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多硫化氨氧化性额反渗透膜

发布时间:2022-08-15 09:17:08

⑴ 硫化汞为什么不溶于硫化铵和氨水的混合液

硫化汞可以在硫离子较为丰富时与硫离子发生配位,形成络离子,从而发生溶解,而当硫化汞溶于硫化铵时,溶液中发生双水解,使得硫离子浓度降低,因此硫化汞不能溶解于硫化铵和氨水的混合溶液。

⑵ 硫化铅与多硫化铵能不能反应

这是由于Pb2+基本上没有还原性,多硫化铵的氧化性不足以将其氧化至Pb4+,反观Sn2+,多硫化铵可以将其氧化至四价,形成SnS3 2-离子,所以可以反应,如果还不懂,可以问我,那个满意回答不对。。。

⑶ 硫化汞为什么不溶于硫化铵和氨水的混合液

通常来说,难溶的弱酸盐,是可以溶于强酸的,但某些溶度积很小的盐例外。很多重金属硫化物就是例外。
例如硫化铅难溶于稀盐酸而溶于热的浓盐酸,硫化铜难溶于稀硫酸和盐酸,硫化银不溶于硫酸、盐酸,而溶于硝酸,硫化汞在氧化
性的硝酸中都较难溶解,较易溶于王水
硫化汞是极难溶于水的固体,有红色和黑色两种。一般来说,重金属的硫化物是难溶于水的。
硫化汞的溶解度极小,在盐酸、硫酸的作用下,都不能溶解,所以在胃中,也不能被胃酸溶解,不能产生汞离子和硫化氢,所以少量服用时无害
求采纳

⑷ 硫化铵为什么不能称为两性

硫化铵既能与酸反应,也能与碱反应,说明硫化铵有两性。

在化学上,两性的物质是指既可跟酸反应,又能跟碱反应的物质。金属如:Zn、Al、Sn、Pb、Be、Cr(俗称两性金属)和大部分类金属都可生成两性氧化物或氢氧化物。另外一类两性物质是指可接受和提供质子的两性分子,例如:胺基酸和蛋白质有胺基可接收质子,也有羧基可提供质子;而可自解离的水和氨分子,也是两性分子。弱酸的酸式盐(如NaHCO3)也是。

例(I):2Al+6H+=3H2+2Al3+;2Al+2H2O+2OH-=3H2+2AlO2-
例(II):ZnO + 2H+ → Zn2+ + H2O; ZnO + 2OH−+ H2O → [Zn(OH)4]2−
例(III):Al(OH)3 +3H+ → Al3+ + 3 H2O;Al(OH)3 +OH- → Al(OH)4-

两性金属:两性金属会随溶液pH值的变化,而 产生不同的反应。例(I)显示,铝在强酸、强碱中,均能产生氢气;例(II)中,锌的氧化物(ZnO)会随溶液pH值变化而有不同反应;例(III)中,铝的氢氧化物(Al(OH) 3),亦在不同的酸碱环境中,行不同的化学反应。

两性物质特点:
既有酸性又有碱性:指的就是两性,如两性氧化物Al2O3、ZnO、BeO;两性氢氧化物Al(OH)3、Zn(OH)2、Be(OH)2;氨基酸、蛋白质等结构中既含NH2,又含COOH的有机物。
既有氧化性又有还原性:看组成元素能否升高或降低,能升高即有还原性,能降低即有氧化性。 物质很多,如NH3, H2O等等。
既有金属性又有非金属性:指的是元素,一般指金属与非金属交界线附近的,如Al、Si、Ge、As等等。
又有吸水性又有潮解性:有吸水性的固体一般就有潮解的性质,如氢氧化钠。

⑸ ro反渗透膜前面加一级MBR可以么

你是用在中水回用上吗?

理论上可以,但是不建议使用

MBR出水不稳定且水质较差,还要有比较完善的预处理才能接RO

⑹ 影响化学发展的十大历史事件

一、化学的前奏

1.人类文明的起点——火的利用

在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特,类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。

2.历史悠久的工艺——制陶

陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。

3.冶金化学的兴起

在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。

4.中国的重大贡献——火药和造纸

黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957年5月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。

