电解锰渣无害化处理技术

电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣,环境危害性大、治理难度大。为消除锰渣的污染性,实验研究了锰渣浸出液中污染物种类,并分别采用生石灰和氢氧化钠作处理剂,从成本、处理效果方面进行比较,确定处理剂以及最佳运行条件。得出结论:锰渣中主要污染物为锰和氨氮(分别超过相关标准453倍和26倍),选取生石灰做处理剂,处理后的锰渣,浸出液中锰离子和氨氮的减排量分别达到99%和97%以上,水溶性锰离子浓度低于5 mg/L、氨氮浓度低于25 mg/L,均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的排放标准;反应时间30 h以上、避免雨淋、不通风、无日照为最佳反应条件。     

电解锰渣无害化处理技术简

电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣，环境危害性大、治理难度大。为消除锰渣的污染性，实验研究了锰渣浸出液中污染物种类，并分别采用生石灰和氢氧化钠作处理剂，从成本、处理效果方面进行比较，确定处理剂以及最佳运行条件。得出结论：锰渣中主要污染物为锰和氨氮（分别超过相关标准453倍和26倍），选取生石灰做处理剂，处理后的锰渣，浸出液中锰离子和氨氮的减排量分别达到99%和97%以上，水溶性锰离子浓度低于5 mg/L、氨氮浓度低于25 mg/L，均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的排放标准；反应时间30 h以上、避免雨淋、不通风、无日照为最佳反应条件。     

聚环氧琥珀酸对锰渣中砷的萃取

以锰渣为材料,用聚环氧琥珀酸(PESA)作为萃取剂,研究PESA在不同pH、萃取剂浓度、土液比下对砷(As)的萃取效果。实验结果表明,与丙烯酸/马来酸酐共聚物(MA/AA)相比较,PESA对锰渣中As有优良的萃取效果。在萃取体系条件为pH=1、萃取剂浓度50 mg/mL、土液比1∶200、搅拌60 min并浸泡过夜时,PESA对砷的萃取率可达78.3%。实验还发现,PESA对三价砷和五价砷均有螯合萃取作用,对砷的萃取无价态的选择性。     

洗涤方式对电解锰渣中锰回收效率及无害化处理的影响

以化浆-滤饼洗涤代替传统化浆洗涤回收锰渣中的硫酸锰及对洗涤后的锰渣进行无害化处置,对比洗涤方式对电解锰渣中锰回收效率及无害化处理的影响。结果表明,在同等6倍渣重用水量的情况下,化浆-滤饼洗涤比传统化浆洗涤硫酸锰回收率提高10%以上,可达到95.82%。同时回收锰后的锰渣用氢氧化钠无害化处置,在保证锰渣浸出液中锰、氨氮离子满足污水综合排放标准(GB 8978-1996)要求的前提下,药剂用量相比未水洗的节省70%以上,大幅度节约药剂成本。洗涤液以碳酸钠为沉锰药剂回收碳酸锰产品,可产生一定的经济价值,进一步降低锰渣无害化处理成本。     

硫酸锰废渣的浸出毒性及处理研究

研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性,并采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理,研究结果表明,硫酸锰废渣浸出液中Mn、Cd超标,锰渣加石灰混合处理的方法能有效降低废渣的浸出毒性,锰渣与石灰的重量比为25:2最佳.     

硫酸锰废渣的浸出毒性及处理研究

研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性,并采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理,研究结果表明,硫酸锰废渣浸出液中Mn、Cd超标,锰渣加石灰混合处理的方法能有效降低废渣的浸出毒性,锰渣与石灰的重量比为25：2最佳.     

生物浸取电解锰渣中锰的研究

为了评价生物法浸取电解锰渣中锰的可行性，利用锰渣土壤中筛选出的2种锰抗性强的微生物Serratia sp.和Fusarium sp.浸取电解锰渣中的锰，并采用优化的BCR（European Community Bureau of Reference）连续萃取方案对浸取前后的金属锰进行形态分析，研究其浸出率和浸取前后锰的形态变化特征。同时考察了3种萃取剂EDTA、HNO₃和CaCl₂对锰的萃取效率及萃取后金属锰的形态变化。研究结果表明，Serratia sp.和Fusarium sp.对锰都表现出一定的浸取能力，Fusarium sp.的浸取能力尤为显著，3 d后锰浸出率达到56.5%，为锰污染的微生物治理和资源化利用提供科学依据。3种萃取剂对锰的浸取效果为EDTA>HNO₃>CaCl₂，平均萃取效率依次为50.0%、28.8%和21.2%。浸取前后，酸溶解态锰所占比例变化较显著，说明酸溶解态锰是比较容易浸取的形态。     

