石墨电极在黄磷冶炼中的应用
石墨电极在黄磷冶炼中的应用
近年来我国的黄磷企业迅速扩增，其产品不仅遍及全国各地，而且已形成了大量出口的趋势。黄磷冶炼行业的崛起，为炭素厂家又增加了一大市场。仅我国西南地区年产黄磷制品就近百万吨，年耗石墨电极约3万t。因此，石墨电极如何适用于电炉冶炼黄磷的技术课题，已经提到电极生产厂家的面前。人造石墨电极具有良好的导电、导热、耐高温氧化、耐腐蚀性能，是黄磷冶炼炉理想的导电电极。石墨电极的生产工艺过程，一般是将石油焦、沥青焦等炭质原料经煅烧后，再加粘结剂沥青进行混捏、凉料后经挤压成型而形成生制品，生制品再经过1 300 ℃焙烧后成为半成品，半成品再经过2 300 ℃石墨化、机械加工而得到石墨电极成品。目前，炭素企业生产的石墨电极，其部分规格的理化指标列于表1。表1 石墨电极的主要理化指标
规格/mm 品种电阻率/μΩ.m 体积密度/kg/cm3 抗折强度/MPa 弹性模量/GPa 热膨胀系数/×10-6/℃灰分/%
本体接头本体接头本体接头本体接头本体接头
600 UHP 6.5 4.5 1.66 1.75 10.0 18.0 14.0 22.0 1.40 1.20 0.5
500 HP 7.0 6.5 1.60 1.70 9.8 14.0 12.0 14.0 2.20 2.40 0.3
500UHP NP 9.0 8.5 1.52 1.68 6.4 12.7 9.3 13.7 2.90 3.20 0.5
1 黄磷冶炼与石墨电极的消耗
工业上依黄磷冶炼中的热源不同，黄磷冶炼方法可分为电炉法和高炉法。目前我国的黄磷冶炼工业主要以电炉法为主，这种冶炼方法实收率高，产品纯度高。电炉法生产是将磷矿石、硅石和焦炭的混合料加入电炉内，由通过炉盖的石墨电极（作为导电极）将电能转变成热能，从而把混合料加热至熔融状态，使元素磷升华后再将含磷气体进行冷凝、分离和精制而得到元素磷。黄磷冶炼的工艺过程如图1。
在黄磷冶炼过程中，关键是电炉操作，而对石墨电极的操作又是其中最重要的环节。
1.1 黄磷冶炼中石墨电极的选择
目前国内的黄磷冶炼电炉基本是三相交流矿热炉，其供电可等三相交流电弧炉大同小异，变压器二次侧电压和电流也均有相对应的级数，每台炉上由三支可上下移动的电极夹持器将电能传入炉内，每相石墨电极柱由3～4根电极连接而成。现阶段黄磷冶炼中常用的电炉设备及主要参数汇总见表2。
表2 黄磷冶炼电炉主要参数汇总表
电炉产能/t/a 变压器容量/kVA 二次电压/V 二次电流/A 电极直径/mm 电极单耗/(kg/t)
7000 16500 136～360 25000～32000 600 18～24
4000 7500 124～360 14000～20000 500 25～40
3000 6300 120～360 12000～20000 500 28～40
2500 5500 120～360 10000～18000 500 25～35
由于炉型、产量和变电设备不同，所以选择既满足电炉技术要求，又经济适用的石墨电极就显得十分重要了。石墨电极的品种选择主要依据电炉及供电设备的技术参数，而规格的选择还需满足如下关系式：
式中D——电极直径，mm；
I——通过电极的电流，A；
J——电极电流密度，A/cm2。
在黄磷冶炼中，电炉的功率、电压、电流是控制电炉操作的重要参数，也是影响电炉效率的直接因素。电炉操作借助变压器的级数变化和电极升降来控制炉内电流大小，从而保证炉子的功率。一般通过提高电压来控制功率，这有利于减少石墨电极的消耗。
1.2 冶炼中影响石墨电极消耗的重要因素
在黄磷电炉冶炼中，对石墨电极消耗产生影响的主要因素有以下几个方面。一是磷矿品位低，这是电耗大和电极消耗高的主要因素；二是还原剂导体焦炭的粒度过大或用量过高，是造成电极消耗高的直接原因；三是炉渣的含磷量过高，结果是产量低，电极消耗高；四是石墨电极频繁折断，造成无理消耗。选矿、
配料和加料均匀性，对电极的消耗有明显的影响。一般在中小电炉生产中，每产出1吨大约要消耗石墨电极20～40 kg。
1.3 产生石墨电极折断现象的剖析
黄磷冶炼属于炉体密闭、电极掩埋式的全封闭操作，若炉内未设置监控系统，就只能靠计量表来进行操作，所以冶炼中电极折断虽然很少发生，但是还是不可避免的。但电极折断事故的发生确是该行业生产中最为忌讳的事情。电极折断的原因是比较复杂的，但主要体现在以下几个方面。
1）向炉内下料不均，炉料堆积，倾向一侧，至使电极所受的侧压力失衡，产生折断。
2）炉上电极吊架不平衡，使整相电极歪斜且在炉内所受应力不均而产生折断。
3）炉下料熔融后炉内上部易有悬料下塌，若不能及时发现和调整电极位置，塌料的瞬间侧压力猛增可至电极折断。
4）原料质量差、粒度不均、水分和粉沫量过大，都易产生送电不稳，频繁升降电极，在控制不当时则易产生电极折断。
5）炉内炉料堆积面与上盖间距离过大（一般在0.5～0.8 m），电极连接处进入该区间时若有侧压力失衡，就易发生折断（大部分折断事故均在这一区间内发生）。
6）炉上连接电极时，接头连接不到位或连接上支电极时力矩不足，至使运行中的电极发生脱扣，连接处先被氧化，在炉内侧压力变化时连接处就极易被折断。
7）在停送电时，电流和电极升降控制不当，则易产生振动而使炉内应力发生变化也易造成电极折断。
8）电极抗氧化性极差，接头抗折强度过低或公差配合不当，均属电极质量问题也易产生折断现象。
2 使用石墨电极时应采取的必要措施
在黄磷冶炼电炉上使用石墨电极应根据生产实际和电极的技术性能来采取必要的措施，主要从以下几个方面入手。
1）强化技术和现场管理。对配料、给料、送电、排渣和冷凝等必须严格执行工艺技术规程。对送电（正常送电、不正常送电）、停电和不正常现象处理要制度化，要制定出排除相应问题的措施方案。
2）强化电极升降操作的技术性。在送电时借助电极升降或变压器级数变化加以调控。若增大电流可将电极下降；若排渣时（一般4～5 h排一次）时电极需随之下降，且要保持规定的电流值；停电时，电极可下降150 mm左右；若再送电时则可适当提高，正常送电后再慢慢下降到正常位置。
3）强化石墨电极的储运和操作管理。石墨电极属脆性导电材料，在储运中要使用专用工具并严防碰损端部和丝扣，做好防水防潮。连接要配备专用工具，注重清除孔内和接头上的灰尘，上支电极和接头要缓缓旋入下支电极孔内，最后再用搬手拧紧并达到规定的力矩为止（正常情况下连接一支电极，一般要停电7～8 min）。