5.炼丹术与炼金术

当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。

二、创建近代化学理论——探索物质结构
世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。

三、现代化学的兴起

19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。

6、安全炸药造福人类——诺贝尔发明安全炸药

“轰隆隆..”一声巨响,山崩地裂,土石飞迸。这是我们经常能从荧屏和银幕上看到的场景。今天,威力巨大的炸药是从事开矿、筑路等大型工程建设必不可少的开路先锋;可当初,人类是怎样找到并驯服这位力大无穷却又脾气暴烈的“朋友”的呢?说来就话长了。大家都知道,黑色火箭是中国古代四大发明之一。大约在公元13~14世纪,通过中亚阿拉伯国家传到了欧洲各国,欧洲人学合使用火药后加以推广,不仅造出了用火药发射的枪支、大炮,还用来发展生产。到了17世纪,随着工业革命的深入,许多国家迫切要求发展采矿业,加快采掘速度,需要更强有力的炸药,而传统的黑色火药燃烧不充分,爆炸力不强,因此寻找威力巨大的新炸药成为迫在眉睫的一个大问题。1847年,意大利人索伯莱罗发明了一种名叫硝化甘油的烈性炸药它的威力比黑色火药大得多。但非常容易爆炸,制造、存放和运输都很危。人们没办法控制它,因此很难将它应用于实际。为了驯服这头暴烈的“野马”,许多人煞费苦心,可是都没有成功;而最终降服并驾驭这匹“野马”,制造出高效安全炸药的是瑞典的一位勇士——化字家阿尔弗雷德·诺贝尔。

诺贝尔的父亲是一个机械师,没受过高等教育,但非常喜欢化学实验,一有空就研制炸药。在父亲的影响下,小诺贝尔也热衷于改进炸药的研究。可是他的父母并不赞成,因为搞炸药太危险了。他的父亲希望他老老实实地当一名机械师。但是诺贝尔却坚信改进炸药将会给人类创造极大的财富。父母被地执著追求的坚强意志所感动,只好默认了。从此,父子俩站在同一条战壕里,为攻克科学难关而并肩奋斗。1862年初,诺贝尔开始研究利用硝化甘油来制造可控制的烈性炸药。他想:硝化甘油是液体,不好控制,如果把它与固休的黑色火药混合起来,不就便于贮存、控制了吗?他拭着用10%的硝化甘油加入黑色火药之内,制成的混合炸药爆炸力确实大大增强,但他不久就发现这种炸药不能长期贮存,放置几小时以后,硝化甘油就全被火药的孔隙所吸收,燃烧速度随之减慢,爆炸力大大减弱,因此没有实用价值。

为了研制成一种可控制的高效能炸药,诺贝尔日以继夜地进行着大胆的试验和细心的观察。过去,人们通过点燃导火索来引爆黑色火药,但这种方法却不能引爆硝化甘油。硝化甘油不容易按照人的要求爆炸,却又容易自行爆炸。真是个桀骜(jiéà o)不驯的家伙!

1862年初夏,诺贝尔设计了一个引爆硝化甘油的重要突验:把一个小玻璃管硝化甘油放入一个装满黑色火药的金属管内,安上导火索后将金属管口塞紧;点燃导火索,把金属管丢入深沟。霎那间,轰隆一声,发生了剧烈的爆炸,这表明里面的硝化甘油已完全爆炸。从中诺贝尔认识到:密封容器内少量黑色火药的爆炸,可以引起分隔开的硝化甘油完全爆炸。

第二年秋天,诺贝尔在斯德哥尔摩的海伦坡建立了他的第一个实验室,专门从事硝化甘油的研究和制造。开始,他用黑色火药作引爆药,效果还不十分理想,以后他又改用雷酸汞制成引爆管(现称雷管),成功地引爆了硝化甘油。1864年他取得了这项发明的专利权。他终于发明了可供实用的硝化甘油炸药。

初步成功的喜悦尚未过去,接踵而来的却是一次沉重的打击。1864年9月3 日,为进一步改进雷管的性能,制造更高效的炸药,他们进行一次新的试验。只听得轰的一声巨响,实验室被送上了天,地下也炸出了一个大坑。当人们跑来把诺贝尔从废墟中救出来时,满脸血迹的诺贝尔嘴里还在不停地说:“试验成功了,我的试验成功了!”是的,新炸药的威力是巨大的,然而,损失是惨重的:他的实验室完全被摧毁,诺贝尔的弟弟埃米被炸死,父亲重伤致残,哥哥和他自己也都受了伤。事故发生以后,周围的邻居十分恐慌,当局也禁止他们在城内从事炸药生产或实验。结果,诺贝尔只能把设备搬到3 公里以外马拉湖内的一只平底船上。但这丝毫也没有动摇诺贝尔制造新炸药的决心。几经周折,终于获得政府批准,于1865年3月在温特维根建造了世界上第一座硝化甘油工厂。

