第一篇:稀土精矿酸法冶炼中含氟废气的处理方法探析论文
我国拥有丰富的稀土资源,其稀土储量占到全球的 36.5% 左右。随着我国社会经济的发展,对稀土的需求越来越多,稀土的年产量逐年增加。再加上相关科学、技术的进步,稀土工业逐渐变强,得到了进一步的发展。随着稀土的开采与冶炼,其所产生的污染问题也越来越严重,尤其是稀土精矿酸法冶炼中的含氟废气,不仅影响到了我国稀土工业的可持续发展,还对环境造成很大的破坏。虽然现在很多厂家已经开始重视对污染的治理问题,并采取了一些措施,但由于其处理成本过高等原因,使其推行力度还远远不够,不能真正解决稀土冶炼中的氟污染问题。稀土精矿酸法冶炼氟污染的分析。
不同稀土原矿所含的氟量是不同的,其含氟量呈现出明显的地区差异。其中,包头的混合稀土精矿含氟量为 9%-13%,四川牦牛坪的氟碳铈矿含氟量为 7%-11%,山东的氟碳铈矿含氟量为 8%-10%.而在我国的稀土精矿冶炼中,有60%以上都来自包头的稀土精矿,这种稀土精矿现在主要采用“三代”酸法工艺,在其焙烧的过程中会产生大量含氟、硫的酸性污染物。因此,稀土精矿在焙烧工序中的尾气是造成氟污染的主要来源。据白银市环境监测站的检测数据显示,甘肃稀土焙烧系统在处理包头稀土精矿中的排气量为每小时 60000m3,其中 SO2含有量为 12434mg/m3,HF 为 615mg/m3,酸性雾为 1517mg/m3,严重违背了我国先行的《稀土工业污染物排放标准》。如果这些尾气不加以处理就直接排放到大气中,就会对环境造成严重的污染。而同时,这些含氟尾气又具有一定的经济价值,如果对其进行科学合理的处理,有效回收其中的有用元素,不仅可以达到减少污染、保护环境的目的,还可以实现资源的再利用,缓解我国的能源压力[1].稀土精矿酸法冶炼中含氟废气治理技术。
2.1 干法除氟工艺。
干法除氟通常采用碱性氧化物来作主要吸附剂,通过物理效应或化学效应,对废气中的 SiF4、HF 等含氟污染物进行吸附,使其到达固体的表面层,从而有效除去尾气中的氟成分。按照所采用吸附剂物质的不同,干法除氟大致主要有 Al2O3法、CaCO3法以及 CaO 法等。当采用CaO 作为主要吸附剂时,结合砂滤器的使用可对烟气中的 SO2、HF 等物质以及粉尘达到较好的清除效果,有效净化冶炼中的尾气。其化学原理主要用到了下面两个反应:
这种净化方法的除氟率很高,在操作中无差错的情况下可达99%,而且,对其它物质也有较好的去除效果,可除去超过 92% 的 SO2,超过99% 的粉尘,使冶炼所产生的尾气达到国家规定排放标准。此净化方法的工艺流程很简单,便于操作,而且用到的净化设备很少,相对成本及相应的生产费也很低,最重要的是,净化率还很高,因此,被广泛应用于稀土精矿酸法冶炼中的氟气治理。而其它的吸附剂净化法相对净化率就较低,应用也不及 CaO 广。
2.2 酸法除氟工艺。
酸法除氟工艺主要用到了三级喷淋塔,通过水的喷淋将冶炼尾气中的 CaF4、HF 以及酸性雾等吸附出来,使其生成硫酸与氢氟酸的混合液,当所吸收的混合液中的氢氟酸和硫酸到达一定的浓度时,加入恰当的碱性物质进行中和,直至尾气达到排放标准再进行排放。此外,也可将该混合液用作调浆液,进行焙烧渣的调浆,并通过泵将其送到防渗的、专门的尾液库中进行储存,从而达到物质的再利用。这种除氟方法的投资成本很低,效率很高,废液中的最终含氟量也较低,但是其操作过程中对设备的腐蚀较严重,中和反应中产生的渣滓量很大,而且还会造成二次污染。所以,应结合具体情况谨慎使用[2].2.3 碱法除氟工艺。
碱法除氟工艺是指通过碱性物质来对冶炼尾气中的含氟、含硫等酸性物质进行吸收的方法,目前经常使用的碱性物质主要有 NaOH、氨水等。因为碱性物质对酸性物质有较高的吸收率,因此可有效除去尾气中的氟、硫元素,对氟的去除率更是超过了 99%.因此,对碱法除氟工艺的重视与研究都在逐日增加,在现代技术的支持下不断改进、完善,现在已趋于成熟,其去除效率也得到了有效的提高。但是,在具体的操作过程中,设备很容易出现问题,如结垢、管道堵塞等,给作业带来很大的不便,而且对其处理起来也要耗费较高的成本,所以在实际的应用中并不是很广泛[3].2.4 回收利用法。
