化学沉淀范文

化学沉淀范文（精选12篇）

化学沉淀 第1篇

本文以某汽车厂涂装车间产生的磷化废水为研究对象,确定了磷化废水化学沉淀法处理工艺的最优参数,为实际运行操作提供依据。

1 原水水质

某汽车厂涂装车间产生一股磷化废水。水量约为400 m3/d。水质:p H=6~7,COD:30~60 mg/L,磷:80~100 mg/L,镍:10~13 mg/L。

经化学沉淀法处理后,出水镍的浓度需满足《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,低于1 mg/L。

2 实验

2.1 实验方法

取500 m L水样置于烧杯中,在转速为250 r/min的条件下,加入含钙化合物,调节p H值,加入PAM,一定反应时间后静置,取样测定上清液中镍和磷的浓度。

2.2 试剂与仪器

氢氧化钙,氯化钙,氢氧化钠,均为分析级。

PHS-3C型PH计,Big Squid型磁力搅拌器。

2.3 测试方法

镍:丁二酮分光光度法;

磷:钼酸铵分光光度法;

p H:玻璃电极法。

3 结果与讨论

3.1 p H的影响

取500 m L磷化废水6份,向各废水中投加200 mg/L的氢氧化钙,用氢氧化钠分别调节p H至7~12。加入1 mg/L PAM,在250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析p H值对镍和磷去除率的影响。

实验结果图1所示。从结果看出,镍的去除率受p H的影响较大。镍的去除主要是由于水中的OH-与镍离子发生反应生成不溶性的沉淀[4]。随着p H的升高,镍的浓度先迅速下降。p H为10时,镍的去除率最高。之后p H升高,镍的去除率略有下降。磷的去除率随p H的变化波动,p H为9~10时,去除率达到最高。由此可见,p H控制在10左右是最优的选择。

3.2 不同含钙化合物投加量的影响

取500 m L磷化废水,分别向废水中投加100、200、300、400、500 mg/L的氢氧化钙和氯化钙,用氢氧化钠调节至p H为10。加入1 mg/L PAM,在250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析氢氧化钙和氯化钙不同投加量下对磷和镍去除的影响。

(mg/L)

不同含钙化合物的加药量对磷的去除率影响较大。这主要是由于废水中的磷主要以PO43-的形式存在,PO43-与Ca2+在碱性条件下生成羟基磷酸钙。加入过量的钙盐,会促进反应3PO43-+5Ca2++OH-=Ca5(PO4)3OH朝右移动,对去除废水中的磷有利。但加入过多的钙盐不仅增加药剂费用,还会使污泥产量增加,造成运行费用的上升[5],因此需要控制钙盐的投加量。

从图2和图3中可以看出,加入氯化钙的对镍和磷的去除率均好于氢氧化钙。要控制出水镍的浓度低于1 mg/L,氯化钙加药量需100 mg/L,而氢氧化钙的加药量需达到200 mg/L。但是要控制反应的p H在10左右,投加氯化钙的同时还需要投加较大量的氢氧化钠。

以水量400 m3/d计,表2所示分别核算投加氢氧化钙和氯化钙时的药剂费用,投加氢氧化钙的费用较低。同时根据运行经验,投加氢氧化钙生成的沉淀物脱水性能较好,有利于后续的污泥压滤。

因此选择最佳的条件为,投加氢氧化钙200 mg/L,此时,镍的去除率约为95%,磷的去除率约为48%。

3.3 PAM投加量的影响

取500 m L含镍废水5份,向各废水中投加200 mg/L的氢氧化钙,用氢氧化钠调节至p H为10。分别投加0.3、0.7、1.5、3、5、7 mg/L的PAM,在转速为250 r/min的转速下搅拌5 min,静置45 min,取上清液测定溶液中镍和磷的浓度,用以分析PAM投加量对磷和镍去除的影响。

实验结果如图4所示,不同PAM加药量下,镍和磷的去除率影响不大。加入0.3 mg/L的PAM即可产生较好的矾花,有利于沉淀的形成。

4 工程分析

根据小试结果,采用化学沉淀法处理能有效的处理磷化废水。处理后出水中镍的浓度能达到排放标准的要求,处理后的出水能为后续的生化处理系统提供足量的磷。

设计处理工艺流程如图5所示。磷化废水首先经收集池调节后,用泵抽入混凝/絮凝池内,混凝池体积4 m×6 m×3.5m,停留时间约5 h。絮凝池体积4 m×3 m×3.5 m,停留时间约2.5 h。混凝池内投加石灰和液碱,并设置在线p H计。絮凝池内投加PAM。混凝池和絮凝池内均设置机械搅拌。絮凝池出水流入斜板沉淀池内进行泥水分离。斜板沉淀池体积为:4 m×8m×3.5 m,停留时间约6.7 h。沉淀池上清液进入废水站生化处理单元,与其它废水混合后进行处理,污泥进入污泥浓缩池,之后泵入到板框压滤机压滤后处置,滤液返回到收集池循环处理。

2015年12月,采用实验中确定的最佳工艺条件进行运行。监控进出水的镍和磷的指标,结果表3所示。出水的镍浓度平均去除率为96%,废水剩余镍的平均浓度为0.4 mg/L,低于1 mg/L,达到《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,磷的去除率也达到了设计要求,去除率为52%。

5 结论

(1)采用化学沉淀法能有效的去除磷化废水中的镍和磷。

(2)最佳的工艺条件为:p H为10,石灰投加量200 mg/L,PAM投加量0.3 mg/L。磷化废水中镍的去除率约为95%,磷的去除率约为48%。

(3)将最佳工艺条件应用于实际工程运行中,出水的镍浓度平均去除率为96%,废水剩余镍的平均浓度为0.4 mg/L,低于1 mg/L,达到《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2009)的要求,磷的去除率约为52%。

摘要：针对某汽车涂装车间产生的磷化废水,采用化学沉淀法去除废水中的镍和磷。分别进行了PH,钙盐和PAM对镍和磷去除效果影响的实验。结果表明:最佳工艺条件为石灰投加量200 mg/L,p H10,PAM投加量0.3 mg/L。此条件下,废水中镍去除率约为95%;磷的去除率约为48%。将最佳工艺条件应用于实际工程运行中,废水中剩余镍的浓度约为0.4 mg/L,低于1 mg/L,满足了DB31/199-2009《上海市污水综合排放标准》中镍的排放标准。

关键词：化学沉淀,镍,磷

参考文献

[1]周德坤,徐大为,巴斯顿丁,等.石灰沉淀-活性炭吸附处理汽车涂装磷化废水[J].辽宁化工,2011,40(7):674-676.

[2]朱斌来,王闻超,施湖雷,等.含铜、镍电镀废水的三级沉淀回收工艺[J].镀与涂饰,2013,32(2):49-51.

[3]申柠,魏永宁,杨顺生.汽车磷化废水的处理工艺研究[J].环境科学与管理,2007,32(9):115-117.

[4]陈健荣,崔国峰.化学镀镍废液处理的现状及展望[J].电镀与环保,2007,27(4):4-8.