诺贝尔生产的炸药,很受采矿业的欢迎。除了瑞典以外,在英、法、德、美各国也都取得了专利权。然而,新炸药的性能仍不够稳定,在运输中经常发生事故:美国的一列火车,在途中因颠簸而引起炸药爆炸,变成了一堆废铁;“欧罗巴”号海轮,在大西洋上遇到狂风,船体倾斜,导致硝化甘油爆炸,船沉人亡。一连串的事故,使人们对硝化甘油又产生了疑惧,有些国家甚至下令禁运。面对这种艰难的局面,不少人劝诺贝尔不要再搞危险的炸药试验了,但诺贝尔不达目的誓不罢休,他考虑的是在不减弱爆炸力的同时一定使硝化甘油炸药变得很安全。

诺贝尔接连做了一系列试验,希望用一些多孔的物质,如木炭粉、锯木屑、水泥等吸附硝化甘油,以减少爆炸的危险,但结果都不令人满意。有一次一辆运输车上的一个硝化甘油罐不慎打破了,硝化甘油流出来和旁边作为防震填充料的硅藻土混在一起,却没发生事故。这给诺贝尔很大的启示,经过反复试验,终于制成了用一份硅藻土吸收三份硝化甘油的固体炸药。这种炸药无论运输或使用都十分安全,这就是诺贝尔安全炸药。为了消除人们对安全炸药的怀疑,1867年7 月14 日,诺贝尔做了一次公开的对比实验。他把一箱安全炸药放在一堆点燃的木柴是,结果炸药并未炸开;再把一箱安全炸药从20 米高的山崖上扔下去,结果仍未炸;最后在石洞、铁桶中装入安全炸药,用雷管引爆,全都成功地爆炸了!“野马”终于套上了笼头,炸药不再令人生畏。

诺贝尔再接再励,继续改进他的炸药。他把一份火棉(低氮量硝酸纤维素)溶于九份硝化甘油中,得到一种爆炸力更强的胶状物——炸胶,1887年,他又把少量樟脑加到硝化甘油和火棉炸胶中,发明了爆炸力强而烟雾少的无烟火药。直到今夭,军工生产中普遍使用的火药,仍属这一类型。在隆隆的爆炸声中,诺贝尔的事业迅速发展起来。他的工厂遍布欧美各国,新型炸药的销售量直线上升。他的发明大大促进了公路、铁的修建,帮助了隧道的开凿和矿藏的开采;然而,他的炸药也加深了战争的灾难和痛苦,这使他很痛心。为了造福于人类,1895 年11月29 日他在巴黎写下了一份著名的遗嘱,将其毕生积累的巨额财产中的一部分创办科学研究所,而把大部分巨额财产作为基金,分设物理、化学、生理(或医学)、文学与和平事业五项奖金,以鼓励对人类作出最多贡献的人。

7、开创制碱工业的新纪元——侯德榜发明联合制碱法

在化学工业中,纯碱是一种重要的化工原料,它的化学名称又叫“碳酸钠”,是一种白色的粉末。别小看它,它的用途可大呢!制造肥皂、玻璃、纸张时要用它;纺纱织布时要用它;炼铁、炼钢过程中也少不了它。用它还可以制造出好多好多的化工产品哩!它诞生在化工厂里,是用联合制碱法生产出来的。这个方法由中国化学工业的先驱侯德榜首创,所以也叫“侯氏制碱法”。那末侯德榜是在怎样情况下研究制碱法,又是怎样创立侯氏制碱法的呢?事情得从17 世纪说起,当时人们在生产玻璃、纸张、肥皂等时已经知道要用纯碱,但那时的碱是从草木灰和盐湖水中提取的,人们还不知道可以从工厂中生产出来。后来法国一位医师路布兰用了4 年时间,在1791年首创了一种纯碱制造法,从此纯碱能源源不断地人工厂中生产出来,满足了当时工业生产的需要。可惜这一方法并不完善,还存在着许多缺点,如生产过程中温度很高、工人劳动强度很大、煤用得很多、产品质量也不高等,因此很多人都想改进它。1862年,比利时有一位化学家叫苏尔维,他提出了一种以食盐、石灰石、氨为主要原料的制碱方法,这方法叫“氨碱法”或“苏尔维制碱法”。由于这个方法产量高、质量优、成本低、能连续生产,所以很快就替代了路布兰的方法。但这个方法都被制造商严格控制住,一点也不让它泄露出来,被他人知道。20 世纪初,当时的中国工业生产也需要纯碱,但自己不会生产,只能依靠进口。第一次世界大战时,纯碱产量大大减少,加上交通受阻,英国一家制造纯碱的公司乘机抬高碱价,甚至不供货给中国,致使中国以碱为原料的工厂只得倒闭、关门。当时有一位在美国留学的中国学生侯德榜,他学飞很刻苦,成绩优异,在美国学习化学工程已有8 年,1921 年取得了博士学位,发他听说外车资本家如此卡中国人的脖子时,连肺都要气炸了,他发誓学成回国,以自己已学到的知识报效祖国,振兴中国的民族工业。1921 年10月侯德榜回国了,他任永利碱业公司总工程师,任务是要创建中国第一家制碱工厂。当时要生产出碱,只能按苏尔维制碱法生产。