4）强化石墨电极使用中的保护和折断事故的及时处理。电极通过炉盖伸入炉内，料面与炉盖间的电极折断的概率最大，若在此段内对电极外加保护筒则可减少折断现象。当某相电极发生折断时，要采取应急措施进行处理，在料面和炉况允许情况下，可将三相电极全部吊出并更换上三相备用电极（下部是已用过的电极，上部用新电极连接，在备用架上放置备用），这样可避免在较长时间停电后再送电时其余两项再发生折断。
稀贵金属冶炼废水处理新工艺
稀贵金属冶炼废水处理新工艺 在稀贵金属冶炼废水中常用的处理工艺有过氧化氢法、臭氧氧化法、活性炭吸附氧化法、电化学法、硫酸亚铁法、微生物讲解法、水解法等。这些传统的稀贵金属冶炼废水处理工工艺，存在很多的局限性和缺点，稀贵金属回收率比较低，造成大量浪费。急需研究出一种全新的稀贵金属冶炼废水处理工艺，才能满足实际要求，提升稀贵金属回收率，获得更大的经济效益。基于此，开展稀贵金属冶炼废水处理新工艺的应用探讨就显得尤为必要。 一、探讨稀贵金属冶炼废水处理新工艺的必要性 稀贵金属不断具有很强的应用价值，而且还具有极强的稀缺性。在我国社会经济持续发展的背景下，稀贵金属需求量不断提升，稀贵金属矿产资源储量逐年减少，加强对稀贵金属冶炼废水处理新工艺的研究，有利于回收废水中的稀贵金属，减少能耗，保证我国矿产资源事业持续发展。基于此，立足稀贵金属冶炼废水的特性，研究与之相适的处理药剂和技术，降低废水处理成本，提升稀贵金属的综合回收研究，就显得尤为必要。 二、传统废水处理工艺的优缺点 (1)过氧化氢法。过氧化氢法处理稀贵金属冶炼废水的主要原理是：创造一种碱性条件，然后通过甲醛、铜离子等作为催化剂，促使稀贵金属冶炼废水中的一些有毒有害物质转变为无毒无害的物质。此方法的主要优点为处理设备结构比较简单，处理过程比较安全，稀贵金属冶炼废水净化效果有保证。缺点是只适用于低浓度废水处理中，比较甲醛、铜离子等催化剂使用量比较大，处理成本比较高。 (2)臭氧氧化法。臭氧氧化法治理稀贵金属冶炼废水的主要机理为：通过臭氧将稀贵金属冶炼废水中氰化物、氰酸盐等物质，水解成氨离子、碳酸根离子等，形成无毒无害的溶液。此方法的主要优点为：臭氧来源广好，获取方便，处理操作过程是比较简单，稀贵金属冶炼废水净化效果比较好，几乎不会形成二次污染。但缺点也比较明显，如：投资成本大、耗电量比较高、无法有效去除废水中的亚铁和铁氰化合物。 (3)活性炭吸收氧化法。活性炭具有很强的吸附性，在活性炭上经过过氧化氢氧化吸的化学反应，来处理稀贵金属冶炼废水。此种处理方法的主要优点是处理工艺比较简单，可有效去除掉稀贵金属冶炼废水中的重金属。但此种方法只能处理稀贵金属冶炼废水的澄清水，活性炭只能使用1次~2次，需要频繁更换。 (4)电化学法。将稀贵金属冶炼废水中的电解氧化反应和金属电解的还原相互结合，提升废水处理效果。此种处理方法的优势为：可有效处理高浓度稀贵金属冶炼废水，操作过程也比较简单，同时也可以有效除去废水中的一些重金属。但稀贵金属冶炼废水处理能耗非常大，成本也比较高。 (5)硫酸亚铁法。此种处理方法的主要机理为：将硫酸亚铁按照一定的比例加入到稀贵金属冶炼废水中，通过一系列化学反应，形成亚铁络合物，从而达到净化废水的目的[2]。此种处理方法的主要优点是操作比较简单，且成本较低。但处理效率比较低，处理之后稀贵金属冶炼废水仍然无法达到排放标准。 (6)微生物降解法。微生物讲解法的主要机理为：通过微生物自身的生物化学反应对稀贵金属冶炼废水金属污染物进行分解，形成氨、二氧化碳、硫酸盐等物质。此种方法的主要优势是可有效去除稀贵金属冶炼废水中的氰化物及氰络合物。但只能应用在低浓度处理中，可承受的处理负荷也比较小。 (7)水解法。水解法是过去稀贵金属冶炼废水处理中常用的方法之一，主要机理为在碱性条件下，对密封金属冶炼废水进行加温、加压材料，促使污染物不断水解，形成无毒无害的有机酸和氨。优点为可彻底处理废水，不会形成二次污染，适用性较强。但水解温度比较高，过程较长，会增加稀成本。
铅冶炼废水循环利用技术规范
铅冶炼废水循环利用技术规范 （征求意见稿） 北京矿冶科技集团有限公司 2019年4月
目录 1、范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4、废水处理工艺选择与水质控制 (2) 5、废水循环利用技术要求 (4) 6、废水循环利用管理 (4) 7、取样与监测 (5)
1、范围 1.1 本标准适用于矿产铅冶炼厂的废水循环利用技术规范。再生铅的综合节水技术规范可参照执行。 1.2 本标准内容包括铅冶炼企业废水的排放控制与水质控制、废水循环利用技术要求、废水循环利用管理以及取样与监测。 2 规范性引用文件 GB25466 铅、锌工业污染物排放标准 GB/T1576 工业锅炉水质 GB/T50050 工业循环冷却水处理设计规范 GBT19923-2005 城市污水再生利用工业用水水质 GB/T 6920 水质pH值的测定玻璃电极法 GB/T 13200 水质浊度的测定 GB/T7477 水质钙和镁总量的测定 GB/T16488 水质石油类和动植物油的测定红外光度法 GB/T 7484 水质氯化物的测定硝酸银滴定法 GB/T 11896 水质氟化物的测定离子选择电极法 GB/T7475 水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光谱法 HJ537-2009 水质氨氮的测定蒸馏-中和滴定法 GB/T7485 水质总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB/T7468 水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法 HJ-BAT-7 铅冶炼污染防治最佳可行技术指南（试行） 3 术语和定义 3.1工业废水 指铅冶炼生产过程中产生的含有悬浮物及重金属污染物的废水。 3.2污酸 污酸指制酸系统烟气洗涤净化过程产生的废酸。
石墨烯基材料做电极材料的机遇与挑战
石墨烯基材料做电极材料的机遇与挑战近年来,高性能电化学储能装置的需求量大幅上升,于是很多学者都开始投入到对更卓 越电极材料的开发和研究中。在这方面，石墨烯基材料吸引了大量目光。由于能提升现有设备性能，并使下一代设备更实用，石墨烯基材料被看作是前景深远的高性能电极材料。 碳材料广泛应用于不同的储能设备，并发挥着非常重要的作用。然而，由于多孔碳材料和纳米碳材料密度低，高碳含量电极的存储密度也总是很低，因而造成体积能量密度低。 尽管石墨烯也面临同样问题，甚至情况更严重，但经过石墨烯和电极结构设计的可控组合，还是可以得到高密度石墨烯基电极。此外，在许多情况下，组装的集成石墨烯基电极不含任何导电剂和粘结剂，因此能进一步帮助提升体积能量密度。
