还原法修复六价铬污染土壤的研究

摘要：铬渣中含有毒性较强的六价铬化合物,其严重污染环境。本文通过实验室模拟试验,研究了硫代硫酸钠、亚硫酸钠、抗坏血酸和硫酸亚铁等还原剂对铬渣污染土壤中六价铬的解毒效果。探讨了还原剂的浓度、pH和反应时间对六价铬还原效果的影响。结果表明：亚硫酸钠浓度为1mol／L、pH9．5和反应时间为15min时对六价铬的还原效果最佳。     

干法脱硫渣中亚硫酸钙氧化研究

对不同反应温度和反应时间下脱硫渣中亚硫酸钙的氧化率进行了研究,研究结果表明:在氧气量充足,保持反应时间不变的条件下,提高反应温度能够促进脱硫渣中亚硫酸钙向硫酸钙转化,从能源利用方面综合考虑,最佳反应温度为400℃;在氧气量充足,反应温度恒定,亚硫酸钙氧化率随反应时间增长略有提高,但效果不明显,最佳反应时间为10 min。     

硫代硫酸钠、磷酸钠联合处理铬渣中的六价铬

以硫代硫酸钠为还原剂,将铬渣中的六价铬(Cr(VI))解毒转化为三价铬(Cr(III)),并加入磷酸盐作为稳定剂稳定解毒后的铬渣,考察不同反应时间和药剂用量对铬渣中Cr(VI)去除效果的影响.结果表明:硫代硫酸钠可以有效去除铬渣中的Cr(VI),当其与Cr(VI)的摩尔比为理论摩尔比的12倍、处理时间15d时铬渣中Cr(VI)的去除率达到最高(70%),继续增加还原剂用量或延长反应时间均不能有效提高Cr(VI)的去除率.随后加入磷酸钠作为稳定剂,当其物质的量为生成Cr(III)的4倍时,硫代硫酸钠与磷酸钠分步加入(两步法)比同时加入(一步法)处理铬渣的效果较好,处理效果最好时总铬浸出浓度为6.1mg/L,低于危险废物浸出鉴别的总铬标准(15mg/L),而且形成稳定的铬的化合物(CrPO4·6H2O).铬渣pH值变化、五态变化、XRD及XPS分析等结果表明,两步法的处理效果好于一步法.     

碱/超声预处理对头孢菌素菌渣破壁效果的影响

为提高头孢菌素菌渣的厌氧消化利用率,采用碱解与超声波破碎联合处理方法对头孢菌素菌渣进行细胞破壁,并通过正交实验和单因素实验研究pH值、含水率、声能密度和反应时间对破壁效果的影响。结果表明,最佳处理条件为:pH值为11.5、含水率为94%、声能密度为2 W/mL、反应时间为30 min,处理后SCOD溶解率为265.26%,总氮溶解率为155.28%,破壁效果明显。     

硫酸渣制备高纯度硫酸亚铁

以高铁硫酸渣为原料,采用酸浸-还原-除杂-结晶一重结晶-干燥工艺,合成高纯度硫酸亚铁。通过反应温度、反应时间对硫酸渣中铁的浸出率的影响,以及结晶温度、干燥温度、干燥时间对硫酸亚铁产品纯度的影响做分析实验,得出最佳酸浸条件：硫酸渣与硫酸的固液比为1：3,硫酸质量分数为20％～25％,反应温度为80℃,反应时间为6h,搅拌强度为200r／min;最佳结晶精制条件：结晶溶液pH值为1-3,温度为60℃;除杂最佳条件：pH值约为4．5;冷却结晶温度控制在20℃,结晶干燥过程为30℃,干燥6h。     

沼渣协同硫酸亚铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过稳定化实验、连续提取实验及植物毒性实验,研究了沼渣对硫酸亚铁稳定化Cr （Ⅵ）污染土壤的促进效果与机制.结果表明,沼渣协同硫酸亚铁对土壤中Cr （VI）有良好的稳定化效果.最佳的修复条件为：n（Fe）/n（Cr）=3∶1,含水率为35%,沼渣投加量为4.5%,反应时间为12 d,此时Cr （VI）稳定化效率为99.85%,残余六价铬含量为1.49 mg·kg^-1,满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB 36600—2018）第二类用地筛选值5.7 mg·kg^-1的限值要求.由连续提取实验结果可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后酸溶态铬含量显著降低,而可还原态、可氧化态和残渣态铬含量明显增加.风险分析进一步表明,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后铬的风险等级由非常高风险降至低风险.植物毒性分析可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理植物毒性显著降低.微生物多样性和群落结构分析可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后土壤中细菌群落的丰度和多样性均明显增加.     