化学沉淀顺口溜 第2篇

钾钠硝酸铵盐溶，盐酸不溶银亚汞;

硫酸铅、钡沉水中，碳酸、硫酸镁微溶;溶碱有五位，钾钠铵钙钡

硫酸盐碳酸盐，只溶钾钠氨。

钾钠铵盐硝酸盐，都能溶于水中间，硫酸盐不溶钡和铅，氯化物不溶银亚汞，硫酸盐碳酸盐只溶钾钠氨。

钾钠铵盐硝酸盐，溶入水中都不见。

硫酸铅钡、氯化银，白色沉淀。

碳酸钾钠铵可溶，碳酸铝铁影无踪。

要问碱类溶多少，钾钠钡钙铵中找。

钾、钠、硝酸溶，（钾盐、钠盐和硝酸盐都溶于水。）

盐酸除银（亚）汞，（盐酸盐里除氯化银和氯化亚汞外都溶。）

再说硫酸盐，不容有钡、铅，（硫酸盐中不溶的是硫酸钡和硫酸铅。）其余几类盐，（碳酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐和硫化物）只溶钾、钠、铵，（只有相应的钾盐、钠盐和铵盐可溶）

最后说碱类，钾、钠、铵和钡。（氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡和氨水可溶）另有几种微溶物，可单独记住。钾钠铵盐硝酸盐 完全溶解不困难 氯化亚汞氯化银 硫酸钡和硫酸铅 生成沉淀记心间 氢硫酸盐和碱类 碳酸磷酸硝酸盐 可溶只有钾钠铵。

1、化合价实质之歌，化合价实质要记准，金正非负单质零;

氢一氧二应记住，正负总价和为零;

许多元素有变价，条件不同价不同。

注：“金正”指金属的化合价通常显正价：“非负”指非金属的化合价通常显负价。

2、化合价之歌

氢氯钾钠一价银，二价氧钡钙镁锌，三铝四硅磷五价，二四六硫都齐啦。谈变价，也不难，二三铁，二四碳，三二四五氮都有，二四六七锰来占，铜汞二价最常见。

氟氯溴碘本负一，特殊情况为正七。

3、书写化学式之歌

先念后写再标价，约分之后相交叉。

4、书写化学方程式之歌

左写反应物，右写生成物;中间连等号，条件要注清;

写对化学式，式子要配平;气体和沉淀，箭号标分明。

5、金属活动性顺序表

钾钙钠镁铝锌铁，锡铅(氢)，铜汞银铂金。

6、物质溶解性之歌

钾钠硝酸铵盐溶，盐酸不溶银亚汞;

硫酸铅、钡沉水中，碳酸、硫酸镁微溶;

溶碱有五位，钾钠铵钙钡。

7、关于元素周期表可以每五种元素为一句去记忆。

氢、氦、锂、铍、硼;碳、氮、氧、氟、氖。

钠、镁、铝、硅、磷;硫、氯、氩、钾、钙……

8、化学、物理变化：

物理变化不难辨，没有新物质出现;

化学变化则不然，物质本身已改变;

两种变化有区别，有无新物作判断;

两种变化有关联，化变中间有物变;

变化都由性质定，物性化性是关键。

9、短周期元素化合价与原子序数的关系

价奇序奇，价偶序偶。

10、化学式

一排顺序二标价，价数交叉写右下;

约简价数作角码，化合价规则去检查。

11、化学方程式

左写反应物，右边写生成;写对化学式，系数来配平;

中间连等号，条件要注清;生成沉淀气，箭头来标明。

一找元素见面多，二将奇数变成偶;

三按连锁先配平，四用观察配其它;

有氢找氢无氢找氧，奇数配偶变单成双;

出现分数去掉分母，调整系数使支配平。

12、离子方程式

客观事实要遵从，书写形式分异同;

生成符号要写对，质量电荷要守恒。

13、干燥气体

酸干酸，碱干碱，氧化不能干还原，中性干燥剂，使用较普遍，只有不反应，干燥就能成。

14、空气组成

空气组成别忘记，主要成分氮氧气;

氮七八氧二一，零点九四是稀气;

还有两个零点三，二氧化碳和杂气;

体积分数要记清，莫要当成质量比;

还要注意防污染，环保意识要树立。

15、碳硫磷铁在氧气中燃烧的现象

红热木炭剧烈燃烧，发出白光温度很高;燃硫入氧燃烧变旺，火焰紫色美丽漂亮，生成气体气味够“呛”;

燃磷入氧现象难忘，浓厚白烟冷却粉状;铁丝燃烧火星四射，生成熔物固态黑色。

16、氧中燃烧的特点

氧中余烬能复烯，磷燃白色烟子漫，铁烯火星四放射，硫蓝紫光真灿烂。

17、氯中燃烧的特点

磷燃氯中烟雾茫，铜燃有烟呈棕黄，氢燃火焰苍白色，钠燃剧烈产白霜。

18、防止铁生锈

铁氧水等互作用，发生复杂之反应，主要生成氧化铁，还有复杂的成分;

铁锈疏松易吸水，加快生锈的过程，要想防止铁生锈，保持干燥和洁净;

隔绝空气又防水，表面涂上保护层，镀金属刷油漆，涂油烤蓝都可以。

19、硫的物理性质

黄晶脆，水两倍，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，不溶于水，溶点一一二，沸点四四四。(密度是水的两倍)。

20、硫化氢的性质

无色有臭还有毒，二点六，分氢硫，还可性蓝火头，燃烧不全产生硫。(1体积水溶解2.6体积的H2S，一定条件下分解为单质氢和硫，有还原性，可燃性，蓝色火焰)。

21、苯的化学性质

取卤硝，磺加烧。

卤代烃的化学性质

碱水取，醇碱消。

22、托盘天平的使用

左物右码先调零，天平一定要放平，砝码大小顺序夹，完毕归零放盒中。

23、容量瓶的使用

精确配液容量瓶，用前查洗记心中，溶解药品用烧杯，静置片刻移瓶中，转移溶液洗三遍，溶剂一次勿加成，快到刻度滴管加，摁塞倒立再摇动。

24、固体药品的取用与溶解

粉末固体用药匙，量多大匙少小匙，块状固体镊子夹，平放药匙再直立。

25、过滤

过滤操作要知道，一贴二低三紧靠，一次过滤不澄清，重复操作可奏效。

26、仪器装配

下上左右顺序定，装好检验气密性，固液小大装药品，拆卸仪器反进行。

27、加热

用前检查灯芯平，烧焦过长都不行;酒精可加三分二，燃着不能加酒精。

沉淀生命,沉淀自己 第3篇

麦克认真思索后,说:“灰尘都沉淀到杯子底下了。”牧师赞同地点点头:“年轻人,生活中烦心的事很多,就如掉在水中的灰尘,但是我们可以让它沉淀到水底,让水保持清澈透明,使自己心情好受些。如果你不断地振荡,不多的灰尘就会使整杯水都浑浊一片,更令人烦心,影响人们的判断和情绪。”

有一年夏天,俞敏洪老师沿着黄河旅行,他用瓶子灌了一瓶黄河水。泥浆翻滚的水,被灌到水瓶里十分浑浊。可是一段时间后,他猛然发现瓶子里的水开始变清,浑浊的泥沙沉淀下来,上面的水变得越来越清澈,泥沙全部沉淀后只占整个瓶子的五分之一,而其余的五分之四都变成了清清的河水。他透过瓶子,想到了很多,也悟到了很多:生命中的幸福与痛苦也是如此,要学会沉淀生命。

之所以有的人感觉生活是痛苦的,而有的人更幸福,主要是人们对待痛苦的态度不同。其实,等到瓶子里的水平静下来,一切又恢复清澈与透亮。如果我们能够静下心来,让痛苦沉淀在我们的心底,不管痛苦能不能消失,都只让它占有我们心里的一小片空间,那大部分的空间就会被幸福充实。过去,我们在匆忙和浮躁中,拼命地摇晃我们的生活,没有片刻的沉静,使我们的生活变得一片浑浊,使所有的幸福都掺杂了痛苦的成分。尤其是人在烦躁的时候,更容易疯狂地震荡自己,摇起满瓶的浑浊,于是我们时时感到痛苦、烦恼、焦虑,这不是因为痛苦多于幸福,而是我们用不恰当的方式,让痛苦像脱缰的野马,随意奔跑在我们生活的每一个角落。