作为电化学储能装置的潜在电极材料，石墨烯具有许多其他传统碳材料和纳米碳材料所没有的优越性。石墨烯物理结构稳定、比表面积大、导电性良好，对大多数电化学储能装置来说，它几乎是一种完美材料。 此外，石墨烯的输出性能也取得了很多令人瞩目的进步：利用二维层状结构能构建出各种三维结构，还具备可调节的孔隙结构。我们在论文中综述了石墨烯基材料在液态锂离子电池、锂硫电池、锂氧电池、NIB和SC等方面的应用。我们研究发现，将石墨烯应用于这些装置，能大大提高其性能。 石墨烯的几个显著优势如下： 1.石墨烯在实际应用于非碳材料时，是一种有利的碳基材。它应用容易，比表面积大，使得在其表面实现其他活性成分的杂交和均匀散布更加容易，这也极大提高了这些成分的利用率。此外，利用石墨烯在两个活性粒子甚至是整个电极间构建互联的导电网络也是轻而易举。这样的网络有助于提高电极的循环稳定性。 2.通过在装置中使用石墨烯代替传统碳材料，能实现高体积能量密度。石墨烯为高体积能量密度装置的组装提供了潜在解决方案。 3.柔性石墨烯有望制造柔性储能装置。使用石墨烯及其组件可以制备出具有高度柔韧性的集流体，为我们提供了一种取代脆性金属集流体的方法。此外，利用石墨烯还能制备出集成柔性电极，有助于解决在反复弯曲过程中集流体活性材料分离的问题。 除了以上几点，石墨烯相较于传统碳材料还具有多种优越性能，可能有助于促进各种新型电池系统的实际应用。新近研究报告指出，高能室温钠硫电池通过碳/硫复合材料作为电极。我们可以预料，石墨烯可以进一步帮助提升这类电池的性能。还有研究发现，石墨烯基复合材料可作为锌空气电池的高效电催化剂。在种种结果之上，我们不难看出，石墨烯在未来能源储存装置应用中的巨大潜力。
矿山废水处理方案
矿业废水水处理技术方案 武汉环境工程有限公司 2014-5-6
目录 第一章概述 (5) 1.1工程背景 (5) 1.2设计单位 (5) 1.3设计原则 (5) 1.4排放标准 (5) 1.5设计依据 (5) 1.6设计及施工范围 (6) 第二章设计规模与标准 (6) 2.1设计规模 (6) 2.2设计进水水质 (6) 2.3设计排放标准 (7) 第三章污水处理方法的比较和选择 (7) 3.1该类污水特点和对处理的要求 (7) 3.2工艺方案的选择 (7) 3.3工艺流程及说明 (8) 3.4工艺原理及优势 (9) 3.5主要污染物预期处理效果 (10) 第四章工艺技术方案 (10) 4.1各单元设计描述及主要关键技术参数 (10) 4.2电气设计 (11)
4.3结构、建筑设计 (14) 4.4消防、安全卫生及应急措施 (14) 4.5工程进度计划 (15) 第五章主要构筑物、设备一览表 (16) 5.1主要构筑物一览表 (16) 5.2主要设备一览表 (16) 第六章质量保证、保修和售后服务 (17) 6.1质量保证 (17) 6.2保修范围 (18) 6.3保修期限 (18) 6.4质量回访 (19) 6.5回访人员组成及处理措施 (19) 6.6维修程序 (19) 6.7人员培训 (20) 第七章工程投资估算 (20) 7.1估算依据 (20) 7.2工程总投资估算表 (20) 第八章运行成本及经济效益分析 (23) 8.1分析依据 (23) 8.2电费 (23) 8.3吨水处理费用 (24)
第九章附件................................................................. 错误！未定义书签。 9.1平面布臵图 (24) 9.2工艺流程图 (24)
含锌废水处理技术
1.前言 锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。我国锌矿资源储量居世界第二位[1] ，锌资源并广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。锌是人体健康不可缺少的元素，它广泛存在于人体肌肉及骨骼中[2] ，但是含量甚微，如果超量就会发生严重后果。含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害，具有持久性、毒性大、污染严重等危害，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加，产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加，造成了严重的环境污染和资源浪费。因此含锌废水的治理仍然是世界环保领域的重大研究课题。 2 国内外处理含锌废水的研究现状 目前，国内外根据其处理手段的不同，可分为物化法和生物法，根据锌在溶液中存在的形态不同，常用的处理方法分两类[3]：第一类是使废水中呈溶解状态的锌（II）离子转变为不溶的重金属化合物，经过沉淀或浮上法从废水中除去，具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。通常多采用第一种方法，第二种方法只有在特殊情况下才采用。从90 年代开始，世界各国致力于研究微生物法处理含锌废水，有些已得到了较好的运用。 2.1 化学沉淀法 锌是一种两性元素，它的氢氧化物不溶于水，并具有弱碱性和弱酸性，故其化学式可写作：碱式:Zn(OH)2，酸式:H2ZnO2。由于它呈两性、故在强酸或强碱中能溶解。在锌酸盐溶液中加适量的碱可折出Zn(0H)2 白色沉淀，再加过量的碱，沉淀又复溶解;但反之，在锌酸盐溶液中，加适量酸也可析出Zn(0H)2 白色沉淀，再加过量的酸、沉淀又复溶解。锌的氢氧化合物为两性化合物，pH 值过高或过低，均能使沉淀返溶而使出水超标。所以在用化学沉淀法处理含锌废水的过程中，要注意pH 值的控制。 2.1.1 混凝沉淀法 混凝沉淀法其原理是在含锌废水中加入混凝剂（石灰、铁盐、铝盐），在pH=8～10 的 弱碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对锌离子有絮凝作用，而共沉淀析出。尹庚明[4] 等采用混凝沉淀法对江门粉末冶金厂锰锌铁氧体生产废水进行处理，处理规模为30-80m3/d。实验室试验和工厂实际运行结果表明，本法土建及设备投资少，工艺简便，运行费用低，处理效果好。悬浮物去除率可达99.9%，浊度去除率可达99%，悬浮物由200-350mg/L 降为 0.002-0.005mg/L ，浊度由600-1200 度降为6-8 度，出水水质达到GB8978-1996 中的一级标准。且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。 2.1.2 硫化沉淀法
