在膜相体积分数为12%,表面活性剂为8%,膜溶剂为80%,取8mol/L的盐酸作为内水相,油内比1:1,乳水比1:5时,镁离子的萃取率可达到51.96%,且此时磷矿酸解液中P2O5的回收率高于98%。采用溶剂萃取法,以ZX-3复合萃取剂对磷矿酸解液中镁离子进行萃取研究。考察了ZX-3复合萃取剂浓度、稀释剂种类、萃取时间、萃取相比(O/A)对提取镁离子效果的影响。结果表明,当有机相中ZX-3复合萃取剂体积分数为30%,磺化煤油为70%,萃取相比为2:1,萃取时间为20min时,镁离子的萃取率可达到63.56%,且此时磷矿酸解液中P2O5的回收率高于99%。同时,选用盐酸作反萃剂,当盐酸浓度为6mol/L时,镁离子的反萃率可达50.11%。
吴琼[7](2018)在《磷矿浆脱硫与磷矿脱镁协同机理研究》文中研究说明本文对比磷矿浆脱硫方法与各种常见的脱硫方法,得知磷矿浆作为脱硫剂具有优异的脱硫效果,同时,二氧化硫对磷矿中的杂质(如Al、Mg、Ca等)有净化效果,即磷矿品位的提升也同样具有显着效果。本研究通过实验及表征手段对磷矿浆脱硫除镁的机理进行分析:磷矿浆脱硫除镁性能正交试验、各种反应因素对磷矿中杂质镁脱除率的影响实验、在脱硫率为0%和50%时磷矿中镁的浸出率、磷矿粉的XRD、ICP表征和HSC Chemistry6.0计算软件计算分析。在磷矿浆脱硫除镁性能正交试验中,发现镁的溶出量本实验的最佳工艺条件为温度50度、SO2浓度1000mg/m3、浆液浓度在30%和pH=6;镁的溶出率的最佳工艺条件为温度50度;SO2浓度1000mg/m3;浆液浓度在30%和pH=7。在单因素影响试验中,本次研究考察了矿浆反应温度、pH、矿浆浓度以及二氧化硫浓度对磷矿中镁的浸出率的影响。得到结论:温度为40℃时,镁的浸出率最高、小于40℃随着温度的升高,镁的浸出率增加、温度高于40℃时,镁的浸出率下降;当pH值为5时,镁的浸出率最大,当pH值再次升高时,镁的浸出率下降;浆液浓度(固液比)越高,镁的浸出率越低;SO2浓度的增加,溶液的pH值降低,这有利于镁的浸出。在磷矿浆脱除工业烟气中的二氧化硫的脱硫率为0%和50%,镁的浸出率分别为45.7%和23.03%。通过对磷矿浆脱硫除镁的动力学分析,确定磷矿浆脱硫除镁的气-液-固三相传质模型分为5个过程,这个反应过程的速率由阻力最大的过程所决定,并得到反应k=3.766×e-10318.39/RT。利用对磷矿浆脱硫除镁的热力学分析,得到磷矿浆脱硫除镁不同体系的E-pH图,归纳发生的反应主要为硫酸分解磷矿产生磷酸,磷矿中白云石在硫酸和磷酸作用下分解浸出Mg2+。得到优化后各个离子、基团的热力学性质和可能存在的结构,判断机理反应的难易程度。通过研究表明,磷矿浆脱除工业烟气中的二氧化硫的同时降低自身镁的含量,提高自身品位的主要反应过程分为(1)SO2在过渡金属催化下生成硫酸(2)产生的硫酸分解磷矿生成磷酸(3)磷矿中的白云石(CaCO3·MgCO3)被硫酸和磷酸分解生成镁离子进入液相。
孙成[8](2018)在《黄磷炉渣浸出制备聚硅酸絮凝剂及其应用的研究》文中提出黄磷炉渣的主要成分是二氧化硅和氧化钙,是用于生产硅和钙相关产品重要的二次资源。本实验是利用黄磷炉渣中高含量的二氧化硅,采用低浓度硝酸溶液对黄磷炉渣中的钙离子进行浸出,富含硅的滤渣经聚合、活化制备出具有良好絮凝效果的无机高分子聚合硅酸絮凝剂,并将其应用于磷矿反浮选废水的处理,不仅可以利用工业废弃物黄磷炉渣、消耗工业污染物,而且可以降低聚合硅酸絮凝剂的生产成本,用于处理磷矿反浮选废水以废治废,也为磷化工产业的三废处理提供了一条新的思路,因此,本实验具有很重要的理论意义和应用价值。首先,本论文对黄磷炉渣的物性进行表征,研究表明黄磷炉渣主要物相是由Si-O和Ca-O键组成的化合物,二氧化硅和氧化钙的含量分别为40.56%和46.40%;颗粒平均粒径为13.31um,尺寸较小,适合后续的浸取工艺。采用低浓度硝酸浸出黄磷炉渣中钙离子,钙离子浸出最适宜工艺条件:硝酸质量浓度为14%,硝酸溶液和黄磷炉渣的液固质量比为9:1,浸出反应温度为常温(20℃),搅拌转速为400r/min,浸出反应时间为20min。最适宜工艺条件下,黄磷炉渣的Ca O的浸出率达到99.03%。其次,采用三种不同的方式对硝酸分解黄磷炉渣制备的聚合硅酸中间体进行处理,研究表明:硝酸分解黄磷炉渣制备的聚合硅酸絮凝剂具有良好的絮凝性能,过滤、洗涤工序会使聚合硅酸絮凝剂基本失去活性,再次采用硝酸对其调浆又会使失去活性的聚合硅酸恢复活性,但恢复后絮凝性能相较与未经过滤、洗涤的絮凝剂有所降低。然后对影响聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水处理效果的影响因素进行研究,确定了处理废水的最适宜工艺条件:磷矿反浮选废水的稀释倍数为10,p H值为9.1,活化温度为25℃,活化时间为50min,絮凝剂添加量为5m L/L,絮凝温度为55℃,絮凝体沉降时间为10min。最适宜工艺条件下,絮凝剂处理磷矿反浮选废水的浊度去除率为99.12%,COD去除率为97.69%。最后采用正交实验对絮凝实验水力条件进行研究,并在最佳水力条件下对絮凝体的沉降动力学进行探讨。正交试验结果表明:聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水的实验在方形烧杯中絮凝效果更好,其最优方案下沉后水浊度为3。分别采用二级动力学模型和双曲线模型对絮凝体沉降动力学进行模拟,拟合结果表明双曲线模型能较好的表达聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水的絮凝体的沉降过程。
