针对含砷硫酸烧渣酸浸液的铁盐沉淀固砷

为考察含砷硫酸烧渣中酸浸脱砷效果和铁盐沉淀固砷行为,采用常温常压酸浸法脱除硫酸烧渣中的砷,并对进入浸出液中的砷以铁盐沉淀的形式脱除,进而对沉淀渣的浸出毒性进行研究。同时,研究了磨矿细度、酸浓度、固液比、浸出时间对硫酸烧渣中砷脱除效率的影响。结果表明,通过控制浸出参数可以将硫酸烧渣中砷的质量分数降低到0.2%以下,通过调节浸出液的pH和Fe/As摩尔比将其中的砷以沉淀的形式脱除。当Fe/As 2、pH=4～6时,溶液中砷浓度降到了0.5 mg·L~(-1)以下。沉淀砷渣主要是以非晶态的形式存在,提高铁砷比有利于提高砷渣稳定性,从而降低浸出毒性。在Fe/As=3、pH=6.04～6.22的条件下,得到的沉淀渣的浸出毒性为0.711 mg·L~(-1)。因此,通过酸浸脱除硫酸烧渣中的砷,进而采用铁盐沉淀的方法能够实现硫酸烧渣中砷的安全处置。     

铬渣的高温-快冷-等温转变固化研究

采用高温-快冷-等温转变对铬渣进行固化处理,通过调整配料成分确定最高固化温度,使铬渣的处理量最大且软化温度最低,以利节能和实际工业应用。结果显示,混合物以含铬渣35％～40％、粘土35％～45％、河沙10％、粉煤灰10％时,软化温度最低为1120～1125℃,固化产物经过标准毒性浸出,所测定的浸出液六价铬离子浓度低于0．8mg／L。该固化方法具有操作流程较短、铬渣处理量大等优点,可成功固化其中的六价铬离子。其固化原理是铬渣中铬离子在高温下迁移至相界面,在合理的冷却过程中稳定存在于相界面,而不易被浸出。     

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。     

基于硫酸亚铁的机械化学还原法处理六价铬污染土壤

通过机械化学还原法对六价铬污染土壤进行固化稳定化处理,采用《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)对处理效果进行评价,以及使用激光粒度仪、SEM和XPS对处理前后土壤样品的粒径、形貌以及铬的价态变化等性质进行表征。分析结果显示,机械化学还原法处理可以有效降低土壤中六价铬的浸出浓度。当未添加七水合硫酸亚铁时,土壤中六价铬的浸出浓度由115 mg·L~(-1)降低至2.0 mg·L~(-1);而添加七水合硫酸亚铁作为还原剂时,六价铬浸出浓度由115 mg·L~(-1)降至0.16 mg·L~(-1)。另外,经过机械化学还原处理后的土壤样品颗粒变细并形成致密的团聚体以及发生六价铬向三价铬的转化。     

铬渣的固化/稳定化研究

探讨了用水泥粘结剂对铬渣进行稳定化的方法。结果表明，把高炉矿渣和粉煤灰加入水泥基材中对铬渣进行固化，固化体抗压强度达到30MPa以上，浸出毒性大大降低，浸了同液中六价铬浓度在容许范围内，建议可以综合利用。     

高砷烧渣酸浸-深度还原-磁选提铁除杂

对云南某高砷烧渣进行了酸浸-深度还原-磁选实验研究,采用HSC、SEM-EDS、XRD等检测技术分析了提铁脱杂的机理。研究结果表明,原料中Fe品位为57.35%,含As高达2.78%,As主要以金属砷酸盐形式赋存,Cu和Zn的品位分别为0.52%和0.57%。在浸出温度60℃,硫酸质量分数25%的条件下,浸出作业As脱除率为86.43%。浸出渣碳热深度还原最佳实验条件为:还原温度1 050℃,还原时间120 min,煤粉质量分数30%,砷的作业挥发率78.23%。焙烧样品经磁选后,最终获得铁品位71.19%,总回收率约92%,含As 0.08%,含Cu 0.29%,含Zn 0.10%的铁精矿。基础理论分析及样品特性研究结果表明,酸浸促使难溶性金属砷酸盐中As转变为易溶性的H_3AsO_4,碳热深度还原实现了氧化铁矿物向金属铁相的转变以及As的进一步脱除。研究为类似硫酸烧渣的综合利用提供了一定的理论基础和技术支撑。     

利用一氧化碳工业废气解毒铬渣的方法及条件优化

结合铬渣解毒及一氧化碳工业废气利用现状,提出采用一氧化碳工业废气解毒铬渣的方法。实验对反应温度、反应时间、铬渣质量、铬渣粒径等影响因素进行研究和筛选,用响应面法(RSM)分析了各因素对反应的影响及各因素之间交互性,建立反应的多元回归方程,并通过热力学分析进一步研究方法优越性的机理。结果表明:温度是该工艺铬渣解毒效率的关键影响因素,反应温度越高,解毒效果越好,优选反应温度范围350~400℃;浸出毒性目标值设定为1.0 mg·L~(-1),反应温度为400℃,铬渣质量为40 g,浸出毒性可降低至0.6 mg·L~(-1),还原率达99.85%;多元回归方程拟合性验证结果良好,RSM分析方法在条件优化中有较好的实用价值。     