石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用
石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用石墨烯(Graphene)是一种仅由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型晶格的平面薄膜，亦即只有一个碳原子厚度的二维材料。相比其他炭材料如碳纳米管，石墨烯具有独特的微观结构，这使得石墨烯具有较大的比表面积和蜂窝状空穴结构，具有较高的储锂能力。此外，材料本身具有良好的化学稳定性、高电子迁移率以及优异的力学性能，使其作为电极材料具有突出优势。与碳纳米管类似，纯石墨烯材料由于首次循环库仑效率低、充放电平台较高以及循环稳定性较差等缺陷并不能取代目前商用的炭材料直接用作锂离子电池负极材料。随着制备技术的发展，通过控制石墨烯片层间的间距，防止固体电介质层的形成大量消耗锂离子，并合理平衡缺陷结构与“死锂”的产生也许是石墨烯材料进一步向实用化材料发展的方向之一。 1.硅-石墨烯基复合材料在锂电池负极材料中的应用 石墨烯也是对硅负极进行改性的重要骨架材料。它能够提供自由空间来缓冲充放电过程中的体积效应，保证脱嵌锂过程中材料结构的完整性；同时，石墨烯片层间能形成稳定的导电网络，从而提高电极的储锂性能。Lee等将纳米硅颗粒高度分散在石墨烯薄片上，然后进行热处理还原得到硅-石墨烯复合材料，电化学测试表明，该复合材料经过50个循环后，容量大于2200mA·h/g，200个循环后容量大于1500mA·h/g，每个循环的衰减率小于0.5%。该复合材料优异的电化学性能得益于纳米硅颗粒均匀分散在柔韧的石墨烯层间，不仅改善了硅的电子电导，而且有效缓冲了硅的体积效应。 高鹏飞通过喷雾干燥技术将二维的石墨烯加工成具有三维结构的导电网络，同时将纳米硅粉包裹在其内部空腔内，得到了一种“包裹型”硅碳复合材料。该材料具有高达1525mA·h/g 的比容量和较好的循环稳定性。这得益于硅与石墨烯的协同效应，纳米硅粒可分隔石墨烯层，防止其堆叠失效；而石墨烯层可以缓冲硅的体积效应，其导电网络结构可改善活性硅颗粒的电接触，维持材料结构稳定。Ma等通过喷雾干燥法合成具有浴花形状的硅-石墨烯复合材料（见图1）。电化学测试表明，该复合材料的首次充放电容量分别为2174mA·h/g和1252mA·h/g，经过30个循环后，可逆容量仍保持在1500mA·h/g以上。其优异的电化学性能归因于这种特殊的浴花状结构以及石墨烯与纳米硅颗粒之间的协同作用，石墨烯提供足够的空间来缓冲充放电过程中硅的体积变化，并防止硅颗粒的聚集。此外，高导电性的石墨烯包裹活性纳米硅颗粒，从而保持其循环过程中稳定的电接触。
石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及消耗原理知识讲解
石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及 消耗原理
目录 一、石墨电极的原料及制造工艺 二、石墨电极的质量指标 三、电炉炼钢简介及石墨电极的消耗机理 石墨电极的原料及制造工艺 ●石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过混 捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料，通过石墨电极向电炉输入电能，利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源，使炉料熔化进行炼钢。其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。利用石墨电极优良而特殊的物理化学性能，在其他工业部门也有广泛的用途。生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青 ●石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑 多孔，主要元素为碳，灰分含量很低，一般在0.5%以下。石油焦属于 易石墨化炭一类，石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途，是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。 ●石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种，前者由延迟 焦化所得的石油焦，含有大量的挥发分，机械强度低，煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦，煅烧作业多在炭素厂内进行。 ●石油焦按硫分的高低区分，可分为高硫焦（含硫1.5%以上）、中 硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种，石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。 ●针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石 墨化的一种优质焦炭，焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒（长宽比一般在1.75以上），在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结 构，因而称之为针状焦。 ●针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具 有良好的导电导热性能，热膨胀系数较低，在挤压成型时，大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。因此，针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料，制成的石墨电极电阻率较低，热膨胀系数小，抗热震性能好。 ●针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青 原料生产的煤系针状焦。 ●煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合 物，常温下为黑色高粘度半固体或固体，无固定的熔点，受热后软化，继而熔化，密度为1.25－1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54－56％。煤沥青的组成极为复杂，与煤焦油的性质及杂原子的含量有关，又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多，如沥青软化点、甲苯不溶物（TI）、喹啉不溶物（QI）、结焦值和煤沥青流变性等。
