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响应曲面法优化Cu^(2+)催化废盐炭化除COD工艺研究
1
作者 李俊 周兆安 +2 位作者 刘小文 毛谙章 周爱青 《无机盐工业》 北大核心 2025年第4期105-110,共6页
为降低废盐炭化除COD处理的能耗,采用金属催化有机物热分解技术,研究了Cu^(2+)催化废盐炭化除COD工艺,考察了Cu^(2+)用量、反应温度和反应时间对废盐炭化过程除COD的影响,并采用响应曲面法进行了建模优化与验证。结果表明:Cu^(2+)催化... 为降低废盐炭化除COD处理的能耗,采用金属催化有机物热分解技术,研究了Cu^(2+)催化废盐炭化除COD工艺,考察了Cu^(2+)用量、反应温度和反应时间对废盐炭化过程除COD的影响,并采用响应曲面法进行了建模优化与验证。结果表明:Cu^(2+)催化废盐炭化除COD效果明显,可在较低温度下得到较高的COD去除率,未加催化剂炭化时,550℃炭化的废盐COD去除率为90.45%,添加催化剂后,350℃炭化的废盐COD去除率可达92.20%,降温效果显著;影响COD去除率的显著性因素从高到低依次为Cu^(2+)用量、反应温度和反应时间;响应曲面法优化废盐炭化建立的数学模型,其拟合值与实验验证结果的吻合度高,优化后最佳工艺参数为Cu^(2+)用量为0.4%、反应温度为450℃、反应时间为0.7 h,此时COD去除率预测值为98.53%,通过3次实验验证,实际COD去除率均值为98.55%,与模型相差0.02%,说明优化条件的准确性与可靠性高。 展开更多
关键词 废盐 低温炭化 除COD 催化热解 响应曲面法 CU2+
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铜镍电镀污泥硫化熔炼中冰镍的热力学及工艺研究
2
作者 周兆安 刘小文 +2 位作者 李俊 毛谙章 李加兴 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期141-146,151,共7页
通过HSC Chemistry热力学分析方法揭示了铜镍电镀污泥还原硫化熔炼冰镍过程主要金属的物相变化规律,分析了还原硫化熔炼中冰镍的可选优化工艺条件。热力学理论计算结果表明:电镀污泥中铜、镍品位分别为3.0%、3.5%时,采用硫酸钙作为硫化... 通过HSC Chemistry热力学分析方法揭示了铜镍电镀污泥还原硫化熔炼冰镍过程主要金属的物相变化规律,分析了还原硫化熔炼中冰镍的可选优化工艺条件。热力学理论计算结果表明:电镀污泥中铜、镍品位分别为3.0%、3.5%时,采用硫酸钙作为硫化剂,熔炼气氛V_(CO)/(V_(CO)+V_(CO_(2)))体积分数比为60%~75%,实际硫用量与理论用量比为1.6~2.0,在1 300℃下进行还原熔炼,有望获得铁含量(质量分数)小于20%的中冰镍,预期区域内渣中铜、镍含量(质量分数)分别低于0.20%、0.43%,铜和镍回收率分别可达95%和90%以上,铬在渣中的固定率超过99.9%。生产样本统计结果显示,铜镍铬的分布行为与热力学分析结果基本一致,证明基于热力学分析建立的数学模型具有良好的可靠性,对生产具有一定指导意义。 展开更多
关键词 铜镍 电镀污泥 硫化熔炼 中冰镍 热力学分析 危险废弃物利用
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响应曲面法优化PAC深度净化高浓度硫酸钠溶液中F-的研究 被引量：1
3
作者 刘小文 李俊 +2 位作者 周兆安 毛谙章 周爱青 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-72,共6页