废镀锌板炼钢粉尘的浸出过程

为了解决废镀锌板冶炼粉尘造成的资源浪费和环境污染的问题,首先研究了用硫酸浸出该类粉尘中有价金属的过程。在不同温度条件下,控制浸出时间、液固比和硫酸浓度等因素,将粉尘中以不同形式存在的锌浸出。常温条件下,苏钢粉尘中赋存于氧化锌中的锌被全部浸出;高温强酸条件下,常温浸出过程中未被浸出的,赋存于铁酸锌中的锌几乎被全部浸出,浸出率达到98%。     

铬渣的热解无害化处理

采用热解工艺无害化处理铬渣,探讨了稻秆在铬渣无害化处理中的作用.研究了热解温度、稻秆与铬渣质量比、铬渣粒径及保温时间对铬渣热解无害化处理的影响,并分析了热解前后热解产物中铬元素形态的变化.结果表明,热解工艺能有效地将铬渣中Cr(Ⅵ)还原,稻秆热解过程中产生的气相挥发分对Cr(Ⅵ)的还原起核心作用.较为适宜的热解条件:热解温度为400 ℃,稻秆与铬渣质量比为0.10,铬渣粒径<2 000 μm,保温时间为10 min.在该热解条件处理下,热解产物中的Cr(Ⅵ)质量浓度为121 mg/kg,低于热解前铬渣中的Cr(Ⅵ)(3 400 mg/kg).热解后,可交换态及碳酸盐结合态铬含量降低,大部分铬转化成了稳定的有机结合态和残渣态,极大地降低了铬渣的危害.第一作者:张大磊,男,1982生,博士研究生,研究方向为固体废弃物热处理.     

废弃LCD面板金属铟的超声协同浸出

随着LCD报废数量的逐年增多,废弃LCD面板所含金属铟的回收再用已成为铟资源回收领域急需解决的问题。为提高废弃LCD面板金属铟的回收效率,研究提出利用超声对其进行协同浸出,以硫酸为浸出液考察超声及不同反应条件对铟浸出效率的影响。研究结果显示,超声协同能有效提高铟的浸出效率,在实验参数范围内铟的浸出率随超声功率、反应温度及酸浓度的增加而增大,随物料粒径增大而减小。在超声功率为800 W、反应温度60~70℃、硫酸浓度0.5mol/L、物料粒径小于0.5 mm条件下,浸出反应5 h铟的浸出率可达74.1%。在此基础上,研究进一步分析了超声对铟浸出反应的协同作用机制,指出热学与机械作用是超声促进废弃LCD面板金属铟浸出反应进行、提高铟浸出效率的主要作用机制。     

铬渣水泥固化及固化体浸出毒性的研究

铬渣水泥固化时要加入硫酸亚铁和添加剂矿渣、粉煤灰 ,硫酸亚铁可以部分地把六价铬还原为三价铬 ,能把得到的固化体六价铬浸出毒性降到低于国家标准 ,抗压强度可达 30MPa以上 ,可综合利用。与此同时 ,本文考虑日晒、振荡时间和固化体粒度对浸出毒性的影响以及固化体表面浸出率、模拟酸雨淋溶对固化体性能的影响。     

铬渣水泥固化及固化体浸出毒性的研究

铬渣水泥固化时要加入硫酸亚铁和添加剂矿渣、粉煤灰，硫酸亚铁可以部分地把六价铬还原为三价铬，能把得到的固化体六价铬浸出毒性降到低于国家标准，抗压强度可达30MPa以上，可综合利用。与此同时，本文考虑日晒、振荡时间和固化体粒度对浸出毒性的影响以及固化体表现浸出率、模拟酸雨淋溶对固化体性能的影响。     

碳高温还原解毒铬渣中CaCrO4的反应热力学研究

通过热力学分析与计算,确立了采用高温固相还原法,利用冶金废渣M作为还原剂,高温解毒铬渣中CaCrO4的还原反应.对比分析了C、CO对酸溶性CaCrO4与水溶性NazCrO4还原反应的吉布斯自由能和平衡常数变化,探讨了温度、压力对铬渣中CaCrO4还原反应的影响,升高温度、减小体系压力对CaCrO4的高温还原有利.     

