赤泥酸浸出铁、铝的工艺条件研究及其表征

对广西某铝厂的赤泥进行了盐酸浸出铁、铝的工艺条件研究,并利用扫描电镜和X－衍射对赤泥酸溶前后的形貌特征及矿物物像、化学成分进行分析表征,研究结果表明,赤泥在温度为80℃、液固比为6、浓度为7 mol／L的盐酸中反应3 h ,Fe和Al的浸出率分别为82％和30．5％;酸溶前后赤泥形貌由团粒状转变为层架状,赤泥中赤铁矿矿物相被盐酸充分溶出。     

高铁低铝煤矸石酸法提取铝、铁研究

以高铁低铝煤矸石为原料,经机械活化,酸浸提取有价元素铝、铁.首先利用硫酸盐在不同温度和不同硫酸质量分数条件下的溶解度差异,通过结晶分离法从酸浸液中转移出硫酸盐,然后利用新鲜煤矸石中和酸浸液中的游离酸,调节pH值至1.5～2.0,制备酸浸初步净化液.以初步净化液为研究对象,利用不同离子水解pH值的差异进行物质分离,再经纯化处理制备相应产品.用XRD对原料和产品进行了表征.结果表明,在硫酸质量分数为75％的条件下,反应液固比为4、温度为125℃、3h时煤矸石中铝、铁溶出率分别为92.5％、99.7％.通过项目经济效益分析可知,该法可以产生良好的环境效益、社会效益,同时可实现煤矸石增值,产生较好的经济效益.     

电炉粉尘高效利用的实验室研究

电炉炉尘中富含Fe、Zn、Pb等元素,简单地将这些炉尘倾倒野外或填埋处理,由于粉尘中Pb等有毒元素会被雨水浸出,严重污染水土资源.而直接返回高炉炼铁,Zn在高炉内氧化富集则会缩短炉衬寿命、堵塞煤气管道.为减少电炉粉尘对环境的污染,实现其高效利用,采用含碳球团焙烧还原法处理该类粉尘.通过考察温度、时间等工艺因数的影响,得到了焙烧还原法合理工艺条件:碳过量系数为0.8～0.9、还原温度1 150℃、还原时间50 min.还原后的球团为半金属化球团,其全铁含量为67%左右,最高达69.8%;金属铁含量为63%左右,最高达66.5%;单个球强度在6 kN左右;收集所得氧化锌粉含ZnO 80%左右,初步实现了电炉粉尘的高效利用.     

柱状V2O5/AC催化剂低温选择性催化还原NO的研究

为了研究柱状活性焦负载V2O5选择性催化还原NO的性能,采用等体积浸渍法制备一系列柱状V2O5/AC催化剂,采用工业分析、元素分析、SEM、BET对催化剂进行表征.结果表明,柱状活性焦表面具有大量的孔隙结构,硝酸改性提高活性焦的氧含量、比表面积和微孔率.同时研究了V2O5负载量、反应温度、Q浓度、空速等因素对NO脱除率的影响.结果表明,在V2O5负载量为3％、反应温度150℃,O2体积分数为5％,空速2500 L/(M·h)时NO的脱除率可达61.89％.     

汞污染砂质土壤萃取修复技术研究

分别采用HAc、NH4Ac和Na2 S2O3 3种萃取剂萃取污染土壤中汞,研究了萃取剂对汞的萃取效果和萃取条件对萃取率的影响,并分析了用Na2SO3溶液萃取前后土壤中汞的形态变化.结果表明,Na2S2O3溶液对汞的萃取效果最好.适宜萃取条件为:Na2S2O3浓度0.01 mol/L,土液比(即土样质量(g):萃取剂体积(mL))1:6,萃取时间6h.当土壤中汞的质量比为124.35 mg/kg时,萃取率为82.03％.经Na2S2O3溶液萃取后,土壤中可交换态和酸溶态汞基本完全去除,土壤中汞的生物有效性显著降低.萃取后土样的浸出毒性检测符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》( GB 5085.3-2007)中要求的无害化堆放标准.     