铬渣浸溶Cr(Ⅵ)溶解释放规律研究-以锦州堆场铬渣为例

通过锦州地区铬渣样品静态浸溶实验,测定不同固液比、浸出时间、浸取剂pH及组成、振荡速度、铬渣粒度大小、温度等因素对铬渣中Cr(VI)溶解释放的影响,揭示铬渣中Cr(VI)析出、释放机理。结果显示,稀释作用在不同固液比浸出中起主导作用,随固液比的降低,Cr(VI)浸出浓度逐渐降低,但是Cr(VI)浸出总量却在增加;随着浸出时间的增大,浸出Cr(VI)浓度随之增大;铬渣浸出液碱性很高,在铬渣溶解释放过程中,随酸性增强Cr(VI)溶解量相应增大,体现强的酸中和能力;随着振荡速度增加,Cr(VI)溶解释放速度明显加快;粒径越小,铬酸盐的溶解释放速度越快,溶解作用越充分;铬渣的浸出为吸热反应过程,铬渣溶解度随温度升高而增大。铬渣中Cr(Vl)溶解释放速率服从菲克(Fick)扩散定律。研究结果为铬渣危害的评价、监测及铬渣污染有效防治提供参考。     

微波解毒含铬废渣

用褐煤作还原剂还原含铬废渣中Cr6+,考察了褐煤以及铬渣在微波场中的升温行为,研究了铬渣解毒的影响因素。实验结果表明,铬渣和褐煤在微波环境中都能升温达到还原反应温度,Cr6+的转化率和体系温度随着微波功率的增加、辐射时间延长、煤渣比增加、煤渣量增加Cr6+的转化率相应提高。在微波功率为700W,辐射时间为20min,煤渣比为20∶100,煤渣量为20g时,Cr6+的转化率达到99.12%,体系温度达到1050℃。     

浅谈铬渣解毒技术

介绍了铬渣污染状况,对比分析了10余种铬渣解毒技术的优缺点,并且重点论述了旋风炉附烧铬渣工艺过程及其技术特性。研究表明,旋风炉附烧铬渣具有吃渣量大,解毒彻底等优点,是一种具有推广价值的新型铬渣解毒技术。      

纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体研究

以浸出毒性、表面浸出率、抗日晒能力和抗压强度为指标考察了纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体的性能。实验结果表明：纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体养护7d和28d后的浸出毒性均低于国家标准、抗压强度均大于10MPa,可以做最终处置或进行综合利用;与普通铬渣水泥固化体相比,纤维改性硫酸亚铁还原铬渣水泥固化体在加入植物纤维为0．8g时的处理效果最好,浸出毒性、表面浸出率分别降低了76．I％和76．8％;抗日晒能力、抗压强度分别提高了36．4％和52．1％。     

干法烟气脱硫渣在建材行业中高技术附加值利用的探讨

文章阐述了目前国内外对干法脱硫渣综合利用的现状,以胶凝材料学以及水泥化学为理论基础,将干法脱硫渣中的物质划分为三类,并提出在充分激发其活性的基础上,对干法脱硫渣进行高技术附加值的利用,并详细阐述了其原理和途径。     

钒渣中钒的浸出特性

对制钒浸出工序进行研究,了解钒渣中钒残留比率及钒含量的变化范围,并对随州、竹山、郧西等地钒厂在不同生产工艺、不同堆放深度、不同排渣年份条件下的钒渣中钒的浸出特性进行了研究。结果表明,渣样中钒含量分布于3.5mg/L～30mg/L,钒在渣中残留比约为4.5%～5.6%,钠化焙烧渣钒含量高于钙化焙烧渣。与砷毒性的类比结果说明,不能排除钒渣属于危险废物的可能。     

SGLZ-Ⅲ型渣罐喷涂技术在首钢的应用

结合首钢实际情况研究开发的SGLZ Ⅲ型渣罐喷涂技术已成功地应用于首钢第三炼钢厂。生产应用效果证明 ,该技术可有效地消除因垫渣造成的钢渣翻罐冒烟污染 ,提高渣罐一次脱罐率 ,降低渣罐损耗 ,具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。     