化学沉淀 第4篇

1.1 实验试剂

从某城市的垃圾填埋场取适量的垃圾渗滤液, 渗滤液中含有的BOD5质量浓度约为3300~3600mg/L, COD的质量浓度为10000~12000mg/L, SS的质量浓度为300~340mg/L。p H值约为6.5~8.5。

实验试剂:磷酸氢二钠、聚丙烯酰胺、硫酸镁、氢氧化钠、聚合氯化铝等。

1.2 实验仪器

实验仪器:玻璃仪器、酸度计 (p H计) 、搅拌机、光度计等。

1.3 试验方法

测定COD含量:

采用国标法对渗滤液原液的COD和氨氮进行测量。

混凝试验:按照试验标准, 取适量垃圾渗滤液放在烧杯中, 并将酸度值调整到标准值, 将聚丙烯酰胺、聚合氯化铝两种试剂加到烧杯中, 并放置在搅拌器上方, 先高速搅拌约30s, 搅拌速度为150r/min, 再缓慢搅拌约10min, 搅拌速度为100r min, 将其放置1h后进行取样, 测定废水中含有的COD, 可采取重铬酸钾方式。

沉淀试验:按照试验标准, 取适当已经经过混凝处理后的垃圾渗透液放置在烧杯中, 并将其余两种试剂加进去, 通过搅拌器搅拌约30min, 取适量清液, 采取纳氏试剂光度法, 检测出废水中的氨氮含量, 用标准方式测定废水中BOD5。

2 研究结果分析

渗滤液原液测定COD 10350mg/L, 氨氮为400mg/L。

2.1 混凝实验

2.1.1 PAC最佳投加量

在通过投加不同量的PAC到原液中, 通过测量COD的数值得到表1, 关于投加量和COD去除率的关系表。

通过对数据的分析可以得出, PAC的投加量在1000mg/L时COD去除率最高达到42.98%。

PAC在投加后发生水解等一系列化学变化, 前期随着PAC的投加COD去除率慢慢升高, 达到一定限值后水中的PAC水解产物和胶体形成电中性的基团, 进而沉淀, 此时再增加PAC投加量脱稳的胶体再次稳定, 变现为COD去除率下降。

2.1.2 PAM最佳投加量

将PAC的投加量限定在1000mg/L, PAM投加量定位2mg/L, 3mg/L, 3.5mg/L, 4mg/L, 4.5mg/L, 5mg/L, 得到COD去除率随PAM投加量关系表, 如表2。

将PAC投量固定为1000mg/L, 通过表2数据分析可知, 当聚丙烯酰胺的试剂量为3.5mg/L时, 废水中氨氮去除率最高, 一旦超过该值, 其去除率将会显著降低。有机高分子类型的混凝剂通常会比较敏感, 剂量约为2~5mg/L, 无须过多, 究其原因, 有机高分子类型的混凝剂在反应过程中会发生吸附作用, 只要剂量超过临界点, 胶体可能会被大量高分子链包围, 进而形成稳定颗粒。

2.2 沉淀试验结果

选择化学沉淀剂剂量:

氨氮含量经过混凝处理后不会发生大变动, 当前, 主要采取化学沉淀方式将废水中的氨氮含量去除, 其中镁离子等的比例应控制在1:1:1[3~4], 受到垃圾渗滤液本身构成成分较为复杂等因素的影响, 应进行用量实验, 具体结果如表3~4所示。

由表可知Mg2+、NH4+和PO43+物质的量之比为1:1:1时, 去除率相对稳定, 当某一变量增加时, 不会影响到整个去除率, 但有可能会提升废水硬度, 因此, 其物质量投比例应为1:1:1。

3 总结

通过对垃圾渗滤液进行混凝-化学沉淀的实验研究得出了最合适的药剂投加量和p H值。

混凝过程中PAC投加量为1000mg/L, PAM为3.5mg/L, p H约5.5。化学沉淀过程中Mg2+、NH4+和PO43+物质的量之比为1:1:1, p H为8.5~9.

混凝和化学沉淀综合使用能有效的降低主要污染物COD氨氮的指标, 降低后续生化处理的运行负荷。

参考文献

[1]沈耀良, 杨栓大, 王宝贞.垃圾渗滤液的混凝一吸附预处理研究[J]中国给水排水, 1999, 15 (11) :10~14.

[2]尹鹏, 高湘.混凝-沉淀法去除老龄垃圾渗滤液中难降解物质[J].科技信息, 2010, 15:356~357.

[3]姚重化.混凝剂与絮凝剂[M].北京中国环境科学出版社, 1991.

化学沉淀法处理含氨氮废水的研究 第5篇

化学沉淀法处理含氨氮废水的研究

摘要：本文通过试验研究了化学沉淀法处理含氨氮废水的工艺条件,介绍了废水处理过程中遇到的问题以及解决办法,为化学沉淀法处理氨氮废水提供了基础研究资料.作 者：马倩玲    林星杰    肖沃辉    MA Qian-ling    LIN Xing-jie    XIAO Wuo-hui  作者单位：北京矿冶研究总院,北京,100044 期 刊：矿冶  ISTIC  Journal：MINING AND METALLURGY 年，卷(期)：, 17(4) 分类号：X703.1 关键词：化学沉淀法    氨氮废水    磷酸盐    镁盐   

 

孙悦　激情沉淀 第6篇

10年前，《祝你平安》，10年后，《祝你平安》变成了《祝您平安》，这次的“祝福”可以说是一个延续，也可以说是一个新的状态，10年前的祝福，孙悦说是给自己的，因为那时实在很难。这些年来，她的歌变过了很多风格，10年后，孙悦的祝福是给大家的。

“特别感谢小柯，聊天时说这十年经历了什么，刚讲了个头，他一拍桌子就说有了‘十年对你说祝您平安’，我一听就兴奋地跳了起来，这正是我想要的！”说到此处的孙悦仍然兴奋。

对于一个女人来讲，幸福除了来自工作中得到的自信与满足，亲情的呵护，爱情的滋润也缺一不可。重视亲情的孙悦特别和哥哥合唱了一首《兄妹》，说这是圆了哥哥的一个梦，“他唱歌的条件特别好，音色音质都很棒，只是缺乏一些经验。唱卡拉OK时，有他在我一般都不唱，只是用崇拜的眼光看着他。这首俏皮、轻快的《兄妹》，一定会让所有的兄妹想起儿时彼此打打闹闹的情形。” 在这首充满嬉笑怒骂的歌曲里，两人的感情，在默契十足的对唱中完美呈现。

“最想爸妈身体健康！父母身体健康是儿女最大的幸福，再有一个爱我的人，让我有安全、踏实的感觉就够了。”这是孙悦对幸福的定义。

找到一个爱自己的人，还能不幸福吗？孙悦终于等到了自己的缘分，“他有品味、有修养、有文化底蕴，这些正是我身上欠缺的。”如果没有一点崇拜，女人又怎么能完全爱上一个男人。“我不追求风风火火，轰轰烈烈的爱恋，只想彼此呵护，相互谦让，珍惜每一天，快乐就好。”希望今年可以结婚的孙悦，并不想将婚礼弄得满世界都知道，“不敢奢望太多，希望可以过好日子，顺其自然就好”，孙悦再一次提到了自然。这是褪去浮躁与虚荣，真正开始现实生活的女人心声吧？！

你现在感觉很幸福吗？

如果答案：是，除了送上祝福，还有一点叮咛：幸福的女人对感情不要太斤斤计较，要有自己的事业，即便“赋闲在家”也要学东西，时代在变，只有双方共同进步，才能有更多的交流，感情才可能相对稳定。

化学沉淀 第7篇

近年我国海域发生赤潮频繁, 氨氮污染是原因之一。我国废水排放量中工业废水占65%以上, 很多含氮废水未经达标处理直接排入水体, 当其浓度超过一定浓度时即会对水体产生许多不利的影响。