油页岩灰渣酸法制备聚合氯化铝的酸溶工艺研究

以油页岩灰渣为原料,采用酸法制备聚合氯化铝,考察了酸溶条件对产品的铝浸出率与盐基度的影响。制备聚合氯化铝的最佳酸溶条件为:酸的质量分数22%,酸量比n(Al2O3)/n(HCl)为1∶13,酸溶温度125℃,酸溶时间3 h。此条件下,铝浸出率为73.65%,制备的液体聚合氯化铝的盐基度为77.51%。所制聚合氯化铝符合国家标准(GB 15892—2003)中Ⅰ类液体一等品标准。     

铬渣-煤矸石砖中Cr(Ⅵ)解毒机理研究

铬渣因所含Cr(Ⅵ)具有强氧化性而会对环境造成严重污染.本文采用自养煤矸石砖焙烧技术对铬渣进行无害化治理,对不同铬渣掺量的铬渣-煤矸石砖,进行铬的浸出毒性分析.通过试验得出,除铬渣掺量为15%的砖中六价铬浸出浓度超标外,其余铬的浸出浓度均小于国标规定,铬的解毒率都在95%以上.此技术对Cr的还原解毒为,在高温熔融条件下,煤矸石中的碳及随后产生的CO、H2、CH4等还原性物质与Cr(Ⅵ)化合物发生反应.铬渣、煤矸石及砖的X-粉晶衍射物相分析表明,砖中Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)后,以类质同相方式进入辉石、尖晶石、铝硅酸盐等稳定物相,得以固化解毒.因此,还原后Cr的存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,作为建材,可以安全利用.     

影响酸法提取煤矸石中氧化铝主要因素的试验研究

对煤矸石中有用元素的提取,是煤矸石深度利用开发的一个方向。从山西柳林煤矸石入手分析其组成与结构,采用X射线衍射来分析不同煅烧温度下煤矸石的晶型变化。研究了煤矸石在硫酸介质中氧化铝浸出的影响因素,较好的工艺条件如下:煤矸石活化温度为750℃,酸浸温度为100℃,酸浸时间为4 h,酸矸比为1.1∶1,固液比为1∶3。在此条件下Al2O3的浸出率可以达到85.2%。     

高含固污泥厌氧消化中甲硫氨酸分解抑制特性

高含固污泥热水解-厌氧消化条件下,沼气中硫化氢体积分数较常规含固率污泥厌氧消化低。沼气中硫化氢主要来源于污泥中含硫氨基酸的降解,而硫化氢体积分数下降与甲硫氨酸分解抑制相关。在测定高含固厌氧消化过程中含硫氨基酸分解中间产物分布的基础上,以甲硫氨酸为基质对高含固厌氧消化污泥进行富集,分析富集后微生物种群结构特性及甲硫氨酸分解过程中挥发性有机硫分布,探讨高含固厌氧消化环境对甲硫氨酸分解过程的抑制特性。结果显示：高含固厌氧消化环境下,甲硫氨酸厌氧分解含硫产物包括甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫和硫化氢。常规含固率及高含固率环境下,甲硫氨酸分解批次试验中硫化氢积累体积分数分别约为2 417×10^-6和1 418×10^-6,表明高含固厌氧消化过程中硫化氢生成量下降可能由甲硫氨酸厌氧分解时中间产物积累导致。高含固污泥采用甲硫氨酸富集培养时,结果显示Pseudomonas相对丰度为26%,分解产物包括氨氮、甲硫醇和二甲二硫等。其中,二甲二硫先于甲硫醇达峰值,体积分数分别约为267.7×10^-6和164.9×10^-6,推测反...     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

锌对果蝇寿命及生殖力的影响及其可遗传性

为了分析微量元素锌对动物体寿命和生殖力的影响及这种影响是否具有可遗传性,以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Canton S品系为材料,应用生存试验及统计分析方法检测不同质量浓度锌处理亲代果蝇后,亲代果蝇及其未受处理F1代果蝇寿命和生殖力变化。结果表明,培养基中添加质量浓度为0.026 g/L、0.052 g/L、0.104 g/L的锌均可延长亲代及未受处理F1代果蝇平均寿命、中间寿命、最高寿命及90%死亡时间,并增强其生殖力,其中0.052g/L质量浓度影响最为明显。添加高质量浓度(0.260g/L)锌可使亲代果蝇缩短寿命、丧失生殖能力。表明适当质量浓度的锌可以延长果蝇寿命,增强其生殖力,并且这种影响可遗传到子一代。     