利用工业锰渣中温固化硫化砷渣

利用工业锰渣通过中温煅烧对硫化砷渣进行固化,考察煅烧温度、铁盐、碱性激发剂、水灰比、养护时间对固化效果的影响。结果表明:煅烧对砷的挥发影响较大,但是能显著降低砷的浸出浓度。同时"锰渣-铁盐—碱性激发剂"所构建的固化体系对砷具有很强的束缚能力。当硫化砷渣、锰渣、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、硫酸铁和硫酸亚铁质量比为6∶1∶0.8∶0.05∶0.1∶0.5∶1时,在550℃下煅烧2 h,养护28 d,砷的浸出浓度为4.4 mg·L~(-1),达到危险废物填埋污染控制标准。     

微波提取酱渣中总异黄酮的实验研究

采用微波法提取酱油废渣中的总异黄酮,并对酱渣异黄酮提取实验中的微波功率、乙醇浓度、料液比、微波作用时间及提取次数等影响因素进行探讨。在单因素试验的基础上,用正交实验进行酱渣总异黄酮提取工艺参数的优化。正交实验结果表明,微波法提取总异黄酮的最佳工艺条件为:微波功率560 W,乙醇浓度80%,料液比1∶20,微波间歇提取3 m in,在此条件下酱渣总异黄酮浸出率达到90%以上。与传统的热浸提法相比,微波提取法具有提取率高,提取速度快,选择性好及能耗小等特点。     

直接接触式膜蒸馏工艺处理高浓度氨氮模拟废水中操作条件的影响

采用直接接触式膜蒸馏处理高浓度氨氮模拟废水。实验对初始pH值、原料液流量和渗透液流量等3项操作条件进行了比较研究。结果表明,提高原料液的初始pH值可以大幅度地提高氨氮的去除效率、传质系数和分离效率,当初始pH达到12时,30 min内氨氮去除率可达到98%以上;提高料液流量可以得到同样的规律,当初始pH值为11,料液流量由400 L/h提高至800 L/h时,氨氮去除率由79.8%提高至88%;但渗透液流量的提高对处理效果的影响并不明显。     

电解锰渣中锰的浸出条件及特征

采用水洗-酸解法回收电解锰渣中锰,探讨了清水量、酸量以及温度在不同阶段对锰浸(洗)出条件的影响,分析了回收锰的主要因素及浸出特征。实验结果表明,50 g电解锰渣经m渣∶m水=1∶10的清水水洗后,采用10%的硫酸在70℃的水浴温度下酸解2 h,Mn2+浸出量为1.673 g,回收率达到97.3%,而温度和酸度对锰离子的浸出影响明显,酸度调控可有效分离酸浸锰液中金属成分,为减少电解锰渣环境污染的同时,实现电解锰渣资源化利用。     

SDS和PVP强化生物淋溶锰渣的性能

在生物淋溶锰渣的过程中,设置一系列浓度梯度(0～100 mg/L)的离子型表面活性剂SDS(十二烷基硫酸钠)和非离子型表面活性剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮),研究两种活性剂对硫杆菌生长和对锰渣中锰的浸出率的影响.结果表明,两种表面活性剂均能有效强化硫杆菌对锰渣的淋溶性能,SDS和PVP的最佳浓度分别为35 mg/L和15 mg/L,在最佳浓度条件下,两者均能显著降低培养液的pH值,提高锰的浸出率,其浸出率分别达到88％和83％,均高于对照组的72％.进一步分析表明,SDS比PVP更能有效提高浸出体系的ORP电位,促进锰的浸出.电镜结果表明,在最佳浓度条件下,SDS比PVP更能有效促进硫杆菌对锰渣表面的侵蚀,降低锰渣的表面粒度,提高锰渣中锰的浸出率.     

细菌浸出电解锰废渣中锰的机制研究

从电解锰废渣中分离出一株高效浸锰菌,经鉴定为沙雷氏菌(Serratia sp.).考察了电解锰废渣培养液、MnO2培养液在有菌和无菌条件下的锰浸出情况,以及有菌液和无菌液在加入不同还原剂后的锰浸出情况.结果表明,在初始pH为6.0、固液质量比为1:10、温度为37 ℃的浸出条件下,在电解锰废渣培养液中,无菌条件下的锰浸出率远小于有菌条件下的,反应72 h后,无菌、有菌条件下的锰浸出率分别为8.030 00%、78.670 00%;无论在有菌还是无菌条件下,MnO2培养液中的锰浸出率都较低,反应72 h后,无菌、有菌条件下的锰浸出率分别为0.000 39%、0.041 00%;有菌液加入ZnS、FeS、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuS还原剂后,反应72 h的锰浸出率分别为73.340 00%、70.980 00%、69.680 00%、10.260 00%、1.670 00%;无菌液中加入4种还原剂(不包括CuS)后的锰浸出率都相当低, 反应72 h后,锰浸出率相对较高的是FeS和ZnS,均为0.006 20%,锰浸出率相对最低的是Fe2(SO4)3,为0.005 00%;沙雷氏菌对电解锰废渣中锰的浸出既不是直接氧化浸出作用,也可能不是间接产酸浸出作用,而可能是一种催化还原作用.     