赵辉[9](2017)在《选矿废水回用对磷矿浮选的影响研究》文中研究表明随着磷矿资源的不断消耗,合理开发利用难选的硅钙质磷矿具有重要意义。双反浮选作为硅钙质磷矿选别应用最多的方法之一,不仅选别效果好,而且药剂制度简单,但同时会带来大量成分复杂的浮选废水。废水回用时,其中的无机离子、残余药剂会对浮选效果产生不利影响。因此,研究浮选废水回用对硅钙质磷矿双反浮选的影响,降低废水回用时恶化双浮选指标具有重要意义。本文以贵州某中低品位的硅钙质磷矿为研究对象,通过浮选条件试验确定了最佳磨矿细度、浮选工艺及药剂制度;考察了浮选废水中主要离子及COD的累积情况,并利用单因素试验和正交试验分别研究了各主要离子以及交互作用对浮选的影响;确定了废水返回浮选系统较优的工艺,并在此基础上通过废水分质混凝沉淀处理进一步降低废水回用对浮选指标的影响;通过扫描电镜、XRD、表面张力等手段解释了废水回用影响浮选指标的机理。试验选取的磷矿石中有用矿物是氟磷灰石,主要脉石矿物是石英及白云石,其P2O5、SiO2、MgO的品位分别是25.2%、15.15%和2.42%。确定合适的磨矿细度为-200目占82.5%,硫酸、YW-01、SEA的用量分别为14 Kg/t、1.4 Kg/t、0.6 Kg/t。在此条件下,进行的开路试验所得精矿P2O5品位和回收率分别是31.57%和82.87%;进行的闭路试验所得精矿P2O5品位和回收率分别为30.61%和89.38%。废水循环利用时,废水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、TP、F-及COD均存在累积情况。通过单因素试验,Ca2+及Mg2+会降低P2O5的品位及回收率。高浓度SO42-会使P2O5品位略有升高,但会导致回收率大幅下降。随着废水中PO43-浓度的增加,P2O5的品位呈下降趋势,而回收率先升高后降低。浮选废水中F-浓度相对较小,对该磷矿浮选的影响甚微;通过正交试验得出,SO42-和Ca2+对精矿P2O5回收率的影响显着,并且Ca2+对精矿P2O5品位的影响显着。通过比较不同的废水返回方式,确定对浮选指标影响较小的废水顺序返回工艺。浮选废水顺序返回10次,精矿P2O5的品位和回收率分别降低1.74%和2.84%;根据水质不同,采用CaO+Na2CO3+PAC+PAFC的混凝沉淀方法分别处理粗选精矿滤液和最终精矿滤液。分别通过处理模拟废水的条件试验确定药剂最佳用量,在此条件下对实际废水进行处理并回用,所得浮选指标为:精矿P2O5的品位和回收率达到30.57%和89.39%,与清水浮选结果相比较无差异。根据胶束临界浓度,运用MatLab计算SEA与YW-01的水溶液相互参数得出,两者同时存在于水中时存在相互作用力,会影响浮选效果;通过表面张力测定得出,SO42-会使捕收剂溶液的表面张力产生变化从而影响浮选效果,而且表面张力测定和能谱分析均表明,SO42-对脱镁反浮选的影响大于脱硅反浮选;能谱分析和XRD分析显示,氟磷灰石表面会附着SO42-结合Ca2+产生的沉淀,导致氟磷灰石随白云石一起浮出。
王玉峰[10](2014)在《非均相Fenton氧化技术处理造纸废水的研究》文中进行了进一步梳理非均相Fenton氧化技术具有H2O2利用率高、pH值适用范围广和催化剂可再生等优势,已成为Fenton技术改进和发展的重要方向,同时该技术也为造纸废水的深度处理提供了一条新的有效途径。本文以活化海泡石为载体,制备了Fe/Mn/海泡石非均相催化剂。采用UV/H2O2/催化剂组成的非均相Fenton体系对制浆废水进行了深度处理。将非均相Fenton技术与混凝和好氧处理工艺进行有机耦合,对造纸法烟草薄片废水进行了处理。海泡石的活化研究表明,酸活化和热活化是有效的活化方法,硝酸是优良的活化剂,海泡石通过硝酸活化,显着增加了比表面积,改善了内部孔道的结构和分布,增强了吸附能力。研究发现,在海泡石酸活化过程中,脱镁率与比表面积具有很强的关联性,可以作为衡量酸活化效果的一个重要依据。当脱镁率为59%左右时,海泡石的比表面积达到最大,吸附能力最强。酸活化海泡石再进行热活化可以显着改善海泡石的性能。实验得出优化的海泡石活化条件是:硝酸浓度2.0mol/L,酸活化温度40℃,酸活化时间120min,固液比1:20,焙烧温度300℃,焙烧时间3h。活化后海泡石的比表面积为活化前的3.4倍,吸附能力为活化前的2.66倍。以活化海泡石为载体,采用共沉淀法制备了Fe/Mn/海泡石非均相催化剂,采用XRD、SEM、XRF、BET等手段对催化剂进行了分析表征,结果表明,负载后,海泡石中铁和锰的含量大幅增加,海泡石的结晶度有所下降,铁和锰以单分散形式均匀存在于海泡石的表面和孔道内,负载后的海泡石仍然具有较大的比表面积和孔容积,这一性质保证了催化剂可以提供给更多的活性点,使其具有较高的催化活性。以对氯苯酚为模型污染物,对Fe/Mn/海泡石催化剂的催化性能进行了研究,结果表明,催化剂在pH3.09.0的范围内都具有较高的催化活性。催化剂连续重复使用5次,催化活性没有明显变化,并且铁的溶出量低于0.4mg/L,锰的溶出量低于0.2mg/L,具有良好的稳定性和重复使用性。非均相Fenton反应的机理研究表明,反应是在紫外光的作用下,催化剂中的Fe(Ⅲ)转变为Fe(Ⅱ),并形成了二者之间的循环,同时产生了羟基自由基,是真正的非均相反应。采用非均相Fenton氧化技术对生化处理后的制浆废水进行深度处理,结果表明该技术对制浆废水具有很好的处理效果。当初始pH为3.0、过氧化氢用量为2.5mL/L、催化剂用量为1500mg/L、反应温度为30℃、反应时间为150min时,废水COD从380mg/L被降解至65mg/L左右。当初始pH为5.0、反应时间为180min,其他条件不变时,废水的COD可以降解至70mg/L以下,甚至当pH为7时,非均相Fenton体系依然具有较高的催化活性。催化剂连续使用4次,催化活性没有明显变化,金属离子的溶出量较低。为消除H2O2对废水COD测定结果的影响,建立了一种双波长光谱法快速测定COD的方法,得到了吸光度与COD之间的相关性方程:C OD173.57(A272A546)8.5577。通过与标准测试方法的比较,表明双波长光谱法具有较高的测量精密度和准确性,可以用于废水COD的快速测定。不但避免了H2O2对测量结果的干扰,而且缩短了测量时间,提高了工作效率。采用混凝+好氧处理+非均相Fenton技术的流程处理造纸法烟草薄片废水,通过响应面法对混凝和非均相Fenton工艺条件进行了优化,减少了化学品的消耗,降低了处理成本,处理后废水的COD约为63.5mg/L,色度为无色。该处理工艺为造纸法烟草薄片废水的达标排放提供了有效的途径。制浆废水和造纸法烟草薄片废水的GC-MS分析表明,经非均相Fenton氧化技术处理后,废水中的有机物种类大大减少,芳香族化合物、有机卤化物等高毒性物质被完全去除,大部分有机物被完全矿化或者被降解为低分子量的有机酸。