原理说说很简单,可真正要制造出来可就难了。由于技术封锁,侯德榜只能靠自己不断研究、试验、摸索。经过好长时间的努力,终于设计好了流程,安装好了设备,接著就开始试生不。谁知一开始就碰到困难。一天,刚试车不久,高高的蒸氨塔突然晃功得很厉害,并且发出巨响大家害怕极了,侯德榜见了马上喊停车。一检查,原来所有的管道都被白色的沉淀物堵住了。怎么办?开始他拿大铁钎捅,累得满头大汗,但也无济于事。后来,他想出加干碱的办法,才使沉淀物慢慢掉了下来,终于转危为安。类似这样的故障还有很多很多,每次都被他一一排除掉了。经过几年的努力,1924年8 月13 日,中国第一家制碱厂正式投产了。那天工人们早早地来到车间,都想亲眼目睹中国第一批纯碱的诞生。几小时后,不知谁喊了一声:“出来了!”大家眼睛一齐朝出碱口望去。咦?怎么出来的是红白相间的碱?按理应该是雪白的呀!大家的心头一凉。这时侯德榜仔细地检查了设备,原来纯碱出来时遇到了铁锈,才使产品变红了。原因查出来了,大家都松了一口气,以后改进了设备,终于制得了纯白色的产品。望著白花花的纯碱,侯德榜笑了,他笑得那么舒心,几年的辛苦没有白费,他终于摸索出苏尔维制碱法的奥秘,实现了自己报效祖国的誓言。

1937 年日本帝国主义发动了侵华战争,他们看中了南京的硫酸铵厂,为此想收买侯德榜,但是遭到侯德榜的严正拒绝。为了不使工厂遭受破坏,他决定把工厂迁到四川,新建一个永利川西化工厂。制碱的主要原料是食盆,也就是氯化钠,而四川的盐都是井盐,要用竹筒从很深很深的井底一桶桶吊出来。由于浓度稀,还要经过浓缩才能成为原料,这样食盐成本就高了。另外,苏尔维制碱法的致命缺点是食盐利用率不高,也就是说有30%的食盐要白白地浪费掉,这样成本就更高了,所以侯德榜决定不用苏尔维制碱法,而另辟新路。他首先分析了苏尔维制碱法的缺点,发现主要在于原料中各有一半的比分没有利用上,只用了食盐中的钠和石灰中碳酸根,二者结合才生成了纯碱。食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙,这个产物都没有利用上。那么怎祥才能使另一半成分变废为宝呢?他想呀想,设计了好多方案,但是—一都被推翻了。后来他终于想到,能否把苏尔维制碱法和合成氨法结合起来,也就是说,制碱用的氨和二氧化碳直接由氨厂提供,滤液中的氯化铵加入食盐水,让它沉淀出来。这氯化铵既可作为化工原料,又可以作为化肥,这样可以大大地提高食盐的利用率,还可以省去许多设备,例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等。设想有了,能否成功还要靠实践。于是地又带领技术人员,做起了实验。l次、2次、10次、100次..一直进行了500多次试验,还分析了2000多个样品,才把试验搞成功,使设想成为了现实。

这个制碱新方法被命名为“联合制碱法”,它使盐的利用率从原来的70%一下子提高到96%。此外,污染坏境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵,还可以减少1/3设备,所以它的优越性在大超过了苏尔维制碱法,从而开创了世界制碱工业的新纪元。

⑺ RO反渗透水处理技术可以去重金属吗

当然是可以的.

