钒钛磁铁矿尾矿及尾矿坝周边土壤中重金属的淋滤特征

采用柱淋洗实验模拟攀枝花地区降雨条件,分别探讨钒钛磁铁矿尾矿及其在周边农田土壤表面沉积0、1、2、5 cm的条件下,几种重金属的迁移淋滤特征.通过淋洗-干旱-淋洗,共94 d的淋洗实验,研究结果表明,土壤、尾矿及土壤-尾矿复合系统淋滤液中Cr的浓度没有显著差异,但随着尾矿沉积厚度的增加,尾矿沉积显著增加土壤-尾矿复合系统淋滤液Mn、Ni和Zn的浓度及累积释放量,具有较大环境风险;土壤中Mn、Zn的累积释放量显著高于尾矿,可能与尾矿较高的pH及这几种金属在土壤及尾矿中的存在形态不同有关;土壤中各金属的最大释放率为MnZnNiCr,尾矿中为NiCr=MnZn;干湿交替对土壤和尾矿中Mn、Zn的淋滤没有显著影响,但会改变土壤和尾矿中Cr和Ni的释放特征,增加土壤和尾矿中Cr、Ni的环境风险.     

模拟风化过程硫铁矿尾矿的产酸性及污染物的释放行为

以广东某硫铁矿为研究对象,静态评价了3个尾矿的产酸潜力,结合40周左右氧化淋滤风化实验,揭示出硫铁矿尾矿在风化过程中的地球化学行为.静态结果显示其中两个尾矿具有强产酸潜力,一个为产酸不确定.动态氧化淋滤实验结果表明:(1)受CaCO3的缓冲作用控制,产酸潜力尾矿淋滤液pH值从初始7.2缓慢阶梯式下降到5.2,并呈现酸化趋势;(2)pH 6.5左右氧化还原电位Eh出现拐点,从负值转变为正值,体系氧化性增强;(3)可溶物在氧化淋滤初期表现出较强的释放能力,pH值降到6.5、Eh转向正值后急剧减弱并趋于平缓.风化产物硫酸钙及铁氧化物对金属离子的吸附与共沉淀作用可能是导致含金属离子固溶物溶解释放减弱的主要原因.     

生物淋滤直接浸出废旧电池中有毒重金属的实验研究

考察了生物淋滤对5种电池中重金属的溶出效果,比较了化学浸提和生物淋滤对三种电池中重金属的溶出效率,研究了起始pH值对生物淋滤溶出电池中重金属的影响模式.结果表明,生物淋滤对5种电池中6种离子的平均浸出浓度超过350mg·l-1,锌锰电池(华太)锰浸出浓度、锌锰电池(南孚)锌浸出浓度和镍氢电池的镍浸出浓度分别达524mg·l-1,600mg·l-1和750mg·l-1;而化学浸提对3种电池中5种金属的溶出浓度均不超过10mg·l-1.起始pH值对生物淋滤电池的离子浸出效率影响巨大.起始pH值愈低,离子浸出浓度愈高.在起始pH值为2.0的生物淋滤体系中,镍镉电池的镍镉浸出平均浓度为350mg·l-1,而起始pH值为4.0和5.5的淋滤体系中,在整个反应时间内镍镉几乎未能检出.     

黄铁矿氧化酸化及含铊重金属的迁移释放

矿山酸性排水(ARD)导致严重的重金属污染.本文用动态浸滤试验方法研究了黄铁矿氧化产酸的特征及重金属和金属铊在黄铁矿氧化产酸过程中向环境迁移释放的特征.研究表明:(1)受碳酸盐控制,前16周浸滤液呈中性;20周后受硫化物的氧化反应控制,浸滤液pH＜4,开始酸性排放.(2)硫化物的氧化速率是非线性变化的,并随pH值下降而加快.(3)黄铁矿酸化过程中金属表现出不同的迁移释放特征:铊向环境的迁移随pH值下降而增强,而镉、铅、锌、铜等重金属呈现峰值,pH＜3时,Fe3+参与金属硫化物的氧化反应,进一步促使镉、铅、锌、铜等重金属的释放.     

金顶铅锌矿区铅锌氧化矿石中镉的风化淋滤实验

云南金顶铅锌矿是中国较为典型的高镉铅锌矿区之一。通过模拟常温条件下天然雨水的自然淋滤过程,对矿区两个典型的富镉氧化矿石样品进行了长时淋滤实验研究。初步结果表明:随着淋滤时间的延长,滤液中pH值(pH=7.2～8.5)和SO42-浓度无显著变化。滤液中Cl-离子浓度随时间呈显著增大趋势。溶解态镉和其它主要元素铅、锌、铜和锰质量浓度变化随时间呈降低趋势。铅锌氧化矿石易淋出而释放出镉等有害元素,滤出元素可以迅速发生沉淀或被沉淀物包裹,其能力表现为Zn>Pb>Cd。两个不同矿石镉的淋失量有所差别,矿石中菱锌矿质量分数是影响镉淋失的主要因素。矿区富镉岩石和矿物的自然风化对矿区流域水生态环境造成潜在危害。     