由于高浓度氨氮废水成份复杂, 除酚类外, 还有单环及多环的芳香族化合物, 并含有许多难以被微生物降解或有生物毒性的化合物, 因此对其处理难度较大, 特别是氨氮的去除达标是处理此类污水的关键。如何经济有效地去除废水中的氨氮, 成为高浓度氨氮废水处理中亟待解决的问题之一[1]。

2 材料及方法

2.1 试剂

氯化铵、磷酸氢二钠、硫酸镁、粉煤灰、聚丙烯酰胺 (PAM) 、Na OH、HCL均为分析纯。

2.2 仪器

电动搅拌器、分析天平、分光光度计。

2.3 氨氮测定方法

将NH4Cl在100℃条件下干燥2h。配制2000m L模拟废水, 置于100m L烧杯中。用Ca (OH) 2调节p H于8、9、10、11、12进行吹脱, 每两个小时测定氨氮一次;再用10mol/L的Na OH溶液和10%HCl溶液调节吹脱处理后的水p H值[2]。按照摩尔比依次投加Mg SO4和Na2HPO4·12H2O, 在搅拌速度150r/min的动力搅拌下, 反应15min后静置30min, 取上清液测定氨氮浓度;最后再用粉煤灰吸附剩余的氨氮[3]。

2.4 废水

实验用水为配制的模拟废水, 水质为:氨氮浓度13800mg/L。

2.5 实验过程

本实验对吹脱、化学沉淀、吸附的组合工艺进行研究[4]。实验第一步采用加碱吹脱;第二步采用投加磷酸氢二钠及硫酸镁进行鸟粪石沉淀;第三步采用粉煤灰吸附和聚丙烯酰胺 (PAM) 絮凝组合进行实验。

3 结果与讨论

3.1 碱的投加量的影响

设定投加条件为:温度T=30℃;用曝气机进行吹脱每两个小时测量一次氨氮。

由图看出, 吹脱时间相同的情况下, 吹脱效率随p H升高而增大:当p H值小于10时, 吹脱效率随p H的上升呈直线提高, 当p H值从10升高到11, 去除率增大, 增大幅度变小;当p H值大于11时, 曲线趋于平缓, 此时p H值升高1, 去除率增加有限。

3.2 投加磷酸氢二钠及硫酸镁进行鸟粪石沉淀实验

鸟粪石的形成受水溶液p H的影响很大, 当溶液中Mg2+、NH4+、PO43-的活度积大于鸟粪石的溶度积Ksp时, 会自发沉淀生成鸟粪石。结果如表1。

p H决定组成鸟粪石的各种离子在水中达到平衡时的形态和活度。当p H<7时, 溶液中PO3-4离子浓度低, 不利于鸟粪石沉淀反应的进行;当p H值为8.0~9.5时, 沉淀为鸟粪石;当p H值为9.5~11时, 氨氮一部分转化成气态氨挥发, 此时沉淀为鸟粪石和Mg (OH) 2, 鸟粪石沉淀回收氨氮的最优p H范围为8.5~9.5。

3.3 粉煤灰吸附实验

吸附法处理废水中的氨氮, 即利用粉煤灰通过物理和化学的吸附从而去除氨氮的目的。设定条件为:温度T=30℃, 将p H调为7.0, 对水样投加不同量的粉煤灰, 150r/min搅拌10个小时。结果如图2。

由图可以看出粉煤灰的投加量增加有助于氨氮的去除:当粉煤灰的量小于4g, 氨氮的去除率随粉煤灰的投加量的上升几乎呈直线提高, 当粉煤灰的量提高到5g时去除率基本没有变化。

4 结语

(1) 对高浓度氨氮废水进行吹脱实验, p H值在10之前吹脱效率提高较快, 当p H值大于11后, 水中的氨氮大多数以游离氨存在, 此时提高p H仅增加少量的游离氨, 故对吹脱效率影响不大。在实际操作中, 建议吹脱氨氮废水的p H为10~11, 氨氮的去除可以达到68%左右。单独采用吹脱处理后的水样未能达到国家二级排放标准。 (2) 对氨氮废水投加硫酸镁和磷酸氢二钠进行鸟粪石沉淀实验, 确定了鸟粪石沉淀法处理效果最佳的条件:镁、氨、磷的摩尔比1.4:1:1, p H为9.0, 反应时间为15min对氨氮的去除率为吹脱后的96%, 原水的99%。但只采用这两步处理后的水样仍未能达到国家二级排放标准。 (3) 对吸附和絮凝同时运用, 先絮凝后吸附, 经过PAC絮凝和粉煤灰吸附后氨氮降到50mg/L以下, 达到了国家二级排放标准。 (4) 实验证明吹脱、投加沉淀和絮凝等组合工艺处理高浓度氨氮废水, 废水中的氨氮可以达到国家二级排放标准。

摘要：高浓度氨氮废水主要来自于焦化废水、煤气废水、味精废水、化肥废水、垃圾渗滤液以及养殖废水厌氧消化液等。通过吹脱、沉淀、粉煤灰吸附一套组合工艺处理高浓度氨氮废水, 处理后能达到国家二级排放标准。

关键词：高浓度,氨氮废水,吹脱,鸟粪石沉淀,吸附

参考文献

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化学共沉淀法制备锰锌铁氧体微粉 第8篇

关键词：锰锌铁氧体,化学共沉淀,反应时间,加料方式

0 引言

软磁铁氧体材料在高频下具有较高的磁导率、高电阻率和低损耗等特点，被广泛应用于通讯、计算机、自动控制等众多领域。随着电子设备向小、轻、薄、低损耗、高频化的发展趋势，使得软磁铁氧体材料进一步向高频、高磁导率和低损耗的“两高一低”发展[1]。近些年来，人们也利用铁氧体材料的其他性能在癌症的治疗，感温磁性器件和控温元件方面进行研究[2,3]。

关于锰锌铁氧体的制备方法有很多，主要包括固相法[4]、水热合成法[5]、溶胶—凝胶法[6]、化学共沉淀法[7]、微乳液法[8]、高温自蔓延燃烧合成法[9]，喷雾热解法[10]，超临界流体干燥法[11]，微波合成法[12]等多种方法。其中固相法和化学共沉淀法是应用较多的两种方法，固相法制得的粉体纯度低、均匀性差、容易产生团聚，粒径较大且需要较高的反应温度。而化学共沉淀法因工艺简单、反应温度低、产品纯度高、粒径细小且分布均匀，易放大工业化生产[13]。但化学共沉淀法制备微粉的难度在于沉淀过程的控制，涉及沉淀过程的因素均对粉体性能产生重要影响，如沉淀溶液的浓度、合成温度、沉淀剂的加入方式及速度、沉淀剂和沉淀的陈化等。合理控制上述条件才能得到满足性能要求的粉体[14,15]。本文对化学共沉淀法中反应时间和加料方式对锰锌铁氧体前驱物微分的粒度和磁性能的影响进行研究。

1 试验部分

以分析纯的MnCl2·4H2O、ZnCl2和FeCl2·4H2O为原料，按照配方n(MnO)∶n(ZnO)∶n(Fe2O3)=25∶23∶23,配置[Me]T=0.5 mol/L的混合盐溶液，以1 mol/L的NaOH为沉淀剂，利用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体。根据热力学计算[16]结果和实验室前期研究的结果控制反应过程中的条件为∶反应温度为70℃，pH=10±0.1，金属盐溶液流速为0.5 mL/min，转速为300 r/min。在控制结晶反应釜中加入0.2g/L的分散剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS），反应结束后，抽出浆料，陈化24 h后用蒸馏水多次洗涤，直到用AgNO3检验不到Cl-。置于80℃的干燥箱中烘干后得到锰锌铁氧体前驱体微粉。