⑻ 硫化铅与多硫化铵能不能反应

这是由于Pb2+基本上没有还原性,多硫化铵的氧化性不足以将其氧化至Pb4+,反观Sn2+,多硫化铵可以将其氧化至四价,形成SnS3
2-离子,所以可以反应,如果还不懂,可以问我,那个满意回答不对。。。

⑼ 硫化亚锡与(nh4)2sx反应方程式

SnS + (NH4)2Sx → (NH4)2SnS3 + (x-2)S

多硫化铵具有弱氧化性,能将Sn(II)氧化至Sn(IV)

⑽ 提纯工艺及设备

一、概述

天然矿物原料由于杂质矿物的混杂、浸染、结构镶嵌,有时还夹有碳质及有机质,往往不能满足工业生产要求,例如:用于核反应堆中子减速剂的鳞片石墨,要求石墨纯含量为99.995%;凝胶材料用膨润土,要求其中蒙脱石含量达99%;造纸涂料级高岭土,要求白度为90,粒度<2μm占90%;天然硅藻土的主腔孔道常易被粘土、碎屑堵塞,影响助滤性能,需对被堵塞腔孔进行疏通处理等。

二、矿物原料的提纯

(一)物理提纯

利用不同矿物在物理性质上的差异,使目的矿物分选富集,如重、电、磁选等方法。

前面已述。

(二)化学提纯

矿物的化学提纯,是利用不同矿物在化学性质上的差异,采用化学方法或化学方法与物理方法相结合,改变杂质组分的化学组成或存在形态,实现矿物的分离或提纯。主要应用于一些纯度要求很高,且机械物理选矿方式又难以达到纯度要求的高附加值矿物的提纯。其作用分为:酸、碱、盐的溶解作用;助熔剂的熔融作用;活泼气体的氧化、还原作用;高温汽化形成挥发性物质等。总之,目的是将杂质转化为可溶性的新物质或挥发性物质加以除去。

1.矿物的酸、碱处理

非金属矿物的酸、碱处理,主要是在相应酸、碱等药剂作用下,把可溶性矿物组分(杂质矿物或有用矿物)浸出,使之与不溶性矿物组分(有用矿物或杂质矿物)分离的过程。浸出过程是通过化学反应来完成的。对不同的有用矿物和杂质矿物要采取相应的酸、碱及药剂,见表2-9。

(1)矿物的酸法浸出

酸法浸出常用硫酸、盐酸、硝酸、草酸、氢氟酸作浸出剂,其中以硫酸使用最多。

硫酸浸出浓硫酸为强氧化剂,在加热时几乎能氧化一切金属,且不释放氢气,因氧化的发生是借助于未离解的硫酸分子,可将大多数硫化物氧化为硫酸盐。用酸浸出铜、铁等可形成可溶性溶液,而铅、银、金、锑等则留在固态渣中,在200~250℃条件下,热浓硫酸还可分解某些稀有元素矿物,如独居石、钛铁矿等。

浓硫酸具有强烈的吸水作用,用它处理的粘土矿物可作吸水干燥剂。许多有机物,尤其是碳水化合物,一旦与浓硫酸接触,会同其吸水性而发生碳化作用。浓硫酸处理粘土矿物一般是在常压,100~105℃加热条件下进行。

表2-9 常用酸、碱处理应用范围

可采用硫酸浸出处理硅藻土以及制备高纯SiO2

氢氟酸处理氢氟酸为无色液体,19.4℃沸腾。蒸气有刺激臭味、极毒,价格较贵。在水中可离解成离子。氢氟酸的特点是能溶解SiO2和硅酸盐,生成气态SiF4,故常用于制备高纯SiO2或除去矿物中的SiO2杂质等。

在浸出硅石(SiO2)中的金属杂质时,对某些包裹细密的杂质矿物,使用少量HF(低浓度)有助于SiO2部分溶解,以使杂质金属离子较易被其他药剂浸出,如采用0.02%~0.1%的稀氢氟酸和连二亚硫酸钠(0.02%~0.2%重量比),在常温下搅拌处理石英,可将其Fe2O3含量从0.15%降至0.028%。

借助HF能溶SiO2和硅酸盐的特点进行石墨提纯,除去其少量的硅酸盐矿物,原理过程为:将石墨和水按一定比例混合,根据石墨的灰分大小,加入氢氟酸,通入蒸汽加热,在特制的反应器内浸取若干小时,反应完成后,用NaOH溶液中和,经洗涤、脱水、烘干,即可除去其中的硅酸盐矿物杂质,获得纯度达99%以上的高纯石墨产品。

盐酸处理盐酸为HCl的水溶液,强酸之一。浓盐酸含HCl约37%,密度1.18g/mL,在水中可离解成离子。盐酸可与多种金属化合物反应,生成可溶性金属氯化物,其反应能力强于稀硫酸,可浸出某些硫酸无法浸出的含氧酸盐类矿物。同硫酸一样,在矿物加工工业中被大量应用。其缺点是对设备防腐要求较高。