高铁脱硫渣制备高纯度硫酸亚铁及草酸亚铁的研究

以高铁脱硫渣为原料，采取酸浸、除杂和结晶等工艺制备出99%以上硫酸亚铁晶体。研究了酸浸过程中硫酸浓度、浸取温度、时间对铁浸出率的影响，分析了各个影响因素的规律性。结果表明：适宜的浸取条件为硫酸溶液质量分数为25%，在70℃下，不断搅拌浸取6 h。固液分离后调节硫酸亚铁溶液pH=1～2，在70℃下蒸发浓缩结晶，即可得到99%以上硫酸亚铁晶体。     

镍渣的重金属浸出特性

在分析镍渣的矿物相组成和重金属元素含量的基础上,鉴定了镍渣样品的浸出毒性,并考察了pH、液固比和浸出时间等条件对镍渣样中铬、铅、铜和锌等重金属浸出特性的影响。结果表明,镍渣中的重金属总量约为渣样的0.9%,且铬、铜和锌的含量较高,需进行安全管理。实验所用镍渣样品为第Ⅰ类一般工业固体废物。在强酸条件下镍渣中重金属浸出浓度较大,pH3后浸出浓度显著降低;液固比40 L/kg时,镍渣中重金属不断溶出,液固比40 L/kg后,浸出达到饱和,浸出浓度趋于平衡;随着浸出时间的增加,重金属离子的浸出浓度先增加后减少,但由于各重金属性质不同,各重金属达到最大浸出浓度的时间不同。     

废旧镍钴锰酸锂电池正极材料闭环回收

提出了一种闭环回收废旧镍钴锰酸锂电池正极活性物质的方法。采用H_2SO_4为浸出剂,H_2O_2为还原剂,浸出回收4种金属离子。结果表明:硫酸浓度为1.5 mol·L~(-1),反应温度为70℃,反应时间为25 min,反应固液比为20∶1 (g∶L),过氧化氢体积分数为1%时,金属镍、钴、锰和锂的浸出率分别为96.8%、96.2%、93.8%和99.1%;动力学分析显示,Ni、Co、Mn、Li浸出反应表观活化能分别为51.75、44.90、46.77和36.08 kJ·mol~(-1),属于化学反应控制。分离浸出滤液中Ni、Co、Mn离子后,制备Li_2CO3终端产品,其XRD图谱显示产品成分较纯,可用于制备锂离子电池正极材料的前驱体。该工艺可实现废旧镍钴锰酸锂正极材料回收较高的经济和环境效益。     

木薯生物质酸解制取还原糖并用于软锰矿的还原浸出工艺

对木薯生物质酸解制备还原糖进行了详细研究,考察了硫酸浓度、温度及木薯生物质添加量的影响。结果表明:木薯淀粉、木薯干片和木薯渣经过硫酸处理,可以产生大量的还原糖。在适宜条件下,木薯淀粉的还原糖得率可以达到95%以上,木薯干片的还原糖得率在85%以上,木薯渣的还原糖得率在60%左右。成本分析表明木薯渣制备吨还原糖的原料成本最低。进行了木薯渣湿法还原浸出软锰矿实验,锰浸出率可达到90%以上。     

废弃锂离子电池中金属的回收及钴酸锂的湿法合成

采用湿法回收并合成锂离子电池中钴酸锂。考察了不同的有机溶剂溶解粘结剂PVDF、不同酸浸条件对钴酸锂浸出效果的影响、碳酸钴和碳酸锂共沉淀物的焙烧条件，并对所获得的钴酸锂进行结构分析。结果表明，N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶解PVDF的溶剂效果最佳；当硫酸浓度6％、固液比1：30、30％的H2O：1．4mL／g、温度80℃、反应120min时为硫酸浸出最佳条件，此时钴的浸出率为92．3％，锂的浸出率为92．0％；合成LiCoO2时的焙烧温度在750℃较为合适。SEM分析表明，颗粒粒度小，分散性好。     

基于复合球团的以生物质焦油为还原剂的铬渣无害化处理

结合目前铬渣解毒现状,提出生物质焦油热解还原铬渣的新技术,利用生物质气化副产物焦油作为解毒剂,进而提高铬渣解毒和资源化水平,降低能耗。将生物质焦油和铬渣混合制成球团通过热解实现Cr(VI)向Cr(III)的形态转化,对影响焦油热解还原铬渣的主要因素:温度、铬渣粒径、球团尺寸、铬渣与焦油当量比等进行探讨。结果表明:还原铬渣的质量随温度升高而提高,温度超过400℃后无明显变化,减小铬渣粒径与球团尺寸可明显提高还原质量。当热解温度为400℃,还原时间10 min,铬渣与焦油当量比2.29,铬渣粒径0.074 mm,球团粒径2.5 mm时,可得到Cr(VI)还原率98.65%的还原铬产品。     

湿法回收砷碱渣中锑的工艺研究

本研究先以水浸实现砷碱渣中的砷锑分离,再对水浸渣进行盐酸浸出,得到了可作为工业原料氯化锑溶液.研究结果表明,在液固比为6∶1,温度40℃,浸出时间40 min的条件下,可使水浸过程中锑的浸出率低于3%,砷的浸出率达到99%;盐酸浸出中,控制酸浓度为1∶1,液固比10∶1,温度60℃,浸出时间30 min,能使锑的浸出率达到88%以上.经过水浸和盐酸浸出,锑的直接回收率为85.36%.