用日本理学生产的D/max-2200型X射线衍射仪（XRD）分析样品的晶体结构，OMEC公司LS-9000型激光粒度分析仪（LPS）检测样品的粒度尺寸及其分布，LVSM-2A型振动样品磁强计测量室温样品的磁滞回线。

2 结果与讨论

2.1 前躯体微粉的结构表征

用化学共沉淀法制备MnZn铁氧体前驱物微粉，前驱物微粉的XRD图谱如图1。结合PDF卡片，发现前驱物微粉为纯相的尖晶石结构。化成共沉淀法制备锰锌铁氧体前驱体是一个复杂的过程，加入到反应釜中的Fe2+首先与沉淀剂中的OH-生成无定形的Fe(OH)2，接着Mn2+、Zn2+吸附到无定形的Fe(OH)2上，经过氧化后形成具有尖晶石结构的锰锌铁氧体前驱体微粉，其反应过程如下：

2.2 加料方式对性能的影响

不同加料方式下制备的锰锌铁氧体前驱体的粒度分布特征如图2和表1。从图中可以看出，三种加料方式对粒度的影响较大，正加法制得的前驱体粒度最小，分布宽度最窄，比表面积最大。并加的次之，反加的最差。加料顺序与沉淀物均匀性以及吸附杂质种类密切相关。“正加”形成的前驱体沉淀主要吸附原料金属盐的阴离子；“反加”方式主要吸附沉淀剂的阴离子；若是“并加”，在整个沉淀过程中pH值变化很小，产品均匀性较好，可有效避免溶液的局部过浓，沉淀过程更为稳定且吸附杂质较小，从而可得到理化性能较好的产品[17,18,19]。目前人们掌握的耐酸不锈钢只在氧化酸（H2SO4、HNO3等）中具有较好的耐蚀性，对还原酸（HCl等）的耐蚀性较差。“正加”开始阶段反应体系为酸性，对不锈钢反应釜的腐蚀性较强。

*SPAN=(D90-D10)/D50

图2和表1为不同加料方式下前驱体微粉的粒度特征，从中我们可以看出D50、比表面积、分布宽度具有相同的变化趋势。其中正加的D50最小，为0.91μm；分布宽度SPAN最小，为0.484；比表面积SSA最大，为6.91 m2/g。三种加料方式得到的产品性能中，正加的最好，并加次之，反加的再次。但是考虑对设备耐蚀性的因素及工艺的连续性，宜采用并加。

将在不同加料方式下制得的前驱体干燥后测量磁滞回线，如图3。从图中我们可以看出，“并加”是得到的前驱体微粉的比饱和磁化强度最大，达到55.01 A·m2·Kg-1，远高于正加的48.51 A·m2·Kg-1和反加的43.02 A·m2·Kg-1，此时样品的剩磁较大，为10.87 A·m2·Kg-1，略高于正加和反加的7.12 A·m2·Kg-1；矫顽力相差不大。比饱和磁化强度高的样品的矫顽力和剩磁也较大，但是比饱和磁化强度大的样品使用性能更好，故并加的加料方式得到的前躯体微粉的磁性能较好。

根据溶度积原理，当某种金属离子满足[Men+][OH-]>Ksp，金属离子以氢氧化物的形式沉淀。在正加的加料方式下，沉淀剂NaOH缓慢地加入到金属盐溶液中，溶度积小的Fe2+和Zn2+首先以沉淀的形式析出，随着沉淀剂的不断加入，当反应进行较长时间后Mn2+达到其溶度积常数时才开始发生沉淀。所以正加的加料方式容易导致金属离子的分层，后达到溶度积的氢氧化物就以先生成的沉淀为晶核而在表面沉积。反之，在反加的加料方式过程中，三种离子的不同的溶度积常数也会导致沉淀的范围不同，从而使得沉淀颗粒中发生成分的偏析。而并加的加料方式可以有效地避免沉淀过程中的成分偏析。从而使得正加的加料方式的样品的磁性能最好。

2.3 结晶过程对微粉性能的影响

在反应进行的不同时间取样，测试样品的粒度分布特征如图4，分布宽度和比表面积如图5。从图4中可以看出，随着反应的进行，前躯体的粒度逐渐增大，但是增大的速度越来越慢，最后达到一个动态平衡，此动态过程不仅包括反应、成核及晶体生长的基本过程，还伴随着粒子的老化、聚结和破裂等结晶的二次过程[20,21]。D50从开始4 h的2.55μm，在56 h时基本达到平衡，为4μm左右；分布宽度在反应过程中比较稳定，大约为1.2；而比表面积的变化规律与D50的相反，这是由于粉体的粒径越大颗粒的比表面积越小。图6为不同取样时间的样品干燥后的扫描电镜图片。根据图3中的粒度变化，选取结晶过程中的四个样品，6(a)为反应4 h的样品，认为是反应的初期，6(b)为反应20 h的样品，认为是反应的中期，6(c)为反应62 h的样品，认为反应的平衡初期，6(d)反应92 h的样品，认为是平衡状态的样品。其中6(a)的粒度最小；而6(b)、6(c)和6(d)的粒径相差不大，主要为形貌的变化。说明前驱体在反应釜中经过形核长大的速度较快，但是形成的微粉形貌不规则，在6(b)中可见部分的片状颗粒，经过反应釜内一段时间的充分反应熟化后颗粒的形貌趋向于球形，粒度为几百纳米。在锰锌铁氧体前驱体微粉的制备过程中，反应釜内发生包括形核、长大、破碎、附聚、二次形核和熟化等几个共存的过程。在反应的初始阶段形核占据主导地位，使得开始时的粒径较小。反应进行一定时间后晶体生长开始占据主导地位。如果形核速率大于生长速率，则由于大量形核使得粒径较小，增长较慢。如果形核速率小于生长速率，则由于晶体生长而导致粒径快速增大。两种作用先后占据主导作用使得粒度开始一段时间内增长较慢，而后进入快速增长期。晶体生长过程中出现的棒状、片状等形貌的颗粒在后期的搅拌过程中容易发生破碎，破碎的颗粒在随后发生附聚和二次形核。当反应釜内的前驱物微粉达到一定浓度时，溶液中的形核和长大达到动态平衡，微粉的粒度基本稳定。由于反应过程中的机械搅拌作用和熟化过程，使得微粉的形貌呈现球状。

图7为与扫描样品同时取样的前躯体微粉的磁滞回线。从图中可以看出，不同取样时间的四组样品的磁滞回线都表现出典型的软磁材料的磁滞回线的特征，四组样品的矫顽力相差不大，约为300 A·m-1；剩磁相差较大，4 h取样的样品的剩磁约为2 A·m2·Kg-1，剩余的三组样品的剩磁相差较小，约为3.6 A·m2·Kg-1。比饱和磁化强度小差较大，有4 h取样的16 A·m2·Kg-1，变化到最终的38 A·m2·Kg-1。前驱体的结晶程度对磁滞回线的比饱和磁化强度影响较大，随着反应的进行，前驱体的形貌逐渐接近球形，能发生超交换作用的离子越多；颗粒的前驱体的结晶越完整，晶体的完整性越好，超交换作用越强，此时样品在外磁场的影响下可以达到磁化强度较大，随着反应的进行，前驱体微粉的粒度逐渐成为球形且结晶越来越完整，使得比饱和磁化强度逐渐增大。当颗粒的粒度、结晶度和形貌稳定时比饱和磁化强度基本达到稳定。通过控制合适的条件我们可以的得到粒径较小，形貌均匀，磁性能较好的锰锌铁氧体前驱体微粉。在反应过程中前驱体微粉经过形核后进入晶体生长期，经过一定时间的生长之后，微粉的粒径和形貌达到稳定。