石英砂的除铁提纯常采用盐酸法或盐酸与其他酸联合使用,用含18%的盐酸溶液,用量5%,处理石英砂,加热至50~80℃,作用时间2~3h,可将其Fe2O3含量降至0.015%。将盐酸溶液(浓度为1%~10%)和氟硅酸(浓度1%~10%)一起加入到含石英砂固体浓度为20%~80%的料浆中(或用盐酸处理,经水洗涤后,再用氟硅酸处理),在75℃至溶液沸点之间的温度下处理2~3h,滤出溶液,清洗去酸,可将石英砂中Fe2O3含量从0.059%降至0.0005%~0.0002%。

非金属矿物的酸处理浸出,亦可采用硝酸、草酸等,但工业上应用相对较少,其原理过程同硫酸、盐酸一致。

(2)矿物的碱处理及盐处理

氢氧化钠处理主要应用于硅酸盐、碳酸盐等碱金属与碱土金属矿物的浸出,如石墨、细粒金刚石精矿的提纯等。

石墨精矿(品位C>90%)和液态碱(浓度50%)按3∶1比例混均,在500~800℃温度下熔融,使硅酸盐矿物及钾、钠、镁、铁、铝等化合物熔融,冷却至100℃后水浸1h,水浸渣洗涤后加30%~40%的HCl,洗涤、脱水后的石墨品位可提高到99.0%以上,回收率可达88%~90%。该工艺对云母含量少的石墨精矿效果更好。

细粒金刚石用碱熔水浸出提纯原理过程与石墨相近。

碳酸钠及硫化钠处理碳酸钠溶液对矿物原料的分解能力较弱,但具有较高的选择性,且对设备的腐蚀性小,常用于粘土矿物的阳离子交换处理。

碳酸钠也可同氢氧化钠配合使用,去除金属氧化物效果更好。如在硅砂除铁中,在碳酸钠中加入浓度40%~50%的NaOH,加热100~110℃搅拌处理4~5h,经清洗、脱水后,Fe2O3含量从0.7%降至0.015%~0.025%。碳酸钠还可浸出矿石中的磷、钒、铝、砷等氧化物,成为可溶性钠盐。硫化钠溶液可分解砷、锑、锡、汞的硫化矿物,使它们生成相应的可溶性硫酸盐而转入浸出液中。

此外氯化钠、氯化铵亦可作为浸出剂脱除矿物中的金属杂质。

(3)矿物浸出工艺设备

用于矿物酸、碱处理的设备主要有三大类:渗滤浸出用渗滤浸出槽;常压搅拌浸出用机械搅拌浸出槽,空气搅拌浸出槽,流态化浸出塔;有压搅拌浸出用哨式加压釜、自蒸发器等。

渗滤浸出槽依处理量的大小,槽的外壳可用不同的材质制成。如处理量小,可用碳钢槽或桶;处理大时,用砖、石、水泥砌成,内衬以一定厚度的防腐层,并且不能漏液。为便于浸出液流动,底部略向浸出液出口方向倾斜,将出口塞住后,用人工或机械将矿石(≤10mm)均匀地装入槽内,加入配好的浸出剂,浸泡数小时或更长时间后再放液。生产中可采用多个渗滤槽同时操作。

常压搅拌浸出设备(机械搅拌浸出槽)可分为单桨和多桨搅拌两种,机械搅拌器可采用不同的形状,有桨叶式、旋桨式、锚式和涡轮式。机械搅拌浸出槽结构见图2-37。

搅拌器的材质要依浸出介质而定,酸浸时槽体可用碳钢,内衬橡胶、耐酸砖或聚四氟乙烯塑料;或不锈钢槽、搪瓷槽等。搅拌桨一般为碳钢衬胶、衬玻璃钢或由不锈钢制成。槽体为圆柱形,槽为圆环形或平底,中央有循环筒。搅拌浆装在循环筒下部。可采用电加热,夹套加热或蒸汽直接加热方式,以控制浸出过程的温度,蒸汽直接加热时,蒸汽的冷凝会使矿浆浓度和试剂浓度发生变化。搅拌槽的容积依生产规模而定,机械搅拌槽一般用于生产规模较小的厂矿。