提出了以聚氯化铝(PAC,下同)深度净化高浓度硫酸钠溶液中F-,研究了铝氟物质的量比、反应终点pH和絮凝时间对F-去除率的影响。通过响应曲面法得到的回归方程模型来预测F-深度净化得到最佳的实验条件参数,同时用得到的响应曲面图和等高线... 提出了以聚氯化铝(PAC,下同)深度净化高浓度硫酸钠溶液中F-,研究了铝氟物质的量比、反应终点pH和絮凝时间对F-去除率的影响。通过响应曲面法得到的回归方程模型来预测F-深度净化得到最佳的实验条件参数,同时用得到的响应曲面图和等高线图来直观反应各因素对F-去除率的影响及交互作用强弱。影响F-去除率的显著性因素从高到低依次为反应终点pH、铝氟物质的量比、絮凝时间。响应曲面法优化PAC去除高浓度硫酸钠溶液中F-建立的数学模型,其拟合值与验证实验结果的吻合度较高,絮凝沉淀前溶液含盐质量浓度为292.85 g/L、含F-质量浓度为70.58 mg/L,模型优化后最佳工艺参数:铝氟物质的量比为15.6,反应终点pH为7.6,絮凝时间为50 min,此时F-去除率为94.03%。经过多次实验验证得到,实际F-去除率均值为93.56%,F-去除率与模型预测值相差0.47%,净化后溶液中F-质量浓度可由70.58 mg/L降低至4.55 mg/L,说明模型优化条件准确性与可靠性高。 展开更多
关键词 高浓度硫酸钠溶液 深度净化 氟离子 聚氯化铝 响应曲面法
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基于CaO-FeO_(x)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)熔渣体系玻璃化处理产物的制备工艺及特性分析
4
作者 周兆安 刘小文 +2 位作者 李俊 毛谙章 周爱青 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期692-699,共8页
采用高温熔融法,通过掺杂SiO_(2)和重金属元素,对含铜污泥资源化尾渣进行玻璃化处理,考察了熔融时间、生料硅酸度、熔融体中Fe(Ⅱ)与总铁(TFe)质量比(Fe(Ⅱ)/TFe)及重金属元素含量等因素对玻璃化处理产物特性的影响。结果表明:在熔融温... 采用高温熔融法,通过掺杂SiO_(2)和重金属元素,对含铜污泥资源化尾渣进行玻璃化处理,考察了熔融时间、生料硅酸度、熔融体中Fe(Ⅱ)与总铁(TFe)质量比(Fe(Ⅱ)/TFe)及重金属元素含量等因素对玻璃化处理产物特性的影响。结果表明:在熔融温度1350℃、生料硅酸度2.00、熔融时间1.0 h的条件下,所制得的玻璃化处理产物能够满足国标GB/T 41015—2021的要求;当Fe(Ⅱ)/TFe为12.99%~37.33%时,玻璃化处理产物中重金属元素的酸浸出浓度变化不大,当Fe(Ⅱ)/TFe大于44.89%后,As、Cu、Ni、Cr、Mn和Zn的酸浸出浓度显著增大;当生料中As、Cu、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb的含量(w)分别为3.2%,2.0%,0.8%,2.0%,2.4%,1.6%,1.6%时,玻璃化处理产物中玻璃体含量(w)为95.36%,各重金属元素的酸浸出浓度均未超标;玻璃化处理产物中As、Cu、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb的最大允许含量(w)分别约为3.03%,2.85%,1.66%,3.00%,2.62%,2.11%,1.93%。 展开更多
关键词 危险废物 玻璃化处理 高温熔融 无害化处置 酸浸出
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铜电解黑酸硫化脱砷热力学分析及试验研究
5
作者 周兆安 李俊 +2 位作者 刘小文 毛谙章 周爱青 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第5期137-141,共5页