土壤中镉、锌离子的单一及竞争吸附研究

采用等温吸附法探讨了重金属镉、锌在青岛地区3种主要土壤(棕壤、潮土和砂浆黑土)中的吸附特征.结果表明,在质量浓度为20～500 mg/L的单一重金属等温吸附试验中,棕壤和潮上对Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量相近,而黑土对Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量明显高于棕壤和潮土.Cd~(2+)、Zn~(2+)的双组分竞争吸附表明,3种上壤对Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量与其单独存在下的情形相比都有所下降.质量浓度分别为20～500mg/L的两种重金属元索等馈竞争吸附时,这3种土壤对Cd2+的吸附量比对Zn~(2+)的大.非等量竞争吸附试验的结果表明,3种土壤中,500mg/L的Zn~(2+)对100 mg/L的Cd~(2+)吸附量的影响均比同浓度的Cd~(2+)对Zn~(2+)的影响大.用Langmuir和Freundlich方程对这两种重金属离子的等温吸附试验数据进行拟合,均呈极显著相关关系.     

两种有机锌络合物处理棉花的霉变及热解行为研究

棉花是纺织业的重要原料,是人民群众生活不可或缺的必需品,同时也是我国进出口重要的商品。研究如何安全有效地进行棉花的储备具有十分重要的现实意义。棉纤维本身含有脂肪、蜡质和果胶等适合微生物生长繁殖的营养物质。在棉花储备中,高的回潮率会加速微生物的繁殖,进而产生热量。热量的累积会引起温度升高以及棉花霉变,不利于棉花的安全有效储存。因此,通过静电吸附法将安全无毒的有机锌络合物附着在棉纤维表面,研究表明,相同条件下,处理棉的霉变状况明显得到抑制。加速发霉条件下,未处理棉的相对于白纸的平均色差值为28.10,而双乙酸锌以及苯甲酸锌防霉处理棉的色差值分别为5.16和5.86,下降了81.6%和79.1%。自然发霉条件下,双乙酸锌以及苯甲酸锌防霉处理棉的色差值分别下降了53.8%和50.7%。同时研究了纯棉以及处理棉氮气下的热分解动力学,相比于未处理棉,双乙酸锌防霉处理后活化能下降了15.8%,而苯甲酸锌防霉处理后活化能下降了10.9%。此外,利用实时红外和热重红外联用技术得到了样品在热解过程中固相以及气相的裂解产物的红外谱图,发现防霉处理能一定程度上抑制棉花热解。     

锌冶炼烟尘中铅汞分布及形态研究

锌精矿脱硫焙烧烟气降温过程中,烟尘的性质及其中铅汞存在形态的变化规律是冶炼烟气重金属(Pb和Hg)污染控制的重要依据。通过电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、激光粒度分析及筛分分析了不同降温收尘环节烟尘元素成分及粒度变化。烟尘主要含Zn、Fe、Ca、Cd、S、Pb元素,其累积质量分数达69.90%~77.62%,而Hg含量较低。烟尘粒径随烟气温度降低呈先增大后减小的变化规律,中位径由沸腾焙烧炉排出的28μm升至经余热锅炉降温后的36μm,再逐级降至经电收尘器后的5.6μm。据此,重点分析了Pb和Hg在烟气中的分布,并借助X射线光电子能谱(XPS)分析了其存在形态。结果表明,随烟气温度降低,烟气中Pb和Hg含量呈上升趋势,Pb由2.8%增至9.2%,Hg由4.8μg/g增至109.1μg/g。不同工艺环节的烟尘中Pb均以PbSO_4和含Pb—O键的复杂Pb配合物的形式存在。Hg变化较为明显,仅沸腾焙烧炉烟尘样品中能够检测到HgS与HgSO_4,其余工艺环节烟尘样品中无含Hg化合物的特征峰。     