二、离子交换分离磷矿脱镁废水中镁离子的动力学(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离子交换分离磷矿脱镁废水中镁离子的动力学(论文提纲范文)
(1)离子交换树脂分离磷酸硝酸溶液中钙镁铁铝离子的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 冷冻法硝酸磷肥工艺 |
1.2 冷冻法硝酸磷肥生产过程存在的问题 |
1.2.1 料浆流变性 |
1.2.2 氮磷水溶性 |
1.3 酸溶液中金属离子杂质的净化方法 |
1.3.1 沉淀法 |
1.3.2 溶剂萃取法 |
1.3.3 乳化液膜法 |
1.3.4 吸附或离子交换法 |
1.3.5 小结 |
1.4 离子交换树脂 |
1.4.1 离子交换树脂概述 |
1.4.2 离子交换基本原理 |
1.4.3 离子交换树脂工作方式 |
1.4.4 离子交换过程影响因素 |
1.4.5 离子交换树脂去除磷酸硝酸溶液中钙镁铁铝离子的研究现状 |
1.4.6 小结 |
1.5 选题依据及研究内容 |
第二章 Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Al~(3+)离子对磷酸硝酸溶液氨中和过程的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验所用仪器和试剂 |
2.2.2 磷酸硝酸溶液氨中和实验 |
2.2.3 氨中和过程流变性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 氟硅酸对中和过程的影响 |
2.3.2 单个金属离子对氨中和过程的影响 |
2.3.3 二元金属离子对氨中和过程的影响 |
2.3.4 四元金属离子对氨中和过程的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 001×7 树脂对磷酸硝酸溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)离子分离性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 静态吸附平衡研究 |
3.2.3 吸附动力学研究 |
3.2.4 动态吸附研究 |
3.2.5 动态脱附研究 |
3.2.6 树脂的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 静态吸附平衡研究 |
3.3.2 吸附动力学研究 |
3.3.3 磷酸、硝酸对静态吸附行为的影响 |
3.3.4 动态吸附操作参数优化研究 |
3.3.5 共存Ca~(2+)、Mg~(2+)离子的动态吸附研究 |
3.3.6 动态脱附操作参数优化研究 |
3.3.7 连续的吸附-脱附研究 |
3.3.8 除杂机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 螯合树脂对磷酸硝酸溶液中Fe~(3+)、Al~(3+)离子的分离 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 静态吸附研究 |
4.2.3 动态吸附-脱附研究 |
4.2.4 多离子动态吸附研究 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 静态吸附平衡研究 |
4.3.2 磷酸、硝酸的影响 |
4.3.3 S950 树脂柱动态吸附-脱附研究 |
4.3.4 S957 树脂柱动态吸附-脱附研究 |
4.3.5 Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对Fe~(3+)、Al~(3+)离子同时分离的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 S957 树脂对磷酸硝酸溶液中Fe~(3+)、Al~(3+)离子分离性能的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 吸附动力学研究 |
5.2.3 动态吸附研究 |
5.2.4 动态脱附研究 |
5.2.5 树脂的表征 |
5.2.6 量化计算 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 吸附动力学研究 |
5.3.2 动态流速的优化 |
5.3.3 再生溶液的优化 |
5.3.4 除杂机理 |
5.3.5 量化计算 |
5.3.6 分离过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)源分离尿液氮磷资源回收与同步产电研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 水体富营养化 |
1.1.2 磷资源现状 |
1.1.3 源分离尿液 |
1.2 尿液氮磷回收技术与现状 |
1.2.1 浓缩脱水技术 |
1.2.2 物化吸附技术 |
1.2.3 化学沉淀技术 |
1.2.4 生物处理技术 |
1.2.5 电化学技术 |
1.2.6 综合处理工艺 |