基于SWAT模型的金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析

通过改进林玉环的汞迁移转化一维模型,并在一定的基本假设下,得到了锰的一维迁移转化动力学模型,利用Fortran语言编程嵌入SWAT模型源程序,在参数敏感性分析后进行改进模型的率定与校正以及敏感性参数的调节分析后,得到金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析的SWAT改进模型。运行结果表明,SWAT改进模型能够对雨水径流中锰污染负荷进行较高精度的模拟,其中回归系数(r2)、Nash-Sutcliffe效率系数(Ens)分别为0.88、0.91,符合回归系数和Nash-Sutcliffe系数的评价标准(r2≥0.6,Ens≥0.5),获得锰矿区的污染关键区,与实际矿区污染相符合,为锰矿区及其他金属矿区雨水径流中重金属污染的评测和控制、治理与修复等提供科学依据。     

改性锰砂滤料处理高铁锰煤矿矿井水

采用KMnO4溶液浸渍法制备了新型改性锰砂滤料,研究了滤料表面性能和过滤处理高铁锰矿井水的效果。结果表明,锰砂滤料除铁锰性能优于石英砂、陶粒以及瓷砂,采用KMnO4溶液浸渍能够提高锰砂滤料的过滤性能,最优的浸渍浓度为5%。5%KMnO4改性锰砂滤料过滤处理高铁锰矿井水的最佳工艺参数为：过滤周期24 h,反冲洗强度3.2 L/（s.m2）,反冲洗时间5 min;通过比表面积测试分析和SEM表征分析发现,KMnO4溶液浸渍能够提高锰砂滤料比表面积,并在锰砂滤料表面形成了氧化膜,从而提高除铁除锰效果,而且浸渍液浓度越高,这种作用越明显。     

Oxidative transformation of carbamazepine by manganese oxides

This study presents oxidative transformation of carbamazepine by synthetic manganese oxide (??-MnO₂) as well as impact of variables including initial MnO₂ loading, pH, coexisting metal ions, and humic acid (HA) on transformation. Manganese oxide (??-MnO₂) was synthesized and stored in the form of suspension. The oxidative reactions were conducted in 50?mL polyethylene (PE) centrifuge tubes with constant pH maintained by buffers. The kinetic experiment was carried out in the solution of pH 2.72 containing 5.0?mg/L of carbamazepine and 130.5?mg/L of MnO₂. Effects of initial MnO₂ loading (0?C130.5?mg/L), pH (2.72?C8.58) and 0.01?M of coexisting solutes (metal ions and HA) on carbamazepine oxidation were also determined. Reaction kinetics indicated that carbamazepine was rapidly degraded in the first 5?min, and approximately 95?% of carbamazepine was eliminated within 60?min. The reaction exhibited pronounced pH dependence and increased with decreasing pH values. The transformation of carbamazepine was also accelerated with increasing MnO₂ loadings. Coexisting metal ions competed with carbamazepine for reactive sites leading to reduced carbamazepine removal, and the inhibitive capacity followed the order of Mn²⁺?>?Fe³⁺?>?Ca²⁺????Mg²⁺. Presence of HA in aqueous solution caused a significant reduction on the magnitude of carbamazepine transformation. This study indicated that carbamazepine can be effectively degraded by ??-MnO₂, and transformation efficiency was strongly dependent on reaction conditions. It suggests that amendment of soil with MnO₂ be a potential alternative to solve carbamazepine pollution.     

Study on the mechanism and kinetics of manganese release from waste manganese ore waste rock under rainfall leaching

Environmental Science and Pollution Research - Manganese released from the piled manganese ore wastes is a great threat to the local ecosystem and human health. The mechanism and dynamic...     

Stabilization of potassium permanganate particles with manganese dioxide

A new potassium permanganate reagent with slow-release properties was designed and tested for possible application in in situ chemical oxidation. For this purpose, MnO₂-coated KMnO₄ particles (MCP) were prepared by partial reduction of solid KMnO₄ using the acid-catalyzed reaction with n-propanol or the comproportionation of Mn(VII) and Mn(II) in n-propanol as reaction medium. Column tests showed that, for MCP with a residual KMnO₄ fraction of 70 wt%, the duration of permanganate release under flow-through conditions was prolonged by a factor of 10 compared to untreated KMnO₄. While KMnO₄ is too soluble to be used in reactive barriers, MCP could be introduced into the aquifer by filling of trenches or boreholes; this would allow a prolonged passive dosing of permanganate into the flowing groundwater. In addition, experiments were conducted in order to determine the oxidation capability of native KMnO₄ particles and MCP in CH₂Cl₂, a representative non-polar non-aqueous phase liquid (NAPL). It may be possible to utilize the significantly higher reactivity of MCP under these conditions for the design of slow-release permanganate particles for NAPL source treatment.