锌离子胁迫下溴氰菊酯对麦穗鱼的急性毒性

以麦穗鱼(Pseudorasbora parva)为试验材料,研究了在一定环境条件下锌离子的胁迫对溴氰菊酯急性毒性的影响.结果表明,水温为(28.5±0.5) ℃时,锌离子对麦穗鱼24～96 h 的LC50值为3.2～13.4 mg/L,溴氰菊酯对麦穗鱼24～96 h 的LC50值为7.2～13.4 μg/L;而水温为(15.5±0.5) ℃时,锌离子对麦穗鱼24～96 h 的LC50值为18.0 mg/L以上,溴氰菊酯对麦穗鱼24～96 h的LC50值为5.6～10.0 μg/L.水温的升高将明显地提高锌离子对鱼类的急性毒性,并降低溴氰菊酯对鱼类的急性毒性.研究同时发现,锌离子在酸性水质中对溴氰菊酯的急性毒性有增强的作用,且这种作用效果随着水温和锌离子质量浓度的上升而更为显著.但在中性及碱性水体中的效果不明显.在急性毒性试验96 h后,锌离子在中、酸性水质中的质量浓度比较稳定,在碱性水质中有一部分损失,表明水中重金属的质量浓度变化比较稳定,主要受水质pH值影响,与温度无关.而溴氰菊酯的质量浓度下降明显,高温高pH值条件下的降解幅度尤为显著,说明水中溴氰菊酯的降解主要受水质pH值与温度的影响.研究显示,锌离子在一定条件下可增强溴氰菊酯的毒性作用,必须在实际生产中注意其联合污染效应.     

微波辐射烟杆氯化锌法制造活性炭工艺

提出了利用烟杆废料制造活性炭的新工艺.采用正交试验法对影响活性炭性能的因素,如微波辐射的功率、辐射时间、氯化锌浓度等进行了系统研究,得到了最佳工艺条件:微波辐射功率750 W,辐射时间7 min,氯化锌浓度为50%,利用该工艺条件所制备活性炭的产率为34.7%,亚甲蓝脱色力为17 mL/0.1 g,碘吸附值为1 093.4 mg/g.对比该活性炭与市售一级活性炭的微观结构,发现其具有更发达的微观孔隙结构.同传统方法相比,微波辐射法缩短了工艺时间,提高了产品性能.     

重金属吸附菌处理含锌废水的研究

从污水厂活性污泥中分离筛选出3株对重金属锌吸附能力较强的菌株,考察了pH值、温度和Zn2+质量浓度对菌株吸附含锌废水的影响。结果表明,菌株Z-5-2在pH=7.0、温度30℃、Zn2+质量浓度为200mg/L时吸附效果最好;菌株Z-5-3在pH=6.0、温度28℃、Zn2+质量浓度为250mg/L时吸附效果最好;菌株Z-5-4在pH=7.0、温度28℃、Zn2+质量浓度300mg/L时吸附效果最好。其中,菌株Z-5-4吸附能力最强,吸附率可达95.5%,对菌株Z-5-4进行16SrDNA序列分析,鉴定Z-5-4为产吲哚金黄色杆菌。     

二次活化活性炭对饮用水中溴酸盐的去除

采用氯化锌对活性炭(AC)进行了二次活化,制得二次活化的活性炭(ZC - AC),对比了ZC - AC和AC对水中溴酸盐(BrO3-)的去除活性,并对ZC - AC的高活性进行了BET、SEM、XRD表征分析,同时考察了ZC - AC的稳定性及反应条件对ZC - AC去除BrO3-的影响.结果表明,ZC-AC对BrO3-的去除活性是AC的6.4倍;ZC - AC重复使用4次后,对BrO3-仍保持了89%的去除率;在BrO3-初始质量浓度为1 000μg/L时ZC- AC达到最大吸附容量,即每克ZC - AC处理8.23mg BrO3-;共存阴离子对ZC - AC去除BrO3-都有抑制作用,其抑制作用从大到小为SO42-、PO43-、NO3-、Cl-、F-、Br-,而含氧酸盐对去除BrO3-有明显的抑制作用,主要是含氧酸盐与BrO3-发生了表面活性位的竞争;溶液的pH值大于10会极大地抑制ZC - AC去除BrO3-.     

污泥含碳吸附剂的制备与应用研究

综述了城市污水污泥制备含碳吸附剂的影响因素,产品吸附剂的物理化学性质以及在环境污染治理中的应用,指出了污泥含碳吸附剂今后研究的方向.     

镧掺杂氧化锌光催化降解染料废水研究

以醋酸锌和硝酸镧为原料,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,过硫酸铵为引发剂,采用高分子网络凝胶法制备得到掺镧的Zn O纳米粉体。用制备的粉体对甲基橙进行光催化降解实验,考察了掺镧量对其光催化性能的影响。用X射线衍射仪、高分辨率透射电镜、X射线能谱仪、比表面积与孔隙率分析仪等对其进行表征。结果表明,镧的掺入提高了Zn O的光催化活性,镧锌摩尔质量比为0.2%时光催化性能最好,高压汞灯下反应1 h,甲基橙的脱色率为96.5%,相比于未掺杂的Zn O提高了11.5%。