根据稀土精矿酸法冶炼中产生的尾气的具体组成与特点,甘肃稀土在冶炼中采用了分布净化、三效浓缩,分离、回收氟、硫的方法,可使其焙烧过程中的尾气达标,且能回收约70%质量分数的氟化盐和硫酸。
由于焙烧尾气的自身性质,其中的三氧化硫在受到冷却后会生成硫酸,具有低温下较好的吸收效果。因此,先由水吸收塔对冶炼尾气进行冷却降温,再由水喷淋塔对其进行逆流式的喷淋吸收,将尾气中硫酸雾、SO3以及 HF 等去除。经过这一处理之后,尾气中所需去除的就只剩下SO2,可用碱液喷淋塔对其进性进一步的处理,使尾气最终达到排放标准。喷淋产生的废水为一种混合酸,其中含有硫酸和氢氟酸等,也需要对其进行处理。首先,要对混合酸进行分离,实践证明,利用三效蒸发器可以达到理想的效果。将温度调控在 180℃左右,在三效蒸发器的作用下能在浓缩硫酸的同时将氟化物分离出来。此时,硫酸的浓度大约为70%,而分离的气体可由流化床吸收塔进行初步处理,并经与碳酸稀土的反应,最终生成氟化稀土[4].结束语。
随着社会对稀土资源需求的增加,稀土的产量也在逐年递增,其精矿冶炼中产生的含氟尾气对环境造成了很大的污染,逐渐成为现代稀土行业发展的一个制约因素。虽然现在我国政府已经加强了对稀土冶炼中氟污染治理的研究,提出了干法除氟工艺、酸法除氟工艺、碱法除氟工艺等不同的除氟技术,在稀土冶炼企业中得到了一定的应用,也取得了一定的成效,但国家还应加强对稀土企业的监管,加大投资力度,确保其相关治理措施落实到位,促进稀土工业的可持续发展,并推动我国的环保建设。
参考文献
[1]衣守志,方中心等。稀土精矿酸法冶炼中含氟废气治理技术[J].天津科技大学学报,2012,27(04): 74-78.[2]姜楠,李勇等。稀土冶炼中氟的影响及解决办法[J].辽宁化工,2013,42(06): 637-640.[3]杜长顺,李梅。包头稀土精矿处理现状及建议[J].湿法冶炼,2010,29(01): 1-4.[4]李明浩。氟气污染控制及其综合利用[J].山东工业技术,2014(11): 29-30.
第二篇:锅炉化学清洗论文锅炉工程师论文-酸洗液中Fe3+含量测定方法的比较
锅炉化学清洗论文锅炉工程师论文-酸洗液中Fe3+含量测定方法的比较
一、前言
锅炉化学清洗过程中,应定时对酸洗液进行分析。即盐酸清洗液中含酸量的测定和酸洗液中Fe2+、Fe3+含量的测定。酸洗液分析是否准确是直接影响优质完成酸洗任务的重要环节。Fe3+含量作为一项控制指标,在《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中规定:当清洗液中Fe3+浓度不小于300mg/L时,应在清洗液中添加还原剂,如N2H4、SnCl2、抗坏血酸纳等。国家质监局颁布的1999版《锅炉化学清洗规则》中规定:当酸洗液中Fe3+浓度1000mg/L时,应在酸洗液中加入还原剂(一般应加氯化亚锡)进行还原。其目的都是控制酸洗液中Fe3+的含量,以防止金属表面遭受腐蚀。
Fe + Fe3+ → 2Fe2+
添加还原性物质,如氯化亚锡,将Fe3+还原为Fe2+。
2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+
因此在酸洗过程中对Fe3+含量应进行严格有效的控制。
二、规则中两种测定方法的比较
《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794-2001)中,酸洗液Fe3+含量的测定方法为:量取5mL~10mL经滤纸过滤后的酸洗液于250mL的三角瓶中,稀释至100mL,用(1+1)氨水及HCl调节pH值至2~3左右。加1mL10%磺基水杨酸作指示剂,用0.1mol/L EDTA滴至红紫色消失,记录EDTA的消耗量a。
计算:Fe3+= €?03 = 5.585€?(g/L);
式中:a-滴定Fe3+时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
V-取样体积,mL;
55.85-Fe的摩尔质量。
《火力发电厂锅炉化学清洗导则》要求,Fe3+含量应控制在小于300mg/L。根据公式
Fe3+= 5.585€祝╣/L);
可推算出EDTA标准溶液消耗控制量a为:
a =(mL);
将Fe3+<300mg/L代入上式,可得,a<0.0537€譜(mL);