1.3 课题研究目的与内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 仪器与试剂 |
2.2 电极材料处理与制备 |
2.2.1 阳极材料处理 |
2.2.2 阴极材料处理 |
2.2.3 空气阴极制备 |
2.3 MAFC的构建与运行 |
2.4 分析与测试方法 |
2.4.1 水质指标测试及分析方法 |
2.4.2 材料表征方法 |
2.4.3 电化学测试 |
第3章 完全水解尿液氮磷回收及同步产电研究 |
3.1 氮磷去除及动力学研究 |
3.1.1 pH变化 |
3.1.2 磷浓度变化及动力学分析 |
3.1.3 氨氮去除率与回收率 |
3.2 回收沉淀表征与分析 |
3.2.1 形貌与元素组成分析 |
3.2.2 晶体结构分析 |
3.2.3 分子结构分析 |
3.2.4 低波段分子结构分析 |
3.2.5 热稳定性分析 |
3.2.6 元素化学结构分析 |
3.2.7 鸟粪石纯度分析 |
3.3 MAFC产电性能分析 |
3.3.1 输出电压与输出电流 |
3.3.2 电极电势 |
3.3.3 极化曲线及功率密度曲线 |
3.3.4 电流效率 |
3.3.5 提高MAFC电化学性能机制分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 尿液水解规律探索及氮磷资源回收研究 |
4.1 尿液初始pH值对尿液水解过程的影响 |
4.1.1 电导率变化 |
4.1.2 pH变化 |
4.1.3 氨氮浓度变化 |
4.1.4 总氮浓度变化 |
4.1.5 尿素氮浓度变化 |
4.1.6 磷浓度变化 |
4.2 脲酶添加量对尿液水解过程的影响 |
4.2.1 脲酶添加量为0 mg L~(–1)尿液水质随水解时间变化情况 |
4.2.2 脲酶添加量为1 mg L~(–1)尿液水质随水解时间变化情况 |
4.2.3 脲酶添加量为5 mg L~(–1)尿液水质随水解时间变化情况 |
4.3 脲酶添加量对MAFC回收氮磷影响规律研究 |
4.3.1 进入MAFC尿液水质情况 |
4.3.2 脲酶添加量对尿液在MAFC中反应现象影响 |
4.3.3 不同脲酶添加量对MAFC电解液的变化影响 |
4.4 回收沉淀表征与分析 |
4.4.1 形貌与元素组成分析 |
4.4.2 晶体结构分析 |
4.4.3 分子结构分析 |
4.4.4 热稳定性分析 |
4.4.5 元素化学结构分析 |
4.4.6 化学组成分析 |
4.5 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)湿法磷酸制备磷酸氢镁研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 磷酸氢镁简介 |
1.1.1 磷酸氢镁的用途 |
1.1.2 磷酸氢镁的制备方法 |
1.2 湿法磷酸简介 |
1.2.1 湿法磷酸中的主要杂质 |
1.2.2 湿法磷酸脱硫 |
1.2.3 湿法磷酸脱氟 |
1.3 水盐体系相图研究 |
1.3.1 水盐体系相平衡研究的意义 |
1.3.2 水盐体系相平衡研究方法 |
1.3.3 湿法磷酸资源开发中的相平衡应用 |
1.4 结晶动力学简介 |
1.4.1 结晶学理论 |
1.4.2 动力学理论 |
1.5 本课题的研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 磷酸氢镁的制备 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验药品 |
2.1.3 实验装置 |
2.1.4 分析方法 |
2.2 实验结果与讨论 |
2.2.1 原料酸预处理除杂 |
2.2.2 磷酸氢镁制备条件 |
2.3 本章小结 |
第3章 磷酸氢镁制备过程中的相平衡研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂与仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.3 分析方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 MgHPO_4·3H_2O溶解度 |
3.2.2 MgHPO_4-H_2O(17%H_3PO_4 溶液)二元体系的固液平衡 |
3.2.3 Na_2HPO_4-H_2O(17%H_3PO_4 溶液)二元体系的固液平衡 |
3.2.4 298.15 K MgHPO_4-Na_2HPO_4-H_2O(17%H_3PO_4 溶液)三元体系 |
3.2.5 313.15 K MgHPO_4-Na_2HPO_4-H_2O(17%H_3PO_4 溶液)三元体系 |
3.3 本章小结 |
第4章 磷酸氢镁结晶动力学研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验装置 |
4.1.3 实验条件选择 |
4.1.4 实验方法 |
4.1.5 实验数据的测定 |
4.2 实验结果与计算 |
4.2.1 粒数密度的计算 |
4.2.2 晶体生长模型的确定 |
4.2.3 G和B0的计算 |
4.3 动力学方程的回归 |
4.3.1 方程的回归 |
4.3.2 动力学方程的验证 |
4.4 结晶过程影响因素分析 |
4.4.1 磷酸浓度对结晶过程影响 |
4.4.2 温度对结晶过程的影响 |
4.4.3 停留时间对结晶过程的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文 |
附录 |
(4)稀土工业废水中低浓度稀土的富集与钙镁离子的去除(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 稀土资源概述 |
1.2.1 南方离子吸附型稀土矿概述 |
1.2.2 矿物型稀土矿概述 |