瓮安黄磷公司环保隐患整改方案(废水工艺流程图)2016.4.13
生产废水整治综合方案 编制：生产部、技术与项目开发部 拟稿：王开林、付忠炎 审核：韦国祖、蒋成义、祝萌
审批：段仕东 时间：2016年4月
一、目的 为认真贯彻落实黔南州环境保护局、黔南州公安局文件黔南环通[2016]35文件《关于对龙马磷业有限公司等6件环境违法案件实施挂牌督办的通知》要求，进一步解决公司内存在的环境突出问题，消防环境安全隐患，重点整治各车间生产废水外排问题，经公司党政联协会、公司安全生产委员会根据公司实际情况，经研究讨论特制定本方案 二、组织领导 （一）、 为保证公司生产废水整治工作落到实处，特成立以公司总经理为组长的“生产废水整治工作领导小组”，以下简称领导小组，成员如下： 组 长：段仕东 副组长：韦国祖、蒋成义、祝萌 成 员：广聚祥、邓孝吉、田勇、丁大祥、王承俊、徐祖荣、王吕建、王开林 领导小组设办公室于技术与项目研发部，由蒋成义担任组长、祝萌任副组长，二人具体负责监督、检查生产废水整治工作开展情况 (二）、工作职责 1、按照瓮安县环境保护局2016年4月11日环境整治会议“一厂一策”的要求，领导小组组织相关人员对厂区生产废水进行辨识分析，并针对存在的问题拟定环境整治工作专项方案，并为专项整治工作提供必要的技术、工程、资金、人力资源支持。 2、统筹、协调各部门按照专项整治方案落实整治内容，并对各部门整治工作开展情况进行监督、检查，追究失职、渎职现象。 3、落实专项整治工程安全、环保预防措施，定期对整治工作现场进行检查，及时发现潜在的安全、环保隐患，并提出处理意见。 4、对环境专项整治效果进行验收，确保整治结果达到环境要求。 三、工作目标 生产废水“零排放” 四、公司简介 贵州省瓮安县瓮福黄磷有限公司（简称瓮安黄磷公司）地处贵州省瓮安县银盏镇银盏村下街村民组，2004年8月26日成立，注册资金壹仟肆佰零柒万玖仟元，职工人数78人，年工作300天，系贵州省瓮福（集团）有限责任公司下属子公司。 本厂于1998年9建成投产，原名为瓮安县贵信黄磷厂，2001年更名为贵州省大信黄磷有限责任公司，于2004年4月被贵州省瓮福（集团）有限公司收购， 贵州省瓮安县 瓮福黄磷有限公司 生产废水整治 综合方案 编号： SCB-2016-04-13-01 环保整改方案 编制：生产部
冶金工业废水处理技术
冶金工业废水处理技术 冶金工业产品繁多，生产流程各成系列，排放出大量废水，是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有：冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 冷却水的处理 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂；水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法，破坏乳化油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃料用。 酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1～2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 洗涤水的处理 冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水，主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、
冶炼废水处理
炼铁、炼钢、轧钢等过程的冷却水及冲浇铸件、轧件的水污染性不大；洗涤水是污染物质最多的废水，如除尘、净化烟气的废水常含大量的悬浮物，需经沉淀后方可循环利用，但酸性废水及含重金属离子的水有污染。下面，本文将介绍冶炼废水处理的种类及冶炼废水处理方法。 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀池沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂；水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法，破坏乳化油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃料用。 冶炼废水处理之酸洗废水的处理：轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1～2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 冶炼废水处理之冲渣水的处理：冶金工厂的冲渣水，水温高，水中含有很多悬浮物和少量金属离子，应过滤、冷却后循环使用。 冶炼废水处理之炼焦废水的处理：黑色冶金业中的焦化厂每生产一吨焦炭,约产生0.25～0.50米含有酚、苯、焦油、氰化物、硫化物、吡啶等有害物质的废水，通常称为含酚废水。含酚废水经处理后，可掺入高炉烟气洗涤水或作为冷却水使用。 重金属冶炼废水除含有某些有害的重金属离子外，还含有砷、氟、氰、酚等有害物质，是危害较大的废水之一，要尽量减少废水外排。对排出的废水要进行无害化处理。一般采用下列措施：①改革冶炼工艺减少废水；②清污分流；③加强管理，防止跑、冒、滴、漏；④建立冶炼废水处理系统，净化后的废水回用于生产，逐步实现闭路循环，不外排废水，达到“零排放”。 冶炼废水处理常用的方法有以下几种： （1）化学沉淀法 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉淀法和硫化物沉淀法等。 （2）离子交换处理法 离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，应用的离子交换剂有离子交
石墨烯基超级电容器电极材料研究进展..