运用HSC Chemistry 9.0热力学软件对铜电解黑酸硫化脱砷反应进行热力学分析,发现H_(2)S可以实现对高浓度硫酸体系中亚砷酸和砷酸的硫化沉淀。根据理论分析结果进行黑酸硫化脱砷试验,考察了硫化剂用量、反应时间对硫化沉砷效果的影响。... 运用HSC Chemistry 9.0热力学软件对铜电解黑酸硫化脱砷反应进行热力学分析,发现H_(2)S可以实现对高浓度硫酸体系中亚砷酸和砷酸的硫化沉淀。根据理论分析结果进行黑酸硫化脱砷试验,考察了硫化剂用量、反应时间对硫化沉砷效果的影响。结果表明,在室温下,H_(2)S用量为理论量的0.87倍、反应时间30 min条件下,经硫化沉淀后的黑酸含砷量从6777.52 mg/L降至10.68 mg/L,黑酸中砷、铜、锑去除率分别为99.84%、99.76%、99.33%,铁镍几乎不沉淀,脱砷渣中砷和硫质量分数分别为43.21%和44.68%,其中硫化砷形态的硫质量分数为42.33%,硫化砷S/As物质的量比为2.29,产物为As_(2)S_(3)和As_(2)S_(5)等的混合物。热力学分析与试验结果略有出入,但其对试验和实践仍具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 铜电解 黑酸 硫化沉淀 砷 热力学 脱砷 硫化砷
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锡盐共沉淀法净化铜电解液工艺研究 被引量：4
6
作者 刘小文 周兆安 +4 位作者 李俊 钱春陵 周爱青 毛谙章 俞挺 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期102-105,共4页
采用锡盐共沉淀法从铜电解液中脱除砷、锑、铋,考察了锡价态、反应温度、锡用量、反应时间和溶液酸度等因素对杂质脱除效果的影响。结果表明,硫酸浓度174.04 g/L、铜浓度48.14 g/L、砷浓度16.54 g/L、锑浓度96.77 mg/L、铋浓度44.24 mg/... 采用锡盐共沉淀法从铜电解液中脱除砷、锑、铋,考察了锡价态、反应温度、锡用量、反应时间和溶液酸度等因素对杂质脱除效果的影响。结果表明,硫酸浓度174.04 g/L、铜浓度48.14 g/L、砷浓度16.54 g/L、锑浓度96.77 mg/L、铋浓度44.24 mg/L的电解液中加入锡盐,当净化条件为Sn(Ⅳ)/As质量比1.0、温度80℃、搅拌速度500 r/min、反应时间30 min时,As、Sb和Bi脱除率分别达到82.54%、86.63%和98.39%,而Cu和Ni损失率均小于0.2%。 展开更多
关键词 铜电解液 锡 砷 锑 铋 共沉淀 净化
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从高锡高砷铜阳极泥中浸出铜镍的工艺研究 被引量：3
7
作者 刘小文 周兆安 +3 位作者 毛谙章 孙雁军 俞挺 翁德伦 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期104-106,110,共4页
采用硝酸氧化酸性浸出法从高锡高砷铜阳极泥中浸出铜镍,主要考察了硝酸添加量、反应温度、硫酸浓度、固液比和反应时间等因素对铜镍浸出效果的影响。实验结果表明,在铜阳极泥质量20.0 g、2.0 mol/L硫酸溶液100 mL、固液比1/5、浸出温度8... 采用硝酸氧化酸性浸出法从高锡高砷铜阳极泥中浸出铜镍,主要考察了硝酸添加量、反应温度、硫酸浓度、固液比和反应时间等因素对铜镍浸出效果的影响。实验结果表明,在铜阳极泥质量20.0 g、2.0 mol/L硫酸溶液100 mL、固液比1/5、浸出温度85℃、浓硝酸用量2.0 mL、搅拌速度500 r/min和浸出时间90 min时,Cu和Ni平均浸出率分别达到94.58%和80.22%,而As、Sb和Sn浸出率仅为4.52%,1.11%和0.15%,实现了Cu、Ni从阳极泥中的有效分离。 展开更多
关键词 铜阳极泥 脱砷 硝酸氧化浸出 铜 镍 锡
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低品位铜镍电镀污泥还原硫化熔炼低冰镍 被引量：3
8
作者 周兆安 刘小文 +2 位作者 李俊 毛谙章 李加兴 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第6期133-138,共6页