1.3 低浓度稀土溶液的来源及富集工艺现状 |
1.3.1 含低浓度稀土溶液的来源 |
1.3.2 化学沉淀法富集稀土的研究进展 |
1.3.3 溶剂萃取法富集稀土的研究进展 |
1.3.4 其他稀土富集工艺的研究进展 |
1.4 稀土工业含钙、镁氨氮废水的产生及水软化工艺现状 |
1.4.1 含钙、镁氨氮废水的产生 |
1.4.2 水软化工艺现状 |
1.5 本论文研究内容与创新 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 试验材料与研究方法 |
2.1 试验仪器及试剂 |
2.2 萃取-沉淀剂的合成 |
2.2.1 2-(4-丁氧基苯氧基)乙酸(BPAA)的合成 |
2.2.2 4-(4-丁氧基苯氧基)丁酸(BPBA)的合成 |
2.2.3 2-(4-(苄氧基)苯氧基)乙酸(BZAA)的合成 |
2.2.4 4,4'-异亚丙基二苯氧基乙酸(H_2IPOAA)的合成 |
2.3 萃取-沉淀法富集废水中的稀土离子 |
2.4 萃取-沉淀法去除氨氮废水中的钙、镁离子 |
第三章 萃取-沉淀法富集回收低浓度稀土的研究 |
3.1 萃取-沉淀剂对稀土元素的沉淀性能 |
3.1.1 皂化度对萃取-沉淀稀土元素的影响 |
3.1.2 稀土元素初始浓度对萃取-沉淀过程的影响 |
3.1.3 萃取-沉淀剂用量对稀土元素沉淀率的影响 |
3.1.4 萃取-沉淀剂选择性沉淀稀土元素的性能 |
3.1.5 平衡时间与水溶液初始pH对萃取-沉淀稀土的影响 |
3.2 负载能力 |
3.3 萃取-沉淀的机理 |
3.4 放大实验 |
3.5 BPAA对其他金属离子的萃取-沉淀性能 |
3.6 本章小结 |
第四章 萃取-沉淀法软化稀土氨氮废水的研究 |
4.1 平衡时间与pH条件对H_2IPOAA沉淀钙、镁的影响 |
4.2 皂化度对H_2IPOAA沉淀钙、镁的影响 |
4.3 温度对H_2IPOAA沉淀钙、镁的影响 |
4.4 与传统沉淀过程的对比 |
4.5 反萃与循环 |
4.6 小结 |
第五章 研究结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(5)工业废水中除磷的工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 磷废水污染现状 |
2.2 废水除磷工艺技术及应用 |
2.2.1 生物法 |
2.2.2 电解法 |
2.2.3 电渗析 |
2.2.4 吸附法 |
2.2.5 物理化学沉淀法 |
2.2.6 离子交换法 |
2.3 鸟粪石沉淀法脱氮除磷技术研究现状 |
2.3.1 鸟粪石的性质及其开发前景 |
2.3.2 鸟粪石沉淀法脱氮除磷基本原理及其主要特点 |
2.4 鸟粪石沉淀法的影响因素 |
2.5 鸟粪石沉淀法的前景及存在的问题 |
第3章 实验仪器、原料及测定方法 |
3.1 实验药品及仪器 |
3.1.1 实验药品 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.3 分析及计算方法 |
3.4 投药量沉淀剂的计算方法 |
第4章 鸟粪石沉淀法去除模拟废水中磷的条件研究 |
4.1 高浓度含磷废水处理实验 |
4.1.1 实验水质 |
4.1.2 实验结果与分析 |
4.2 低浓度含磷废水处理实验 |
4.2.1 实验水质 |
4.2.2 实验结果与分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 鸟粪石沉淀法去除实际废水中磷的研究 |
5.1 磷酸盐工业废水处理实验 |
5.1.1 实验水质 |
5.1.2 实验结果与分析 |
5.2 低浓度沼液的处理实验 |
5.2.1 实验水质 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 鸟粪石沉淀法反应动力学研究 |
6.1 鸟粪石沉淀法的基本原理 |
6.2 酸效应 |
6.3 反应级数和活化能 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 研究与展望 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
致谢 |
(6)磷矿酸解液中Al3+、Mg2+分离研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 国内外磷矿资源概况 |
1.1.1 世界磷矿资源概况 |
1.1.2 我国磷矿资源概况 |
1.2 湿法磷酸工艺概述 |
1.3 镁、铝对湿法磷酸工艺的影响 |
1.3.1 镁对湿法磷酸工艺的影响 |
1.3.2 铝对湿法磷酸工艺的影响 |
1.4 湿法磷酸除镁、铝的研究现状 |
1.4.1 离子交换法 |
1.4.2 沉淀法 |
1.4.3 乳状液膜法 |
1.4.4 溶剂萃取法 |
1.4.5 其他方法 |
1.5 课题的意义及研究内容 |
1.5.1 课题的意义 |
1.5.2 课题的研究内容 |
第二章 实验材料及方法 |
2.1 实验原料、药品与仪器 |
2.1.1 实验原料与试剂 |
2.1.2 实验主要仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 磷矿酸解液的制备 |
2.2.2 ZX-3复合萃取剂的制备 |
2.2.3 乳状液膜的制备 |
2.2.4 溶剂萃取法提取镁离子 |
2.2.5 乳状液膜法提取镁离子 |
2.2.6 沉淀法除铝离子 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
2.3.2 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.3 原子吸收光谱仪分析 |
2.3.4 磷矿酸解液中镁的测定 |