**大学研究生课程考试（查）论文2014——2015学年第二学期 《石墨烯基超级电容器电极材料研究进展》 课程名称：材料化学 任课教师： 学院： 专业： 学号： 姓名： 成绩：
石墨烯基超级电容器电极材料研究进展 摘要：超级电容器是目前研究较多的新型储能元件，其大的比电容、高的循环稳定性以及快速的充放电过程等优良特性，使其在电能储存及转化方面得到广泛应用。超级电容器的电极材料是它的技术核心。石墨烯作为一种新型的纳米材料，具有良好的导电性和较大的比表面积，可作为超级电容器的电极材料。利用其他导电物质对石墨烯进行改性和复合，可以在保持其本身独特优点的同时提高作为电极材料的导电率、循环稳定性等其他性能。本文对近年来石墨烯基电极材料在两种不同类型超级电容器中的应用研究进行了综述。 关键词：超级电容器；石墨烯；导电聚合物；金属氧化物 随着人类社会赖以生存的环境状况的日益恶化，过多的CO2排放造成气候变化不稳定，人们对能源的开发和研究重点已经转移到绿色能源（如太阳能、风能等）上面[1, 2]，但是它们是靠大自然的资源来储能和转化能量的，其发电能力极大程度要受到自然环境以及季节变化的影响，如果被广泛应用于日常生活，有很多不稳定性，这也是目前太阳能、风能领域的瓶颈。超级电容器，又称作电化学电容器，是一种既稳定又环保的新型储能元件。它具有充电时间短、使用寿命长、功率密度高、安全系数高、节能环保、低温特性好等优点。超级电容器在现代科技、工业、航天事业方面的应用都十分广泛，它代表了高储能技术的一次突破。目前，国内在相关方面做了许多研究，并实现了商业化生产。但是，它们的广泛应用还存在，例如，能量密低、成本过高等问题。 从原理出发，超级电容器可分为双电层电容器和法拉第赝电容器两类。两者均是由多孔双电极、电解质、集流体、隔离物4部分所构成（超级电容器结构如图1所示）。为了减小接触电阻，要求电解质和电极材料紧密接触；隔离物的电子电导要低，离子电导要高，以保证电解质离子顺利穿透。双电层电容器是利用双电极和电解质组成的双电层结构来实验充放电储能的。当在两电极上施加电压，电解质被电离产生正负离子，由于电荷补偿，正离子移向负电极，负离子移向正电极，这样就在电极与电解质界面处产生双电层。由于这个双电层是由相反电荷层构成，如同普通平板电容器一样，但是此双电层间距很小，是原子尺寸量
石墨电极知识
石墨电极 1、石墨电极，主要以、为原料，作结合剂，经、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能 对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。 2、使用说明 （1）受潮湿的石墨电极，使用前要烘干。 （2）去除备用石墨电极孔上的泡沫塑料保护帽，检查电极孔内螺纹 是否完整。 （3）用不含油和水的压缩空气清理备用石墨电极表面和孔内螺纹; 避免用钢丝团或金属刷砂布清理。 （4）将接头小心地旋入备用石墨电极一端(不建议将接头直接装入 炉上撤换下来的电极)的电极孔内，不得碰撞螺纹。 （5）将电极吊具(建议采用石墨材质的吊具)拧入备用电极另一端的 电极孔内。 （6）起吊电极时，垫松软物到备用电极装接头一端的下面，以防止 地面碰损接头;用吊钩伸入吊具的吊环后吊起，吊运电极要平稳，防 止电极由B端松脱或与其它的固定装置碰撞。 （7）将备用电极吊到待接电极上方，对准电极孔后慢慢落下;旋转 备用电极，使螺旋吊钩与电极一起转动下降;在两支电极端面相距 10-20mm时，再次用压缩空气清理电极两个端面和接头的裸露部分; 在最后完全下放电极时，不可过猛，否则因猛烈碰撞，会导致电极 孔和接头的螺纹受损。 （1）用力矩扳手拧备用电极，直到两支电极的端面紧密接触为止 (电极和接头的正确连接夹缝小于0.05mm)。 石墨在大自然中非常普遍，并且石墨烯是人类已知强度最高的物质，但科学家可能仍然需要花费数年甚至几十年时间，才能找到一种将 石墨转变成大片高质量石墨烯"薄膜"的方法，从而可以用它们来为 人类制造各种有用的物质。据科学家称，石墨烯除了异常牢固外，
黄磷生产制备方法大全
黄磷生产制备方法大全
黄磷生产制备方法大全 电炉法生产黄磷尾气的利用方法及装置 本发明涉及一种直接以电炉法生产黄磷时所产生的废气（尾气）为燃料，燃烧工业锅炉的废气（尾气）利用方法及使用该方法过程中采用的装置，属黄磷尾气再生利用领域。本发明通过收取磷炉尾气总水封槽排出的低压尾气，经水封净化器净化后，再通过压缩机加一定压力后，经气水分离器、自力式调压器、安全水封器、阻火器后，在尾气燃烧器中与锅炉鼓风管鼓入的空气混合喷出燃烧锅炉。本发明方法和装置具有安全可靠，节约能源，减少环境污染等优点，是一种安全可靠的废气利用技术。 一种从磷泥中回收黄磷的工艺 一种从磷泥中回收黄磷的工艺，涉及非金属元素中的黄磷。目的是提供一种经过改进的、采用真空抽滤方法从磷泥中回收黄磷的工艺。本发明工艺是由磷泥锅、黄磷锅、缓冲罐、真空泵等设备组成的，磷泥锅内安装有若干根用作过滤介质的微孔管，磷泥中的黄磷在磷泥锅中被加热后在真空下经微孔管过滤出来，聚集在黄磷锅中从而得以分离回收。本工艺流程简单，设备少、投资小、成本低，操作容易，可用于新建的黄磷装置或用于原有装置的技改。 浸提法磷泥回收黄磷的方法 本发明是一种以复合浸提剂、助滤剂，治理磷泥污染并从中回收优质高纯黄磷产品的方法。该方法磷回收率≥９９．５％，产品杂质含量