有压搅拌浸出设备(哨式空气搅拌加压釜),其结构见图2-38。

图 2 -37 机械搅拌浸出槽

图 2 -38 哨式加压釜

矿浆自釜下端进入,与压缩空气混合后通过旋涡哨从喷嘴进入釜内,呈紊流状态在釜内上升,然后经出料管排出。釜内矿浆的加热或冷却,一般采用夹套间接传热方式,釜内装有事故排料管。经高压釜浸出后的矿浆,须将压力降至常压后才能送下一作业处理。

2.矿物的化学漂白

作为填料或颜料等在工业中应用的非金属矿物粉体材料,常对白度有较高的要求,在一定条件下,白度越高,应用范围越大,附加值越高。而原矿及物理方法提纯后的精矿往往难以满足要求,为此必须对矿物进行增白处理,较常用的是进行化学漂白。

目前,国内对非金属矿物粉体材料进行化学漂白多集中在高岭土矿种上,且已有工业规模的生产应用。其他一些矿物也已成为潜在的漂白处理对象,如伊利石、蒙脱石、累托石、凹凸棒石、泡泡石、硅藻土、硅石等。尤其是硅藻土的漂白,做的较多。

(1)矿物化学漂白的原理及方法

影响矿物白度的主要因素是矿物本身的染色杂质矿物污染,如铁、钛、硫矿物和有机杂质。为此矿物漂白前,首先须了解矿石中染色杂质的特征、含量及赋存状态。依据其染色成因不同,采用不同的漂白方式。

矿物化学漂白方法有还原漂白和氧化漂白两种。还原漂白主要是用还原剂对矿物漂白,常用亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、硫酸氢铵等,如Na2SO3、Na2S2O4、ZnS2O4、NH4HSO4等,其他还有HCl、草酸及草酸盐等。氧化漂白是以氧化剂对矿物进行漂白处理,常用过氧化物、次氯酸盐、臭氧、高锰酸钾等。在工业中氧化漂白和还原漂白可单独使用,也可分段联合使用。

还原漂白多在酸性介质中进行,常以H2SO4调节酸度。其原理为矿物中的金属染色氧化物被还原生成可溶性的硫酸盐而被除去。

影响漂白的因素主要有:矿浆浓度、漂白剂用量、pH值、漂白剂添加次数、温度、漂白时间、添加剂等。当添加次数增至12次以后,漂白效果趋于稳定;温度以40℃左右为好;时间一般在两小时左右为好;添加剂主要包括分散剂、缓冲剂、整合剂等。

(2)工艺流程

原矿→磨矿→制浆→调浆→强烈搅拌→磁选→分级→磁选→浓缩→漂白→过滤→烘干→产品。

3.生物漂白

在自然界有一类微生物,可直接或间接地参与金属硫化矿物的氧化和溶解过程,这类微生物可在金属硫化矿和煤矿的矿坑水以及土壤中找到它们的踪迹。和矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌,这类微生物在生长和繁殖过程中,不需要任何有机营养,而是完全靠各种无机盐而生存。还有一类微生物则与之相反,它们需要提供现成的有机营养才能生存,叫做异养菌。某些异养菌也可以溶浸金属矿物,但研究比较充分、在生产中得到实际应用的主要是自养类微生物。

微生物浸出主要指氧化铁硫杆菌等自养细菌浸出,所以通常叫细菌浸出。如除铁漂白,是利用某些微生物(细菌,真菌)具有从氧化铁(褐铁矿、针铁矿)中溶解铁的能力。利用微生物这种溶解铁的能力,可将高岭土中所含铁杂质除去。微生物这种溶解铁的能力,情况很复杂,所涉及的一些主要反应过程和多数研究者所认可的主要反应机理有:细菌浸出直接作用说,细菌浸出间接作用说和细菌浸出复合作用说(王淀佐等,2003)。

(1)细菌浸出直接作用

在有水和空气的条件下,受氧化铁硫杆菌作用,金属硫化矿会发生如下反应:

非金属矿产加工与开发利用

(2)细菌浸出间接作用

黄铁矿在自然条件下缓慢氧化生成FeSO4和H2SO4,在有细菌的条件下,反应被催化快速进行:

非金属矿产加工与开发利用

最终生成Fe2(SO4)3和H2SO4,Fe2(SO4)3是一种很有效的金属矿物氧化剂和浸出剂,铜及其他多种金属矿物都可被Fe2(SO4)3浸出,浸出示例如下:

黄铁矿浸出:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O→15FeSO4+8H2SO4

(3)细菌浸出复合作用

复合作用机制是指在细菌浸出当中,既有细菌的直接作用,又有通过Fe3+氧化的间接作用。有些情况下以直接作用为主,有时则以间接作用为主,但两种作用都不可排除,这是迄今为止绝大多数研究者都赞同的细菌浸出机制。实际上,大多数矿石中,总会多少存在一些铁的硫化矿,所以浸出中Fe3+的作用不可排除,上面提到的黄铁矿的浸出,就是两种机制都存在的例子。