2.3.5 磷矿酸解液中铝的测定 |
2.3.6 磷矿酸解液中P_2O_5的测定 |
第三章 磷矿成分及物相分析 |
3.1 磷矿的物相组成分析 |
3.1.1 XRD分析 |
3.1.2 SEM与EDS分析 |
3.2 磷矿粉化学成分的测定 |
3.3 磷矿酸解液成分的测定 |
3.4 本章小结 |
第四章 磷矿酸解液中铝离子的分离研究 |
4.1 沉淀法除铝的工艺选择 |
4.1.1 中和沉淀法除铝 |
4.1.2 化学沉淀法除铝 |
4.2 ZX-1沉淀除铝的工艺研究 |
4.2.1 pH值对铝离子脱除率的影响 |
4.2.2 沉淀剂用量对铝离子脱除率的影响 |
4.2.3 温度对铝离子脱除率的影响 |
4.2.4 反应时间对铝离子脱除率的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 磷矿酸解液中镁离子的分离研究 |
5.1 乳状液膜法提取镁离子 |
5.1.1 萃取剂种类对萃取率的影响 |
5.1.2 萃取剂浓度对萃取率的影响 |
5.1.3 表面活性剂种类及浓度对萃取率的影响 |
5.1.4 内相解析剂酸度对萃取率的影响 |
5.1.5 油内比对萃取率的影响 |
5.1.6 乳水比对萃取率的影响 |
5.1.7 磷矿酸解液中P_2O_5的回收率 |
5.2 溶剂萃取法提取镁离子 |
5.2.1 ZX-3复合萃取剂萃取机理 |
5.2.2 萃取剂浓度对萃取率的影响 |
5.2.3 稀释剂种类对萃取率的影响 |
5.2.4 萃取时间对萃取率的影响 |
5.2.5 萃取相比对萃取率的影响 |
5.2.6 磷矿酸解液中P_2O_5的回收率 |
5.2.7 负载有机相的反萃 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)磷矿浆脱硫与磷矿脱镁协同机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究内容 |
1.1.1 研究的创新点 |
1.1.2 研究目标及技术路线 |
1.2 二氧化硫(SO_2) |
1.2.1 二氧化硫(SO_2)来源及危害 |
1.2.2 我国二氧化硫(SO_2)的排放情况 |
1.2.3 二氧化硫(SO_2)排放标准及处理技术 |
1.3 磷矿脱硫脱镁 |
1.3.1 磷矿现状 |
1.3.2 磷矿脱硫研究现状 |
1.3.3 磷矿中镁的危害和含量 |
1.3.4 磷矿脱镁的技术 |
1.4 小结 |
第二章 磷矿浆脱硫除镁的试验系统 |
2.1 分析方法 |
2.1.1 气体采样体积 |
2.1.2 SO_2检测测量方法 |
2.1.3 矿浆吸收液反应后镁的检测方法 |
2.1.4 磷矿浆固液比计算 |
2.1.5 二氧化硫去除率的计算 |
2.1.6 镁浸出率的计算 |
2.2 磷矿浆脱硫除镁正交实验及结果分析 |
2.2.1 磷矿浆脱硫除镁镁的浸出量正交实验 |
2.2.2 镁的浸出率正交试验 |
2.3 磷矿浆脱硫除镁的单因素实验及结果分析 |
2.3.1 温度对磷矿浆脱硫除镁的影响试验 |
2.3.2 pH对磷矿浆脱硫除镁的影响试验 |
2.3.3 矿浆浓度对磷矿浆脱硫除镁的影响试验 |
2.3.4 SO_2浓度对磷矿浆脱硫除镁的影响试验 |
2.4 不同脱硫率的情况下镁的最大浸出率试验 |
2.4.1 脱硫率为0%时镁的浸出率试验 |
2.4.2 脱硫率为50%时镁的浸出率试验 |
2.5 小结 |
第三章 磷矿浆脱硫除镁动力学研究 |
3.1 磷矿浆脱硫除镁过程研究 |
3.2 传质阻力的判别 |
3.2.1 气膜阻力的判别 |
3.2.2 液膜阻力的判别 |
3.2.3 固膜阻力的判别 |
3.3 界面化学反应控制的判断 |
3.3.1 实验验证 |
3.3.2 化学反应速率方程的理论推导 |
3.3.3 宏观动力学方程 |
3.4 小结 |
第四章 磷矿浆脱硫除镁机理热力学分析 |
4.1 HSC Chemistry6.0简介 |
4.2 运用E-pH图分析各体系 |
4.2.1 SO_2-H_2O体系 |
4.2.2 P2O5-H_2O体系 |
4.2.3 MgO-H_2O体系 |
4.2.4 SO_2-P_2O_5-MgO-H_2O混合体系 |
4.3 磷矿浆脱除工业烟气中二氧化硫除镁的机理 |
4.4 小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A(攻读学位期间发表的论文目录) |
(8)黄磷炉渣浸出制备聚硅酸絮凝剂及其应用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 黄磷炉渣概述及其综合利用 |
1.1.1 黄磷工业生产现状及黄磷炉渣的排放现状 |
1.1.2 黄磷炉渣特点及主要成分 |
1.1.3 黄磷炉渣的综合利用现状 |
1.2 絮凝剂的概述 |
1.2.1 絮凝剂的定义和分类 |
1.2.2 无机絮凝剂的研究现状 |
1.3 磷矿浮选废水概述 |
1.3.1 磷矿浮选废水的成分 |
1.3.2 磷矿浮选废水的危害 |
1.3.3 磷矿废水的处理方法 |
1.4 本课题的研究意义与内容 |
1.4.1 课题研究的目的和意义 |
1.4.2 课题研究的主要内容 |
第二章 实验设备及研究方法 |
2.1 实验仪器、原料和试剂 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验装置 |
2.2 工艺流程图 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 硝酸浸出钙的实验方法 |
2.3.2 聚合硅酸絮凝剂的制备方法 |
2.3.3 污水絮凝的实验方法 |
2.3.4 水力条件实验 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 氧化钙的分析方法 |
2.4.2 水质浊度的分析方法 |