3 结论

化学沉淀 第9篇

1 工程概况

河南某金刚石生产企业采用高温高压合成工艺生产人造金刚石,年生产能力为4.8亿克拉人造金刚石。送入车间污水处理站的生产废水主要来自酸处理后的清洗水、电解后的清洗水、摇床分离的水、碱处理后的清洗水。混合后的废水水质水量见表1。

2 处理工艺及主要构筑物

2.1 废水处理工程的工艺流程(图1)

由生产车间排放的混合废水经初沉池可沉淀原水中的石墨,通过耐酸泵提升进入调节池进行蓄积;通过真空引水器和污水提升泵进入一级中和槽,一级中和槽出水溢流进入混凝反应池沉淀后出水进入二级中和槽调节pH值,出水pH值达到设定值后溢流进入斜板沉淀池,达不到设定值的出水回流至调节池,斜板沉淀池出水自流至终端回调池,终端调节池出水pH值达到设定值后经砂滤池进入回用水池。

在整个系统处理过程中,会产生一定量的污泥,污泥中不仅还有大量的有毒有害物质,还含有部分可回用的重金属镍。因此,污泥需要及时得到处理和处置,本系统产生的污泥经螺杆泵进入压滤机进行处理,滤水回用至调节池,泥饼外运交由危废部门进行处置。

2.2 主要构筑物设计参数

主要构筑物设计参数见表2。

3 稳定运行分析

3.1 一级中和槽的启动及处理效果

一级中和槽采用化学中和法,常用的碱性中和剂为生石灰和熟石灰。由于生石灰和熟石灰中有钙离子在后续处理不易去除,影响全自动化控制效果。氢氧化钠溶液具有中和效果好、用量少、易自动控制等优点,故选择氢氧化钠溶液作为一级中和的药剂。

在实际运行中可根据加药计量泵和进水泵开度大小控制投药量。调试成功后,出水镍含量的去除率约为78.41%。

3.2 混凝反应池的启动及处理效果

混凝反应池采用无机高分子混凝剂聚氯化铝(PAC),PAC具有混凝效果好、用量少、适宜范围广等诸多优点,是一种优良的净水剂[6],故选择PAC作为废水的混凝药剂。

在实际运行过程中可通过计算机全程控制加药计量泵的投药量,使其达到设计要求。

3.3 二级中和槽的运行效果

二级中和槽采用聚丙烯酰胺(PAM)和氢氧化钠溶液调节pH值,根据槽内水质的变化通过加药计量泵自动控制加药量来控制pH值的变化。

经过上述单元处理后,整个系统实行全部自动化控制,从2012年8月运行至今,系统运行平稳,处理效果稳定,各项指标均达到了设计要求,系统运行效果见表3。

从实际运行效果来看,重金属镍的去除率达到了99.9%,部分出水可回用于提取车间。本工程处理工艺简单,无二次污染,较彻底地实现了含镍废水的达标排放。

4 环境经济分析

本工程处理出水水质指标达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)要求。项目实施后,COD排放量减少13.86 t/a,Ni2+的排放量减少58.03 t/a。

工程总投资152.73万元,运行费用39.21万元,其中管理费用(包括维修费、人工费用)9.2万元/年,电力费用10.26万元/年,药剂费用19.75万元/年。单位废水处理运行成本为2.37元/t。

5 结 论

采用采用化学中和+化学沉淀+砂滤池的工艺对人造金刚石含镍酸性废水进行处理是成功的,对镍的去除率达到99.9%以上,经过近一年的运行管理考察,整个系统运行平稳,各项指标基本达到设计要求,管理维护简单,且出水可以达到回用水要求。总之该工程在技术上可行,具有良好的社会效益和环境效益,对人造金刚石行业的可持续发展具有重要的意义。

摘要：人造金刚石生产废水中含镍酸性废水的产生量较大,为了减少重金属镍的污染,使含镍酸性废水达标排放,采用“化学沉淀中和法”处理含镍酸性废水,工程实践结果表明:该工艺具有很好的处理效果、运行稳定、维护管理方便;处理出水水质稳定,COD:38 mg·L-1,总镍:0.33 mg·L-1,pH=7.56,达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)要求。

关键词：人造金刚石,化学沉淀中和法,含镍酸性废水

参考文献

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化学沉淀 第10篇

关键词：氰化物,化学沉淀结合Fenton法,实验优化

氰化物中除少数稳定的复盐外, 多有剧毒[1], 特别是当其处于酸性环境时, 将变成剧毒的氢氰酸。氰化物会与人体中高铁细胞色素酶结合, 生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能, 在体内引起组织缺氧而窒息[2]。含氰废水处理方法有生物法、碱氯法、臭氧法、电解法、离子交换法、活性炭催化氧化、酸化沉淀—中和法等[3,4,5,6,7,8], 氰化物作为焦化废水中主要污染物之一, 采用常规方法很难去除, 在焦化废水处理工程设计过程中也极少涉及针对氰化物的专门处理单元。

溶液中的CN-具有极强的络合能力, 与许多金属阳离子形成稳定的络合物, 可以实现毒性减低。作为一种常见的金属离子, Fe2+可与6个CN-络合形成[Fe (CN) 6]4-, 过量的Fe2+可将其进一步转换为亚铁蓝Fe2[Fe (CN) 6] (Ksp=10-39) 沉淀物, 通入空气后, 亚铁蓝随即转化为溶解度更小的铁蓝Fe4[Fe (CN) 6]3 (普鲁士蓝, Ksp=10-42) [9], 在中性和酸性条件下该沉淀具有极好的稳定性, 将沉淀分离可实现高浓度氰化物的去除。以Fe SO4·7H2O作为沉淀剂的化学沉淀法, 其反应过程可表示为:

所产生的复盐沉淀经回收后可用于制备颜料, 实现资源的再利用。

Fenton试剂的实质是二价铁离子 (Fe2+) 和过氧化氢之间的链反应催化生成·OH自由基。三价铁离子 (Fe3+) 催化剂称为类Fenton试剂也能激发这种反应。·OH自由基的氧化电位达到2.8 V, 可无选择性地氧化水中大多数还原性物质和有机物。焦化废水中的CN-在·OH自由基的作用下发生不完全氧化或者完全氧化反应, 具体如下:

鉴于此, 本文采用化学沉淀结合Fenton法处理焦化废水中氰化物, 分别讨论了H2O2的投加量、投加量以及溶液初始p H对总氰和易释放氰去除率影响, 优化了总氰和易释放氰去除工艺条件, 为此方法的实际应用提供了依据。

1 实验部分

1.1 实验原料

废水取自某焦化厂的二级生化出水, 主要水质指标见表1。

1.2 实验试剂与仪器

试剂:乙二胺四乙酸二钠盐为化学纯;酒石酸, 异烟酸, 巴比妥酸, 硫酸亚铁, 过氧化氢, 硝酸锌, 氢氧化钠, 甲基橙为分析纯;氯胺T, 磷酸为优级纯。

仪器:PHS-3C型p H计 (上海雷磁仪器厂) , UV1000紫外可见分光光度计 (上海天美科学仪器有限公司) 。

1.3 实验设计

1.3.1 H2O2投加量的影响

在5个锥形瓶中加入200 m L废水, 调节废水p H至4.0, 加入240 mg/L的硫酸亚铁溶液, 然后分别加入92、138、184、230、276μL/L过氧化氢溶液, 置于磁力搅拌器上, 反应30 min终止反应, 沉降30min后取上清液测定总氰和易释放氰化物的浓度, 从而考察H2O2投加量对总氰和易释放氰化物去除率的影响。