≤０．０００１％，全过程无污染，也无二次污染源产生；并具有生产周期短、效率高、投资省、产出大、费用低，环境效益、社会效益、经济效益显著的特点。本发明适用于黄磷生产厂处理磷泥污染源并回收其中的黄磷及精制、净化黄磷产品使用。 高纯度蛋黄磷脂的精制工艺 本发明涉及高纯度蛋黄磷脂的制备方法。该法是以蛋黄粉为原料，置于萃取器中，向萃取器中通入超临界的二氧化碳。在超临界条件下除去甘油三酯和胆固醇。向盛有除去了甘油三酯和胆固醇的蛋黄粉的萃取器中，通入含有乙醇的超临界二氧化碳，在超临界条件下分离出蛋黄磷脂。本法设备简化，易于操作，产品纯度及回收率高。产品中不含有胆固醇。本法可生产出三种产品使蛋黄粉得以综合利用。电热法黄磷生产中附产泥磷制精磷的工艺方法 本发明公开了一种电热法黄磷生产中附产泥磷制精磷的工艺方法。包括①泥磷存贮单元；②泥磷连续及循环过滤单元；③滤液（精磷）存贮单元；④滤渣存贮单元。精磷含磷量为９９．５０～９９．９８％；滤渣含磷量小于１５．０％。本发明安全无污染，对泥磷适应范围广，处理能力大，成本低，具有良好的开发应用价值。 干馏法液态排渣生产低砷黄磷的工艺及设备 本发明是一种干馏法液态排渣生产低砷黄磷的工艺及设备，它是对９７１０７６６７．７号专利申请的改进及完善，其改磨粉制球烘干入炉为破碎粉料配合入炉，不再用预处理剂稀磷酸，改强力横向推渣（固态）为炉底液态排渣，与原技术方案相比较，改磨粉制球烘干入
矿山废水处理方案
矿业废水水处理技术案 环境工程有限公司 2014-5-6
目录 第一章概述 (5) 1.1工程背景 (5) 1.2设计单位 (5) 1.3设计原则 (5) 1.4排放标准 (5) 1.5设计依据 (5) 1.6设计及施工围 (6) 第二章设计规模与标准 (6) 2.1设计规模 (6) 2.2设计进水水质 (6) 2.3设计排放标准 (7) 第三章污水处理法的比较和选择 (7) 3.1该类污水特点和对处理的要求 (7) 3.2工艺案的选择 (7) 3.3工艺流程及说明 (8) 3.4工艺原理及优势 (9) 3.5主要污染物预期处理效果 (10) 第四章工艺技术案 (10) 4.1各单元设计描述及主要关键技术参数 (10) 4.2电气设计 (11)
4.3结构、建筑设计 (14) 4.4消防、安全卫生及应急措施 (14) 4.5工程进度计划 (15) 第五章主要构筑物、设备一览表 (16) 5.1主要构筑物一览表 (16) 5.2主要设备一览表 (16) 第六章质量保证、保修和售后服务 (17) 6.1质量保证 (17) 6.2保修围 (18) 6.3保修期限 (18) 6.4质量回访 (19) 6.5回访人员组成及处理措施 (19) 6.6维修程序 (19) 6.7人员培训 (20) 第七章工程投资估算 (20) 7.1估算依据 (20) 7.2工程总投资估算表 (20) 第八章运行成本及经济效益分析 (23) 8.1分析依据 (23) 8.2电费 (23) 8.3吨水处理费用 (24)
第九章附件........................................................ 错误!未定义书签。 9.1平面布置图 (24) 9.2工艺流程图 (24)
矿类废水处理
矿山废水处理概况 1.1 矿山废水概念 随着社会经济的迅速的发展，人类对矿产资源的需求量日益增长, 在矿产资源的开采和加工过程中所产生的工业废水的排放量也随之增加。据统据计, 我国各类矿山废水的排放量约占全国工业废水总排放量的10%左右。 矿山废水：在矿山范围内，从采掘生产地点、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地点排出的废水，统称为矿山废水。 1.2 我国矿产行业产能 我国是世界上矿产资源比较丰富、矿种比较配套、齐全的少数几个国家之一。到目前为止，通过几十年来的矿产勘察工作，已发现163种矿产，探明储量的矿产有149种，其中能源矿产7种，金属矿产54种、非金属矿产86种，以及地下水和矿泉水。已发现的矿产、矿点有20多万处，经详查工作的近两万处。 20世纪90年代以来，我国步入了工业化矿产资源消费的高速增长期。2004年我国重要矿产资源消费：石油3.07亿吨、煤炭18.6亿吨、钢材3.1亿吨、铜312万吨、铝619万吨、十种有色金属总量超过1300万吨、水泥9.7亿吨、钾肥（折K2O）512万吨，分别是1990年石油消费量的2.6倍，煤炭消费量的1.7倍、钢材消费量的5.8倍、铜消费量的4.4倍、铝消费量的7.2倍、十种有色金属总量消费量的5.5倍、水泥消费量的4倍和钾肥消费量的2.5倍。 借鉴先期工业化国家的规律，预计到2020年我国煤炭需求量大约为25—26亿吨，钢铁需求量在经历2012-2015年3.5-3.8亿吨的高峰期之后，回落到3亿吨，铜大约为640万—690万吨，铝大约需要1200-1400万吨，，水泥需要12—14亿吨。到2020年基本实现工业化时，我国人均矿产资源消费量仅仅相当于美国和日本工业化高峰期人均消费量的三分之一到四分之一，客观地说这些消费预测数据是我国基本实现工业化的资源底线。 1.3 福建省内冶金行业最新布局 根据福建省实际情况，对重点矿区、大中型矿产地划定矿产资源整合开采规划区块56个;对地质勘查工作程度已经符合开采设计要求的区域，新划定开采规划区块109个，并在规划期内逐步投放市场。 整合开采规划区块，必须严格按照整合实施方案和程序重新办理采矿许可证。对于尚未达到开采规划区块划定条件的地区，在探明资源储量且符合开采设计要求的，应按照开采规划区块划定的原则要求，合理划定开采规划区块，指导采矿权设置。
电解池知识点归纳
电解池 第1课时 电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应； 阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。 3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 ? 6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池一个概念 将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应极—失电子—发生氧化反应极—得电子—发生还原反应极—得电子—发生还原反应流向电子负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极 电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极 离子阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极 四个条件 ②电解质溶液③闭合电路④自发进行的氧化还原反应②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源相同点氧化还原反应