2.4.3 水质COD的分析方法 |
第三章 黄磷炉渣钙浸出制备聚合硅酸中间体实验研究 |
3.1 实验原料特性分析 |
3.1.1 黄磷炉渣化学成分分析 |
3.1.2 黄磷炉渣的扫描电镜分析 |
3.1.3 黄磷炉渣的XRD分析 |
3.1.4 黄磷炉渣的红外光谱分析 |
3.1.5 黄磷炉渣粒度分析 |
3.2 浸出工艺试验研究 |
3.2.1 硝酸浓度对黄磷炉渣CaO的浸出过程影响 |
3.2.2 液固质量比对黄磷炉渣CaO浸出过程影响 |
3.2.3 浸出反应温度对黄磷炉渣CaO浸出过程影响 |
3.2.4 搅拌转速对黄磷炉渣CaO浸出过程影响 |
3.2.5 反应时间对黄磷炉渣CaO浸出过程影响 |
3.3 聚合硅酸中间体的性能表征 |
3.3.1 SEM-EDS联测表征 |
3.3.2 红外光谱分析(FT-IR) |
3.3.3 粒度分析 |
3.3.4 比表面积分析(BET) |
3.3.5 Zeta电位分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水的试验研究 |
4.1 聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水探索性试验 |
4.1.1 聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水的实验 |
4.1.2 聚合硅酸絮凝剂选择 |
4.1.3 聚合硅酸絮凝剂(絮凝剂2)的性能表征 |
4.2 聚合硅酸絮凝剂处理磷矿反浮选废水的实验研究 |
4.2.1 浮选废水稀释倍数的影响 |
4.2.2 聚合硅酸活化温度的影响 |
4.2.3 聚合硅酸活化时间的影响 |
4.2.4 聚合硅酸添加量的影响 |
4.2.5 废水体系的pH值的影响 |
4.2.6 絮凝温度的影响 |
4.2.7 沉降时间的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 水力条件对絮凝效果的影响及絮凝体沉降动力学 |
5.1 水力条件对絮凝效果的影响 |
5.1.1 正交实验 |
5.1.2 验证实验 |
5.1.3 最优实验方案下速度梯度G |
5.1.4 容器形状对絮凝过程的影响 |
5.1.5 搅拌桨的入水深度对絮凝效果的影响 |
5.1.6 搅拌桨的尺寸对絮凝效果的影响 |
5.2 絮凝体的沉降动力学初步探究 |
5.2.1 沉水浊度随沉降时间变化 |
5.2.2 二级动力学模型拟合 |
5.2.3 双曲线模型拟合 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 存在的问题及建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)选矿废水回用对磷矿浮选的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 磷的性质及用途 |
1.2 磷矿资源概况 |
1.2.1 磷矿床类型 |
1.2.2 世界磷矿资源概况 |
1.2.3 中国磷矿资源概况 |
1.2.4 贵州磷矿资源概况 |
1.3 磷矿选矿方法概况 |
1.3.1 擦洗脱泥工艺 |
1.3.2 重力选矿法 |
1.3.3 焙烧-消化法 |
1.3.4 化学浸取法 |
1.3.5 光电选矿法 |
1.3.6 联合流程选矿法 |
1.3.7 微生物选矿法 |
1.3.8 浮选法 |
1.4 浮选药剂概况 |
1.4.1 捕收剂 |
1.4.2 抑制剂 |
1.5 磷矿浮选废水的危害 |
1.5.1 磷矿浮选废水外排对环境的危害 |
1.5.2 磷矿浮选废水回用对浮选的影响 |
1.6 磷矿浮选废水的处理方法 |
1.7 选题意义与研究内容 |
1.7.1 选题意义及目的 |
1.7.2 研究内容 |
1.7.3 课题的创新性 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 试验矿样制备 |
2.2 试验药剂与设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 浮选试验 |
2.3.2 混凝沉淀试验 |
2.3.3 表面张力试验 |
2.3.4 分析方法 |
第3章 硅钙质磷矿双反浮选工艺优化 |
3.1 原矿分析 |
3.2 浮选条件试验 |
3.2.1 磨矿细度试验 |
3.2.2 捕收剂YW-01用量试验 |
3.2.3 硫酸用量试验 |
3.2.4 捕收剂SEA用量试验 |
3.2.5 开路试验 |
3.2.6 闭路试验 |
3.3 本章小结 |
第4章 复杂离子对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.1 水质分析 |
4.2 复杂离子对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.1 Ca~(2+)对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.2 Mg~(2+)对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.3 SO_4~(2-)对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.4 PO_4~(3-)对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.5 F~-对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.2.6 Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)及PO_4~(3-)交互作用对硅-钙质磷矿浮选的影响 |