4.热处理

(1)焙烧

焙烧是在适宜的气氛和低于矿物原料熔点的温度条件下,使矿物原料中的目的矿物发生物理和化学变化的工艺过程。该工艺过程表现为矿物(化合物)受热离解为一种组成更简单的矿物(化合物),或矿物本身发生晶形转变。在矿物的焙烧过程中,矿物组分将发生变化。

根据焙烧反应性质的不同,可将焙烧分为以下几种:

1)氧化焙烧:于氧化气氛中加热矿物,使炉气中的氧与矿物中可燃组分作用或矿物本身在氧化气氛中焙烧。

2)还原焙烧:在还原性气氛中使金属氧化物还原成低价氧化物(或金属形态)或矿物在还原气氛中进行焙烧。

3)氯化焙烧:在中性或还原性气氛中加热矿物,使之与氯气或固体氯化剂发生化学反应,生成可溶性金属氯化物或挥发性气态金属氯化物。

4)离析焙烧:于中性或弱还原性气氛中加热矿物,其中的有价组分与固态氯化剂(NaCl,CaCl2等)反应,生成挥发性气态金属氯化物,并随即沉积在炉料中的还原剂表面。

5)磁化焙烧:在弱还原性气氛中,使弱磁性赤铁矿焙烧并还原成强磁性的磁铁矿。

此外,还有硫酸化焙烧、加盐焙烧等。

应用于非金属矿物的主要是氧化焙烧、还原焙烧、氯化焙烧等。

(2)煅烧

煅烧是指矿物加热分解的过程,由一种固相热解为另一种固相和气相的分解反应过程,且气相在两种凝聚相内以及两凝聚相间均不形成固溶体。如碳酸盐矿物(菱铁矿、石灰石等)硫酸盐矿物如石膏等的煅烧。非金属矿物提纯加工方面,主要用于高岭土的煅烧。其他非金属矿如硅藻土、石膏、珍珠岩、蛭石等主要是应用煅烧技术来加工制品。

硅藻土采用焙烧工艺可达到提纯和活化的目的,将硅藻土粉加入回转窑中,在870~1100℃条件下,氧化焙烧2~5h除去杂质,经磨矿、分级后,可生产出不同级别用作助滤剂的产品。

石膏矿(CaSO4·2H2O)经低温(170~220℃)煅烧成为半水石膏,高温煅烧(300~800℃)则成无水石膏。

珍珠岩为火山玻璃质岩石,通常在700~1200℃煅烧后,其煅烧产品为膨胀珍珠岩。

蛭石经高温煅烧后体积迅速膨胀数倍至数十倍,形成膨胀蛭石,其平均容重为100~130kg/m3

高岭土的煅烧

高岭土煅焙烧的目的主要是脱除有机碳提高白度,同时在煅烧过程中高岭岩羟基被脱除,造成一定的孔隙结构,使其活性增加,具备功能性材料的特性。

高岭土的煅烧,按煅烧温度划分,有低温煅烧(650℃以下)、中温煅烧(650~1050℃)、高温煅烧(1300~1525℃)等。不同的煅烧温度,所得产品性能及用途也有差别。

650℃温度以下脱羟煅烧的高岭土具有优良的电性能,用作电缆绝缘层的电性能改良剂,或用于橡胶制品及橡胶密封材料的填料。

700~860℃煅烧高岭土,其高岭石晶体在层间形成多孔结构,扩大了吸附能力及比表面积,活性好,用于制备合成沸石、农药载体或催化剂载体等。此时除对产品有较高白度要求外,对产品活性、细度及铝硅比亦有要求。

860~1050℃煅烧分为两种:950℃以下为不完全煅烧,1050℃为完全煅烧,前者活性好于后者,但白度较后者差,后者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面积大、遮盖率好,作纸张填料具有良好的光学性能,可部分(表面改性后)代替钛白粉。

经过1300~1525℃煅烧的高岭土,高岭石晶体发生相变,形成莫来石化,可作为耐火材料或耐火制品的填料、陶瓷窑具等材料,其耐火度大于1770℃,莫氏硬度7~8。耐磨性、热稳定性及化学稳定性好。

非金属矿物焙烧或煅烧设备主要是隧道窑、回转窑、旋转立窑、倒焰窑、梭式窑等。

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