冶炼污水处理
表面过滤技术在有色冶炼废水处理中的应用 孙强 （陕西金禹科技发展有限公司，陕西西安710043）【摘要】以有色冶炼行业废水综合治理为研究对象，根据分阶段、分步骤解决问题的思路，采用表面过滤分离技术逐级分离，使处理后水质完全回用。并提出建设花园式废水处理站的方案，美化环境，构建和谐工厂。 【关键字】有色冶炼废水表面过滤过滤花园式废水站 1.概述 有色冶炼企业为了进一步治理烟气和充分利用烟气，在系统中配套烟气制酸系统，在烟气净化工段中产生大量的酸性废水。冶炼烟气制酸废水中含有重金属、砷、氟等离子含量较高。为了保护环境，实现节能减排，需将酸性废水打至废水处理站集中处理，达标排放或回用。 表面过滤分离是一种新型的低压液体过滤技术，它将表面过滤技术、工业自动控制技术及新颖的阀门技术结合。过滤范围广、过滤精度高、自动化程度高、运行费用低、占地面积小等特点，应用在废水处理的固液分离具有独到的优势。 2.处理方案 待处理水质如下，为了完全达到回用要求，实现零排放，本方案采用分阶段处理思路。先用石灰—铁盐法将水中酸度中和，并将有害重金属离子去除；再采用石灰—二氧化碳法降低硬度；最后用表面过滤技术固液分离。
针对废水中主含As 5+、SO 42-、及其他重金属离子的特点，本工艺的处理重点是去除这部分离子。为了使废水处理后水质达到工艺回用标准或地表三类水标准，实现零排放目标，将制酸净化废水与冲洗水、硫酸车间地面冲洗水、硫酸设备冲洗水、硫酸场地初期雨水汇合至废水调节池，统一处理这部分酸性废水，采用两级石灰-铁盐+硫化钠法处理工艺。 酸性废水被中和形成硫酸钙沉淀，F -形成氟化钙沉淀，砷转变成砷酸盐、亚砷酸盐沉淀，其他金属离子则以氢氧化物沉淀析出。 2.2石灰—二氧化碳法 主要是利用石灰将废水PH 调整到碱性条件下，一方面石灰与废水中溶解的碳酸氢钙、碳酸氢镁进行反应，另一方面在碱性条件下，钙镁离子的硫酸盐溶解度降低，部分析出形成沉淀物，再通过二氧化碳与过量的氢氧化钙反应生成沉淀物，通过固液分离，将这些沉淀物从废水中去除，从而达到降低水质硬度的目的。该方法主要以二氧化碳为原料，运行成本低，沉渣量小，且不会引入钠离子造成回用水中盐度富集。 在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO 3-都被转化成CO 32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。 Ca 2+ (aq) --石灰-二氧化碳法--> CaCO 3 (s) Mg 2+ (aq) --石灰-二氧化碳法--> Mg(OH) 2(s) CuSO 4+Ca(OH)2 Cu (OH)2 + CaSO 4 ZnSO 4+Ca(OH)2 Zn(OH)2 + CaSO 4 CdSO 4+Ca(OH)2 Cd(OH)2 + CaSO 4 2HF+Ca(OH)2 CaF 2 + H 2 O 2H 3AsO 3+Ca(OH)2 Ca 3 (AsO 3)2 +4H 2 O 2H 3AsO 4+ 3Ca(OH)2 Ca 3 (AsO 4)2 ↓+ 6H 2 O FeSO 4+Ca(OH)2 Fe (OH)2 + CaSO 4 4Fe(OH)2+O 2+ H 2 O 4Fe (OH)3 3As 2O 3+2Fe(OH)3 2Fe(AsO)3 + 3H2 O
石墨烯透明电极
柔性光电子器件，如有机发光二极管与太阳能电池，已经引起了越来越多研究者的关注。而其中用到的电极材料也需要具备柔性，轻便，低成本等特点，同时可以大批量地生产。 目前主导光电子器件的氧化铟锡（ITO）电极由于机械稳定性差，而且铟资源的日益缺少导致其成本的不断提高。所以急需寻求一些可替代的环保的电极材料。过去几十年研究者们尝试了大量的新型电极材料，比如纳米碳管、金属网格与金属纳米线网等。最近，由于其高导电性、透明性、可弯曲性、空气与高温稳定性，石墨烯作为一种新型的柔性电子学与电极材料得到广泛认同。 迄今为止制备石墨烯透明电极有两种方法：一种是把石墨烯氧化物溶液旋涂在基底上，然后在高温下还原；另一种是利用化学气相沉积法（CVD）的方法在金属镍或者铜表面催化生长石墨烯，然后再转移到不同的基底上。前一种方法很容易制成薄膜，但是需要1000℃高温，所以对很多基底都不合适，像玻璃与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）分别在500℃与250℃左右就开始融化。后一种方法尽管不需要太高温度，却要使用复杂的CVD设备，同时还需要转移石墨烯膜的额外程序。因此开发一种低成本、高产出，同时不需高温处理、真空设备与膜转移步骤的方法来制备石墨烯透明柔性电极很有必 要。 香港理工大学纺织制衣系郑子剑教授的研究组与陶晓明教授合作，发展了一种简便的制备高质量石墨烯复合电极（graphene composite electrode, GCE）的方法。他们首先制备磺酸化修饰的石墨烯氧化物，再进行原位水合肼还原，得到大量（克级）径向尺寸大于50微米、并具有良好水溶性的石墨烯片。将此石墨烯的溶液进一步用导电聚噻吩（poly(3,4-ethylenedioxythiophene): polystyrenesulfonate，PEDOT: PSS）掺杂所得到的石墨烯复合溶液，能够很好地旋涂在玻璃或者PET 的基底上。然后只需要在150℃下退火，便可以得到高导电率（80 Ω sq ? 1）和高透光率（80%）的石墨烯复合材料透明电极。在1000次弯曲测试中，电极显示了极好的稳定性，导电性没有明显降低。 使用该电极制备的有机发光二极管在发光效果上也比基于ITO电极的器件高出2倍。