通过热力学分析,揭示了铜镍电镀污泥还原硫化熔炼低冰镍过程中主要金属的物相演变规律,分析了还原硫化熔炼过程的主要影响因素。经热力学理论计算可知,电镀污泥铜和镍品位分别为6%和4%时,采用硫石膏作为硫化剂,硫实际用量为理论用量的2.... 通过热力学分析,揭示了铜镍电镀污泥还原硫化熔炼低冰镍过程中主要金属的物相演变规律,分析了还原硫化熔炼过程的主要影响因素。经热力学理论计算可知,电镀污泥铜和镍品位分别为6%和4%时,采用硫石膏作为硫化剂,硫实际用量为理论用量的2.0倍,熔炼气氛P(CO)/[P(CO)+P(CO_(2))]=50%,预期产出低冰镍的品位(Cu+Ni)为57.2%,渣中铜和镍品位均低于0.2%,铜和镍直收率分别可达99.89%和96.59%,固硫率77.20%。铜镍污泥高温硫化熔炼低冰镍工业应用结果表明,与常规湿法回收工艺相比,该工艺金属回收率更高,过程绿色低碳,具有显著的技术优势。 展开更多
关键词 危险废物利用 电镀污泥 硫化熔炼 低冰镍 热力学分析 硫化剂 铜镍
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高化学需氧量工业废盐炭化除杂及精制工艺研究 被引量：2
9
作者 周兆安 李俊 +2 位作者 刘小文 周爱青 毛谙章 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期100-105,共6页
研究了炭化处理消除高化学需氧量(COD)工业废盐中的有机污染物,并实现废盐的精制。主要考察了炭化气氛、炭化反应温度、反应时间、料层厚度和废盐含水率等因素对炭化过程有机物脱除效果和炭化盐形态的影响。当原始废盐水溶性COD含量为66... 研究了炭化处理消除高化学需氧量(COD)工业废盐中的有机污染物,并实现废盐的精制。主要考察了炭化气氛、炭化反应温度、反应时间、料层厚度和废盐含水率等因素对炭化过程有机物脱除效果和炭化盐形态的影响。当原始废盐水溶性COD含量为6680mg/kg、含水率为0.85%(质量分数)时,正交实验结果表明,炭化温度相比炭化反应时间、炭化气氛和料层厚度对炭化过程有机物的脱除效果具有更高的显著值。单因素实验结果表明,采用空气气氛下炭化、炭化反应温度为575℃、料层厚度为25mm、炭化时间为1h时,其水溶性COD的残留量平均值为87.36mg/kg,去除率可达到98%以上;质量分数为20%的盐溶液色度值由975.4降至13.5,经净化精制所得的硫酸钠产品满足GB/T6009—2014《工业无水硫酸钠》Ⅰ类一等品标准要求。 展开更多
关键词 工业废盐 有机污染物 炭化 化学需氧量 资源化 碳酸钠
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含铜污泥还原熔炼过程金银捕集分布规律研究
10
作者 李俊 周兆安 +3 位作者 刘小文 陈玉虎 毛谙章 俞挺 《贵金属》 CAS 北大核心 2023年第4期32-36,42,共6页
含铜污泥还原熔炼过程产出金属铜相(Cu)和锍相(冰铜,mt),铜、镍、金和银在两相中均有分布,统计了约100批次熔炼产品,分析其分布规律。结果表明,金、银在铜相中的分布系数(β_(Cu)^(Au)、β_(Cu)^(Ag))与铜在铜相中的分布系数β^(Cu)_(Cu... 含铜污泥还原熔炼过程产出金属铜相(Cu)和锍相(冰铜,mt),铜、镍、金和银在两相中均有分布,统计了约100批次熔炼产品,分析其分布规律。结果表明,金、银在铜相中的分布系数(β_(Cu)^(Au)、β_(Cu)^(Ag))与铜在铜相中的分布系数β^(Cu)_(Cu)呈正相关,说明铜相对金、银的捕集能力比锍强,且对金的捕集能力强于银;银分配系数LAg与铜、镍在铜相中的分布系数(β_(Cu)^(Cu)、β_(Cu)^(Ni))呈正相关,金、银分配系数(LAu、LAg)与锍相中镍含量([Ni]mt)均呈弱负相关,说明锍相对银的捕集能力强于金。 展开更多
关键词 含铜污泥 铜相 锍相 金 银 分布
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