1.3.2 Fe SO4投加量的影响

在5个锥形瓶中加入200 m L废水, 调节废水p H至4.0, 分别加入60、120、180、240、300 mg/L的硫酸亚铁溶液, 然后加入230μL/L过氧化氢溶液, 置于磁力搅拌器上, 反应30 min终止反应, 沉降30 min后取上清液测定总氰和易释放氰化物的浓度, 从而考察投加量对总氰和易释放氰化物去除率的影响。

1.3.3 溶液初始p H的影响

在5个锥形瓶中加入200m L废水, 分别调节废水p H至3.0、4.0、5.0、6.0和6.95, 加入240 mg/L的硫酸亚铁溶液, 然后加入230μL/L过氧化氢溶液, 置于磁力搅拌器上, 反应30 min终止反应, 沉降30 min后取上清液测定总氰和易释放氰化物的浓度, 从而考察溶液初始p H对总氰和易释放氰化物去除率的影响。

2 结果与讨论

2.1 H2O2投加量的影响

当p H=3, FeS O4投加量为300 mg/L, 反应时间为30 min, 不同H2O2用量对化学沉淀结合Fenton去除氰化物的影响见图1。由图可以看出, 总氰和易释放氰化物的去除率随H2O2的投加量增加而增加, 当30%H2O2投加量为180μl/L时, 总氰和易释放氰化物的去除率均达到了最大值, 分别为92.8%、59.5%, 随后增加H2O2投加量, 总氰和易释放氰化物的去除率降低。这是因为H2O2投加量较低时, 产生的·OH数量相对较少, 但当H2O2投量升高到一定浓度后, 其作为·OH捕捉剂, 会使最初产生的·OH泯灭, 并且会造成H2O2自身无效分解:2·OH+H2O2→2H2O+O2, 从而导致总氰和易释放氰化物去除率的降低。因此选择H2O2的投加量为180μl/L。

2.2 Fe SO4投加量的影响

当p H=3, H2O2投加量为276μL/L, 反应时间为30 min, 不同Fe SO4用量对化学沉淀结合Fenton去除氰化物的影响见图2。随着Fe SO4加入量的增加, 总氰和易释放氰化物的去除率都呈明显地上升趋势, 当Fe SO4用量为240 mg/L时, 总氰和易释放氰化物的去除率分别达到90.4%、59.9%, 继续增加Fe SO4的用量, 总氰和易释放氰化物的去除率增加缓慢。这是因为一方面Fe2+作为Fenton反应中的催化剂能加速·OH自由基的产生, 随着Fe2+浓度的不断增加, 产生的·OH自由基来不及与水中的有机物发生反应, 自身发生了复合反应, 从而起不到氧化作用, 另一方面, 过量的Fe2+可生成铁羟基配合物沉淀, 利用率降低, 同时造成沉淀过程产渣量上升。因此, 选择用量为260 mg/L。

2.3 溶液初始p H的影响

当H2O2投加量为276μL/L, 投加量为300 mg/L, 反应时间为30 min, 不同p H对化学沉淀结合Fenton去除氰化物的影响见图3。由于在碱性条件下, 生成的铁蓝沉淀和普鲁士蓝会溶出, 仍以[Fe (CN) 6]4-形式存在[10], 因此, 我们在此处只讨论了酸性和中性条件的影响。由图3可知, 当p H值逐渐增大时, 总氰和易释放氰化物的去除率都呈上升趋势, 在p H=5时, 总氰和易释放氰化物的去除率达到了最大值, 分别98.0%、79.0%, 但当p H值继续增大时, 总氰和易释放氰化物的去除率都明显地呈现出下降趋势。这是因为Fe2+在溶液中的存在形式受制于溶液的p H值, Fenton试剂只在酸性条件下发生作用, 在中性和碱性环境中, Fe2+不能催化H2O2产生·OH, 同时化学沉淀反应的发生也需要在酸性条件下进行。因此, 实验中确定最佳的p H值为5。

由上述分析得到总氰和易释放氰去除率最优对应的操作条件为:H2O2投加量为180μL/L、Fe SO4投加量为260 mg/L、p H为5.00, 此时总氰和易释放氰去除率分别为95.61%和64.06%, 溶液中残留的总氰和易释放氰浓度分别为0.450mg/L和0.235 mg/L, 可以满足污水综合排放标准 (GB8978-1996) 中规定的排放标准 (0.5mg/L) 。

3 结论

采用化学沉淀结合Fenton法处理废水中的氰化物, 得到以下结论:

3.1 Fe SO4投加量、溶液初始p H对总氰和易释放氰的去除率影响极为显著。

3.2 在H2O2投加量为180μL/L、Fe SO4投加量为260 mg/L、p H为5.00, 总氰和易释放氰去除率分别为95.61%和64.06%, 此时溶液中残留的总氰和易释放氰浓度分别为0.450 mg/L和0.235 mg/L, 可以实现达标排放。

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时间沉淀男人 第11篇

著名作家

孙睿说起时尚，总觉得离日常生活特远。那些时尚杂志里的人，不像生活中的人：参加某些活动时被嘱咐穿得时尚点，意思就是别穿得跟普通人一样。似乎时尚和普通人没什么关系，一说时尚，就是上流社会和潮人的事儿，内容也仅局限在穿衣戴帽旅游美食购物上——一句话，都事关花钱。孙睿更愿意从“时间沉淀男人”来理解时尚。

8岁的时尚，是得比同学看过更多的动画片。

18岁的时尚，是相信爱情抵得过世间的所有一切。

25岁的时尚，是理解规则、认识社会。

30岁的时尚，懂得责任二字的意思。

60岁的时尚，安全退休，对生活继续抱持热情。

时间过去，带走一切，但你知道自己拥有饱满的一生。

王翰涛

知名主持人

北京坤宏众智文化传媒有限公司 总经理

系列剧《星光都市》制片人、主演

在王翰涛看来，时尚是时间的沉淀，也是时间的超越。

化学沉淀 第12篇

LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成方法主要有高温固相反应法[9]、氢氧化物共沉淀法[10,11,12,13]等。在氢氧化物共沉淀法中,锰(Ⅱ)在碱性环境下遇到空气容易被氧化为锰(Ⅳ),合成过程中常常需要使用氩气保护。

本研究采用草酸盐共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,并X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电技术研究了pH值、焙烧温度、焙烧时间和锂用量对材料结构、形貌及电化学性能的影响。与氢氧化物沉淀法相比,草酸盐共沉淀时可在中性甚至偏酸性环境下进行,二价锰不会被氧化,且不需要氩气保护,从而简化了工艺过程。

1实验部分

1.1材料制备

按摩尔比8∶1∶1的比例称取Ni,Co,Mn的乙酸盐溶于去离子水配制成溶液A,将草酸铵溶于去离子水配制成溶液B。将溶液A和B同时均匀地滴入不断搅拌的反应器中反应,反应结束后沉淀过滤、洗涤、烘干。将烘干的沉淀粉末在一定量的LiOHH2O混合均匀,在O2气氛下于480℃恒温5h;冷却后研磨,然后在不同温度焙烧,冷却后得到LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2样品。

1.2材料的表征

采用日本理学Rigaku D/MAX2500 V 型X 射线衍射仪测定材料的物相组成,测定条件为:Cu靶(Kα=0.154nm),管电压为40kV,管电流300mA,扫描速度为10°/min,步长0.02°,扫描范围2θ为10°～70°。

1.3电池的组装与充放电测试

正极组成为:m (活性材料)∶m (导电剂)∶m (粘结剂PVDF )=80∶10∶10,加入适量N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),混合成浆状,调节成一定的黏度,将浆料均匀地涂抹于铝箔上,然后在120°真空干燥12h,得到正极膜。金属锂片为负极,Celgard 2400微孔聚丙烯膜为隔膜,电解液为1mol/L LiPF6/EC+DMC (1∶1)。将正极、负极、隔膜和电解液在氩气气氛手套箱中组装成CR2032型扣式电池。采用恒流/ 恒压充电和恒流放电,充放电电压范围为3.0～4.3V,充放电电流90mAh/g,温度25℃。测试仪器为CTA-2001电池测试仪(武汉鑫诺)。