风化铬渣与新鲜铬渣中六价铬溶出特性的研究

采用直接淋浸法对风化铬渣及新鲜铬渣进行了六谷铬溶出的条件试验，60min的浸泡时间，80目以下的粒度对渣水比250g/200mL的新渣中Cr(VI)浸出率达69．4％，渣水比250g/200mL,500g/400mL,750g/600mL的风化渣中Cr(VI)的总溶出率分别为70．2％，86．3％，94．0％，其中第一次淋滤溶出率分别达48．1％，70．0％，81．6％，低PH值的淋浸水有利于Cr(VI)的浸出，在PH值为3时溶出率达高峰，Cr（VI）浸出质量比自然条件（近中性）高出14．1％－16．3％，增大管径和降低装置的滤面负荷可提高浸出效果，在直径80mm管径，500g铬渣装填料，滤面负荷9．95g/cm^2时，Cr（VI）溶出率达98．7％，真空抽滤可提高Cr（VI）浸出速率，但降低了滤液中Cr（VI）的浓度和溶出质量，上述试验结果表明了直接淋浸法回收铬渣中六价铬的可行性，并可作为工业化装置的设计参数。     

三氧化二砷冶炼废渣的危害及处理

三氧化二砷冶炼过程中产生大量含砷废渣,此类废渣对环境的危害极大,目前国内外常规的稳定化技术、固化技术难以从根本上解决其对环境的危害,通过大量的试验和实践,证明此类废渣在水泥行业中能有效地被利用,可彻底地消除三氧化二砷冶炼过程中的废渣污染问题。     

熔融钢渣池式热闷在新余钢铁钢渣处理中的应用

介绍了钢渣池式热闷新工艺应用于新余钢铁集团钢渣处理工程的情况,并将其与原有钢渣处理工艺在处理效果上相对比,发现应用钢渣热闷处理工艺,最大限度地消除钢渣的不稳定因素并实现金属铁与其他连生体的充分解离和尾渣充分利用是钢渣资源化处理利用的最佳途径,采用钢渣热闷处理工艺后钢渣产品中渣钢品位在85%以上,磁选粉铁品位达到40%以上,尾渣铁品位降至1.6%,钢渣中f-CaO含量小于3%,且钢渣粉化效果较好,满足用于生产钢渣微粉的原料要求,为钢渣的资源化利用提供了良好的前提条件。     

钢渣在建筑材料中的易磨性和稳定性研究

针对目前钢渣处理和钢渣综合利用中存在的问题,指出对钢渣实施改质处理是提高钢渣资源化率的有效途径。通过高温成分改质、电子束辐照改质钢渣,和对钢渣改质机制的研究,解决钢渣应用中的体积不稳定性、易磨性和活性问题。该技术的研究可为寻求大宗量应用钢渣的途径和开发出高质量的钢渣产品奠定基础。     

三叶草和黑麦草修复对炼锌废渣剖面养分及重金属分布特征的影响

为评价两种草本植物修复5年后的土法炼锌废渣剖面上养分及重金属分布特征,以废渣堆场上人工种植的三叶草（Trifolium repens）和黑麦草（Lolium perenne）为研究对象,分析两种草本植物剖面（0~60 cm）上不同粒径废渣中养分和重金属的分布特征.结果表明：随着废渣剖面深度增加,废渣中全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量逐渐降低,表层废渣（0~10 cm）中有机质含量大多显著（p<0.05）低于深层废渣（10~60 cm）;而表层废渣（0~20 cm）的有效态氮磷含量大多显著（p<0.05）高于深层废渣（20~60 cm）.有机质和全氮含量随着废渣粒径增大呈先增加后降低的趋势,其含量在粒径为0.25~0.5 mm的废渣中最高,而碱解氮和有效磷含量则随废渣粒径增大逐渐降低.三叶草修复作用下其剖面不同粒径废渣中有机质、全氮、碱解氮、全磷含量高于黑麦草.As、Cu、Pb、Zn含量随着废渣深度增加呈先降低后增加的趋势,且其在表层废渣（0~20 cm）中的含量高于深层废渣（20~60 cm）.除As外,Cd、Cu、Pb、Zn的含量总体表现为随废渣粒径增大而降低.两种植物修复作用下,酸可交换态As、Cd、Cu、Zn占比均随废渣剖面深度增加而增加,酸可交换态Cd、Cu、Pb、Zn占比均随废渣粒径增大而增加.综上,三叶草和黑麦草参与下垂直剖面上不同粒径废渣养分及重金属含量分布特征具有明显的差异.     

钢渣改性研究进展及展望

我国钢渣产生量巨大,随着日益严格的环保要求,为使钢渣达到资源化利用的目的,钢渣改性成为需要迫切解决的工作。简述了我国钢铁行业产生的钢渣的组成特点、资源化利用存在的问题;重点综述了钢渣改性的研究进展。结合现存钢渣改性工艺的特点,指出热态钢渣碳酸化改性,不仅可以充分利用钢渣本身的巨大热能,实现钢厂内CO₂减排,还能够实现钢渣稳定性和胶凝性能的改善,是今后钢渣改性研究的重要方向。