(V为取样体积)。当酸洗液用量V分别取5.0mL,6.0mL,7.0mL,8.0mL,9.0mL,10.0mL时,由 a<0.0537€譜(mL)计算出EDTA标准溶液消耗控制量依次为<0.2685mL、<0.3222 mL、<0.3759mL、<0.4296mL、<0.4833mL、<0.537mL。
滴定操作过程中,为了获得准确的分析结果,滴定时消耗标准溶液的量不应太少。因为一般的读数误差为€?.02mL,如果滴定耗用的量太少,则读数误差所占的百分比大为增加。例如上述酸洗液用量5.0mL,0.1M EDTA标准溶液消耗量0.2685mL时,酸洗液中Fe3+含量已达到300mg/L,此时滴定读数误差所占百分比为
€?00% ≈ 7.45%
此误差值在滴定操作技术中是不允许的。
将上述酸洗液用量与EDTA标准溶液消耗控制量及相应的滴定读数误差所占的百分比列于表1,以便与国家质监局颁布的《锅炉化学清洗规则》测定方法推导出的结果进行比较。
国家质监局颁布的1999版《锅炉化学清洗规则》中,酸洗液Fe3+含量的测定方法为:准确吸取2~10mL经滤纸过滤后的酸洗液于250mL的锥形瓶中,用蒸馏水稀释至100m L,用1:1氨
水和1:4盐酸调节pH值至2~3,加入1mL10%磺基水杨酸作指示剂,以0.01mol/L EDTA标准溶液滴至紫红色消失,记录所消耗的EDTA体积V1。计算:
Fe3+=€?000 = 560€?(mg/L);
式中:-滴定Fe3+时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
-所取酸洗液体积,mL;
56-Fe的摩尔质量。
1999版《锅炉化学清洗规则》要求,Fe3+含量≥1000mg/L,应在酸洗液中加入还原剂。根据公式
Fe3+=560€?(mg/L);
可推出当Fe3+≤1000mg/L时,0.01mol/L EDTA标准溶液控制量为:
≤ 1.79 €?mL;
当酸洗液用量V酸分别取2.0mL,3.0mL,4.0mL,5.0mL,6.0mL、7.0mL,8.0mL,10.0mL时,0.01mol/L EDTA标准溶液控制量及相应的滴定读数误差所占的百分比列于表2:
通过表
1、表2的比较,可以看出,采用《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中的方法测定Fe3+含量时,滴定读数误差所占的百分比比采用1999版《锅炉化学清洗规则》测定Fe3+含量时滴定读数误差所占的百分比大了三十余倍。很显然,国家质监局颁布的1999版《锅炉化学清洗规则》的测定结果要比《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的测定结果准确的多。
三、消除滴定误差还应注意的几个问题
要提高分析结果的准确度,尽可能消除误差,在滴定操作过程中应尽量选用一级容量器皿,因其相对误差小于0.2%,在容量分析中一般不必进行校正。如选用其他级别的容量器皿,就有必要进行校正。另外,每次滴定前将液面调整在刻度零或稍下一些的位置,这样可以使每次滴定前后的读数差不多都在滴定管刻度的同一部位,可以减免由于滴定管刻度不准确而引起的误差。同时还应注意滴定的速度,开始时不能太快,应一滴接一滴,不可成液柱流下,临近终点速度要减慢,滴一滴摇几下,然后半滴半滴的增加,并用洗瓶吹入少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,使附着在锥形瓶内壁的溶液全部流下,滴定直至终点。
四、结论
对物质含量进行分析的目的是获得准确的分析结果。然而在分析化验中,真实值是不易得到的,即使采用可靠的分析方法、精密的仪器、精细的操作,测得的数据与真实值不可能完全一致,但如果掌握产生误差的基本规律,完全可以将误差减小到允许范围。在测定Fe3+含量时,采用国家质监局颁布的1999版《锅炉化学清洗规则》的测定方法,并严格按照操作规程进行分析化验,可使误差减小、准确度提高,为锅炉化学清洗提供更为真实可靠的数据。
参考文献:
[1]DL/T 794-2001,火力发电厂锅炉化学清洗导则[S].[2]1999-09-21,锅炉化学清洗规则[S].