2结果与讨论

2.1pH值的影响

由不同pH值下制备前躯体及相应材料的XRD图谱(图略)可以看出:随着pH值的增高,所得沉淀产物的图谱发生很大的变化,当pH=5.5时,产物的特征衍射峰强度大且尖锐,与单斜晶系FeC2O42H2O相似,说明共沉淀过程中生成稳定的复合草酸盐。pH为7.0和8.5时出现了杂峰,对比标准卡片库知道,前躯体中有Ni3(CO3)(OH)44H2O生成,由此可知,随着pH值的升高,草酸盐沉淀向碱式碳酸盐沉淀转化。

图1(XRD)中不同pH值条件下所得到的材料都可以标志为典型的α-NaFeO2层状结构,属于六方晶系R3m空间群。XRD图谱中,(003)衍射峰显示层状岩盐结构(R3m),而(104)峰则显示了层状和立方岩盐结构,(003)峰和(104)峰的强度比值R=I003/I104可用来表示Li(Ni1-x-yCoxMny)O2中离子混排程度,当R=I003/I104>1.2时,材料的混排较小[14,15]。由图2可知,pH为5.5、7.0和8.5时样品的R值分别为1.26、1.04和0.98。而(006)峰和(102)峰,(108)峰和(110)峰的分裂程度也表明了高度有序的层状结构的有序程度[16]。在图2中,pH5.5所得材料(006)峰和(102)峰、(108)峰和(110)峰的分裂程度最明显。R值与(006)峰和(102)峰及(108)峰和(110)峰的分裂程度预示着在偏酸性条件下制得的材料具有较好的电化学性能。

由不同pH下所得LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的微观形貌(图略)可知,其中pH=5.5时材料的形貌较规整、颗粒分布均匀,而pH=7.0和8.5时,都有不同程度的团聚现象。

图2是不同pH值下所得材料的首次充放电曲线和循环性能曲线。pH=5.5和7.0合成材料首次放电容量相差不大,分别为175.4、173.1mAhg-1;而pH=8.5合成材料的首次放电容量仅为149.2mAhg-1,首次放电效率仅为74.5%。通过材料的循环稳定性,我们可以推断出,偏酸性的材料的性能较好,随着pH值从中性到碱性,材料的性能明显变差,不可逆容量损失增大,这可能是锰离子在偏碱性时容易被氧化而导致前躯体中出现杂相,使得三元分布不均匀,最终使得合成的材料中Li+和Ni2+混排严重。

2.2烧结温度的影响

图3是不同烧结温度下产物的XRD图谱。合成的材料衍射峰都很尖锐,各个峰值也都符合六方晶系特征。700℃、750℃、800℃、850℃和900℃样品的(003)峰与(104)峰强度比值R 分别为0.79、0.76、1.26、1.19、1.10。当温度大于800℃,(006)峰和(102)峰,(108)峰和(110)峰都明显分开,且没有杂质峰出现,表明此时形成了有序的层状结构[16,17,18]。850℃、900℃时各特征峰的位置与800℃烧结的样品一致,只是随着温度的升高,衍射峰越来越尖锐,说明结晶性能有了提高。

由LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在不同烧结温度下的SEM图(图略)可知,随着温度的升高,样品的颗粒是逐渐增大。当温度低于800℃时,颗粒粒径相对较小,颗粒没有完全发育长大。而在800℃时,颗粒小,分散比较均匀。当温度升至850℃以上,颗粒粒径异常变大。

图4是不同温度合成的样品首次充放电曲线与0.5C倍率的循环性能图。700℃、750℃、800℃、850℃、900℃时合成的样品材料首次放电容量分别为75.2、127.7、175.4、164.3和129.4mAhg-1,首次充放电效率分别为57.3%、67.1%、78.3%、76.1%、66.6%,循环20次后对应的容量分别为89、123.8、154.1、124.8和70.1mAhg-1。700℃合成的样品初始阶段的放电比容量随循环次数的增加而增加,表明该材料存在一个活化过程,可能与该温度下晶体结构发育不完整有关。800℃合成的样品的阳离子混合程度低、层状结构有序程度高、 颗粒细小且分布均匀,因而具有较好的电化学性能。

2.3烧结时间的影响

图5和图6是不同烧结时间下合成材料的XRD图谱和SEM图。从XRD图谱中可以看出,不同烧结时间所得材料的衍射峰与标准的层状α-NaFeO2晶型的衍射峰基本对应,说明所得材料均匀为层状结构。随着烧结时间的延长,衍射峰变得更加尖锐。SEM分析表明,颗粒主要由类球状的颗粒组成,烧结6h时颗粒不规整,随着时间的延长,颗粒逐渐长大均匀。

图7是样品不同烧结时间下首次充放电曲线图与循环性能曲线。可以看出其放电容量随时间延长先增大后减小,其中烧结时间为12h所得样品具有较好的电化学性能,其首次放电容量为175.4mAhg-1。首次充放电效率分别78.3%,循环20次后容量的保持率88.5%。

2.4Li/M比的确定

理论上,当锂与金属原料按化学计量比为1反应时,得到的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2产物。但在实际烧结过程中部分氢氧化锂会以气体蒸发掉,造成Li/M比小于原料的Li/M比,致使晶体结构的不完整,材料性能较差。

图8和图9是样品不同Li/M比下的XRD图谱和SEM图。从图8可以看出不同Li/M比合成均为层状结构。但是锂比为1.02、1.08对应的(006)峰和(102)峰,(108)峰和(110)峰分裂不明显。Li/M比为1.02、1.05、1.08时,(003)峰和(104)峰强度比R分别为1.09、1.26、1.22,锂比为1.02和1.08对应样品的(006)峰和(102)峰、(108)峰和(110)峰分裂不如1.05所对应的材料明显,表明Li/M比1.05的材料具有良好的层状结构,应该具有较好的电化学性能。由图9可以看出,锂比为1.02、1.08时颗粒小且不均匀,颗粒间没有明显的边界,当锂比为1.05时,得到的颗粒表面比较光滑,且分布均匀。

图10为不同锂用量的样品循环性能曲线,其中锂用量为1.05的比容量、首次充放电效率和循环性能均优于其它样品。这是因为稍过量的氢氧化锂可以弥补高温过程中锂盐的损失,但是太多锂进入材料结构中,会造成晶体结构的畸变,从而影响Li+的嵌入和脱出过程的相互作用力,从而造成容量损失大,衰减严重。这与XRD和SEM分析相一致。

3结论

主要研究了工艺条件对草酸盐共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响。在实验范围内可得如下结论:

LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的放电比容量、首次充放电效率和循环性能均随pH值、烧结温度、烧结时间的锂用量的增加先增加然后下降。

草酸盐共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的条件为: pH值5.5、烧结温度800℃、烧结时间12h、Li/M比1.05。

草酸盐共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的0.5C放电比容量达175.4mAhg-1,循环20次后容量保持率为88.5%。

摘要：采用草酸盐共沉淀法合成前驱体,然后经过氧化气氛高温焙烧制备了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电技术研究了pH值、焙烧温度、焙烧时间和锂用量对材料结构、微观形貌及电化学性能的影响。草酸盐共沉淀-氧化焙烧合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的工艺条件为:pH值为5.5,焙烧温度为800℃,焙烧时间为12h,Li/M摩尔比为1.05。所制备的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在0.5C倍率下的首次充放电比容量达到174.5mAh·g-1,循环20周容量保持率为88.5%。