4.3 浮选废水回用试验研究 |
4.3.1 各产品滤液集中返回浮选工艺 |
4.3.2 各产品滤液顺序返回浮选工艺 |
4.4 本章小结 |
第5章 浮选废水分质处理 |
5.1 浓缩液处理 |
5.1.1 CaO用量试验 |
5.1.2 Na_2CO_3用量试验 |
5.1.3 PAC用量试验 |
5.1.4 PAFC用量试验 |
5.2 精矿滤液处理 |
5.2.1 CaO用量试验 |
5.2.2 Na_2CO_3用量试验 |
5.2.3 PAC用量试验 |
5.2.4 PAFC用量试验 |
5.3 实际废水处理及回用 |
5.4 本章小结 |
第6章 复杂离子对磷矿双反浮选的影响分析 |
6.1 扫描电镜分析 |
6.2 X射线衍射分析 |
6.3 表面张力测定 |
6.4 捕收剂SEA与YW-01相互作用参数计算 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)非均相Fenton氧化技术处理造纸废水的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 制浆造纸工业废水处理现状 |
1.2.1 制浆造纸工业废水来源和污染特性 |
1.2.2 制浆造纸工业废水的处理方法 |
1.2.3 制浆造纸工业废水污染物排放负荷 |
1.3 废水的深度氧化处理 |
1.3.1 深度氧化技术的特点 |
1.3.2 制浆造纸废水的深度氧化处理 |
1.4 Fenton 氧化技术 |
1.5 非均相 Fenton 氧化技术 |
1.6 论文研究的目的意义及主要内容 |
1.6.1 研究的目的和意义 |
1.6.2 研究的内容 |
第二章 海泡石活化的研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 原料与试剂 |
2.1.2 仪器设备 |
2.1.3 实验过程 |
2.1.4 分析方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 海泡石的酸活化 |
2.2.2 海泡石的热活化 |
2.2.3 酸热活化海泡石的性质和结构 |
2.3 本章小结 |
第三章 非均相催化剂的制备及其催化性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 原料与试剂 |
3.1.2 仪器设备 |
3.1.3 催化剂的制备 |
3.1.4 催化剂的表征 |
3.1.5 非均相 Fenton 催化降解对氯苯酚 |
3.1.6 对氯苯酚催化降解的测定 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 不同催化剂制备方法的比较 |
3.2.2 锰含量对催化剂催化活性的影响 |
3.2.3 催化剂结构表征 |
3.2.4 催化剂催化性能评价 |
3.2.5 非均相 Fenton 体系的反应机理 |
3.3 本章小结 |
第四章 非均相 Fenton 技术深度处理制浆废水研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 原料与试剂 |
4.1.2 仪器设备 |
4.1.3 实验过程 |
4.1.4 分析检测方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 废水 COD 快速测定方法的建立 |
4.2.2 初始 pH 值对催化效果的影响 |
4.2.3 过氧化氢用量对催化效果的影响 |
4.2.4 催化剂用量对催化效果的影响 |
4.2.5 温度对催化效果的影响 |
4.2.6 非均相 Fenton 反应的催化动力学 |
4.2.7 催化剂的稳定性和重复使用性 |
4.2.8 有机污染物的降解 |
4.3 本章小结 |
第五章 非均相 Fenton 技术处理特殊造纸废水研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 原料与试剂 |
5.1.2 仪器设备 |
5.1.3 实验方法 |
5.1.4 实验设计 |
5.1.5 分析检测方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 混凝法的优化 |
5.2.2 好氧处理后废水 GC-MS 分析 |
5.2.3 非均相 Fenton 法的优化 |
5.2.4 非均相 Fenton 处理后废水 GC-MS 分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、离子交换分离磷矿脱镁废水中镁离子的动力学(论文参考文献)
- [1]离子交换树脂分离磷酸硝酸溶液中钙镁铁铝离子的研究[D]. 吕瑞. 太原理工大学, 2020(01)
- [2]源分离尿液氮磷资源回收与同步产电研究[D]. 廖美铃. 中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院), 2020
- [3]湿法磷酸制备磷酸氢镁研究[D]. 陈丽萍. 成都理工大学, 2020(04)
- [4]稀土工业废水中低浓度稀土的富集与钙镁离子的去除[D]. 倪帅男. 江西理工大学, 2019(01)
- [5]工业废水中除磷的工艺研究[D]. 王健. 武汉工程大学, 2019(03)
- [6]磷矿酸解液中Al3+、Mg2+分离研究[D]. 章新. 贵州大学, 2018(05)
- [7]磷矿浆脱硫与磷矿脱镁协同机理研究[D]. 吴琼. 昆明理工大学, 2018(01)
- [8]黄磷炉渣浸出制备聚硅酸絮凝剂及其应用的研究[D]. 孙成. 昆明理工大学, 2018(01)
- [9]选矿废水回用对磷矿浮选的影响研究[D]. 赵辉. 贵州大学, 2017(03)
- [10]非均相Fenton氧化技术处理造纸废水的研究[D]. 王玉峰. 华南理工大学, 2014(11)