第三篇:体育教学论文:浅谈体育课中常见的运动损伤及其紧急处理方法
浅谈体育课中常见的运动损伤及其紧急处理方法
【摘要】利用文献资料法、逻辑分析法和专家访谈法等对体育教学和训练中运动损伤的性质、种类、产生原因等方面进行了分析和研究。根据现在中学生身体素质普遍存在下降趋势,伴随这种趋势的发展,运动损伤的发生经常出现。为了持续开展学校课内外体育活动的力度,调动广大学生参与课外体育活动,提高学生的身体素质,使学生的身心得到健康发展,因此让学生了解常见的运动损伤分类、基本原因、预防原则、紧急处理分类以及方法就显的尤为重要。
【关键词】运动;运动损伤;紧急处理分类;方法;预防;恢复 1.运动损伤的概念和分类
1.1概念;在从事体育锻炼的过程中,由于动作不规范或者是意外情况下,造成人体组织或器官在解剖上的破坏或生理上的紊乱,称为运动损伤。它的发生与运动训练安排、运动项目与技术动作、运动训练水平、运动环境与条件等因素有关。
1.2分类;由于损伤的情况、性质、时间以及损伤的程度有所不同,因此运动损伤可以分为以下几类,运动损伤按受伤组织结构分:皮肤损伤、关节损伤、骨损伤、内脏器官损伤等;按时间可分:新伤和老伤;按损伤病程可分为急性损伤和慢性损伤;按伤情轻重可分为轻度、中度损伤和重伤:按性质可分为开放性损伤和闭合性损伤。
2.常见运动损伤的情况 2.1常见运动损伤的部位;从发生损伤的部位来看,跑类,主要以四肢和躯干的损伤为主,皮肤的损伤次之,损伤主要原因为与器械的摩擦以及与他人的身体接触,在四肢发生运动损伤时下肢所占比例较大,主要为膝关节踝关节的扭伤为主,这是由于大多数运动项目由下肢发起,最后以下肢的制动结束,以及踝关节特殊的生理结构,场地不平整,技术动作错误和训练安排不合理等原因造成。躯干部位损伤率最低,与学生参加的体育项目特点和参加体育锻炼时个人的行为习惯有关。跳类,主要以髌骨软骨损伤的为主,其次是腰部肌肉疼痛,腰椎损伤,甚至锥弓崩裂和腰椎滑脱以及踝关节的损伤。投掷类,主要以肘、肩、躯干、膝关节损伤为主,其他为次。女生发生运动损伤的部位主要为皮肤,其次为踝关节扭伤,男生运动损伤的部位较多,而且损伤的程度和频率远大于女生,这于男生喜欢参加对抗性强、强度大的项目有关。
2.2运动损伤的项目分析;发生运动损伤最多的项目为篮球、足球、器械练习,以男生为主。女生参加体育锻炼一般以对抗性小,身体接触少的体育项目为主,如乒乓球、羽毛球、跳绳、跳橡皮筋、跑步,所以女生发生运动损伤的性质较轻,次数较少。田径、武术、体操等项目无运动损伤发生,这是因为学生在课外体育锻炼时极少参加武术、体操等项目。在男生中除篮球和足球外发生运动损伤较多的一个项目是器材室的力量练习,由于他们急于练就发达的肌肉,盲目的加大练习强度,尤其喜欢练习腹肌、臂肌,而又不重视准备活动和放松活动,肌肉拉伤是比较高发的损伤类型,力量练习本身就是针对肌肉组织进行的较大强度的练习,准备活动不足或者动作不规范以及保护帮助不及时等原因都可能造成肌肉组织的运动损伤,从调查的相关拉伤的部位来看主要局限在胸部、背部和腿部等较大的肌肉群,小肌肉群出现损伤的机率相对较小。
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3.造成运动损伤的原因
3.1缺少思想教育;在平时要加强安全教育,在体育教学,运动训练和比赛中,克服麻痹思想,认真贯彻以预防为主的方针,发扬良好的体育道德风貌。
3.2在教学、训练和比赛的安排不够合理;教师在教学过程中应该根据学生的年龄、性别、健康状况和运动技术水平,认真研究教材,估计哪些动作不易掌握和哪些技术动作容易发生损伤,做到心中有数,事先采取相应的预防措施,加强全面训练和基本技术教学。在学校体育工作中,要运用各种形式的身体练习方法。全面提高学生的身体素质,加强基本技术教学,使学生正确掌握跑、跳、投等动作要领,发展学生的活动能力。合理安排运动负荷,尤其要注意运动器官的局部负担量和伤后体育活动的安排,避免单一训练方法,防止引起局部负担量较大。因材在教学过程中要遵守循序渐进,个别对待的教学训练原则,使运动负荷要逐渐增加才能更有效的减少运动损伤。
3.3对预防运动损伤的认识不足;由于对运动损伤的严重性后果认识不够,预防损伤的意识不强,运动中麻痹大意,注意力不集中,动作不正确保护不及时,易造成运动损伤。同时带伤训练也是造成运动损伤的一个思想根源。
3.4准备活动不充足;准备活动不充分、不全面,神经系统和内脏器官没有充分调动起来,身体各关节活动不充分,肌肉伸缩能力差,易增加肌肉的粘滞性,导致动作不协调,容易受伤。
3.5技术动作不规范;技术动作不规范缺乏质量保证也是造成运动损伤的一个重要原因,正确的技术运动是健美锻炼卓有成效的关键,即使完成计划中最后一次练习,也要用正确姿势去做,可以借外力帮助,但决不能改变动作要求。
3.6运动量过大违背循序渐进的原则;运动量过大使身体的各部分机能下降,动作的协调性降低,注意力减低,机体反应迟钝,在这种情况下,易出现运动损伤。
4.运动损伤的分类及紧急处理方法 4.1擦伤与刺伤。征像:伤口小而深。
处理方法:先用自来水冲洗伤口,清除异物及坏死组织,然后在消毒杀菌、包扎伤口。如果是膝关节部位就不要涂紫药水,易使伤口结痂大而硬,活动时易使痂断裂、剥脱、不利于伤口的愈合。而宜涂抹0.1%新洁尔灭溶液。
4.2肌肉拉伤。
征象:局部表现为疼痛、压痛、肿胀、肌肉紧张、发硬、功能障碍。处理方法:24小时之前冰敷,24小时之后热敷加压包扎,减少伤肢的活动。
4.3关节扭伤(以踝关节扭伤为例)。
征象:踝外侧副韧带扭伤者有内翻受伤史,患者不敢持重、跛行,足踝外侧肿胀、压痛。
踝外侧韧带完全撕裂者。外踝部剧痛,肿胀严重,外踝和足背出现皮下淤血。
处理方法:伤后,应当立即用拇指指腹压迫痛点止血,24小时前用冰袋冰敷,24小时后热敷,如果严重损伤时,需要加压包扎抬高伤肢送往医院进一步检查。
4.4疲劳性骨膜炎、过度紧张、运动性腹痛、肌肉痉挛
征象:大运动量训练时疼痛加剧、胀痛、肌肉僵硬、疼痛难忍、有一定的功能障碍。
处理方法:减慢速度,如严重者,停止运动。可进行局部按摩,注意保暖。休息一周时间,症状可自行消失。
5.结论 在体育运动过程中或体育运动因素所发生的损伤称为运动损伤。高中生在业余锻炼过程中经常会出现一系列的损伤,造成这些损伤的原因分别是准备活动不合理、技术动作错误、对预防运动损伤知识认识不够、场地和身体素质。大部分学生在主观上对运动损伤的合理预防认识不足,自我保护意识不强。因此,体育教师在课堂教学中多加强安全教育,让更多的学生掌握运动损伤的应急处理方法。
参考文献
[1] 姚正国.运动损伤的应急措施[J].健与美.中国体育报业总社中国健美协会出版,2000.[2] 何建军.在体育运动中如何预防学生的运动损伤[J].江西金融职工大学学报,2006,(3).