淋滤条件对矿物废渣中铊释放的影响

研究了淋滤时间、淋滤液pH值、粒径及滤速对沉灰渣中铊释放的影响，结果表明：上述因素均能影响废渣表面铁氧化物的水解，这种水解支配着铊释放的过程；滤速及碱性颗粒的参予能显著影响废渣表面的水解作用。     

利用硫杆菌淋滤电镀污泥中的重金属(英文)

从广东云浮硫铁矿矿山酸性废水中分离得一株氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxdans),从新兴县含硫化氢温泉中分离得一株氧化硫硫杆菌 (Thiobacillus thiooxidans), 并将其应用于电镀污泥的生物淋滤的研究,该污泥含铬、镍及铜分别为80.74 g/kg自然风干污泥、37.34g/kg自然风干污泥和13.42 g/kg自然风干污泥.利用未经驯化的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌,以底物类型、菌液比、初始pH值和污泥浓度为四个因素,设置3个水平进行L9(34)正交实验,得出电镀污泥的最适淋滤条件:污泥浓度0.1%、硫酸亚铁和硫代硫酸钠作底物、菌液比T.f:T.t=:1:1、初始pH值2.0.为了将分离得的两种硫杆菌应用于更高浓度的电镀污泥,对所得菌进行驯化,以提高该菌种的重金属耐性,并应用于高浓度污泥的生物淋滤.经过驯化后的细菌,成功地适应了电镀污泥环境.结合上述最适条件,加入了合适的营养底物及还原剂之后,电镀污泥中的重金属,如铜、镍等,在30℃酸性好氧的环境中,能够在7天内被有效地淋滤出来,混合菌对污泥浓度为0.5%的污泥中铜的滤出率达90%以上,镍的滤出率40%以上;对1%的污泥的淋滤效果较差;对铬的淋滤效果不明显.本文还讨论了两株硫杆菌对高毒性电镀污泥的适应性.即在一定的污泥浓度范围内,氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌能够氧化底物,并产生硫酸将污泥中的重金属溶解,两株硫杆菌能够加快镍和铜的滤出效率.     

硫杆菌浸出废旧MH/Ni电池中重金属研究

生物淋滤法具有对环境友好、反应温和、运行成本低等优点,近年来主要用于回收难浸提矿石中有用金属及城市污泥有毒重金属脱除。应用氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌对废旧MH/Ni电池电极材料中重金属进行了生物淋滤处理可行性及工艺技术研究,考查了初始pH值、电极材料投加量、温度及底物单质硫添加量对金属Ni、Co浸出率的影响。试验结果表明:硫杆菌可以浸出电极材料中的重金属Ni和Co,初始pH值及温度对生物淋滤过程金属Ni、Co浸出率影响显著。在初始pH值1.0、电极材料质量分数为1.0%、温度30℃、底物单质硫质量浓度为4.0g·L-1条件下,经过20d生物淋滤,废旧MH/Ni电池中金属Ni和Co浸出率分别为95.7%和72.4%。     

模拟降水对碱性盐化土壤中镉的淋滤及形态变化的影响

采用人工模拟方式,试验研究了不同pH值的降水对碱性盐化土壤中镉的连续淋滤效果,分析了淋洗后土壤中镉的形态变化特征。结果表明,在不同pH值降水对土壤中镉的淋滤过程中,12h内基本上达到高峰,12h后镉的淋滤量较低,随着时间的延续镉的淋洗量基本保持不变;降水有利于土壤中的镉释放,且pH值越低,镉的释放量越高。土壤盐化对降水淋洗镉的效果有一定影响,氯化物的存在,有利于镉的淋滤,淋滤量增加值在18%～94%之间,随着淋洗液pH值的增加,镉的淋滤量增加幅度减少;与对照组土壤样品相比,淋洗液pH降低利于增大硫酸盐型盐化土壤中镉的淋滤量,当pH值为中性时,镉的淋滤量减少;苏打型盐化土壤镉的淋洗效果与硫酸盐型土壤相似。模拟降水淋洗后,土壤中镉的形态发生明显变化,与淋洗前相比,土壤中镉的可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态的质量分数降低,随着淋洗液酸性的增加,降低幅度增大;镉的铁锰氧化态相对质量分数在淋洗后有所增加。     

溶解性有机物对土壤中重金属环境行为的影响

为揭示在溶解性有机物（DOM）作用下土壤中重金属的吸附和迁移规律并确定迁移数学模型,通过不同条件下的等温吸附实验和土柱淋滤实验,研究了溶解性有机物对重金属Cu,Cd,Pb,Zn在褐土中吸附和迁移行为的影响。结果表明DOM对Cu和Cd在土壤中的吸附促进作用较明显,对Pb有微弱的促进作用,对Zn的吸附影响不明显;随着pH的改变,25℃下Cu在土壤中的吸附高于15℃和35℃条件下。DOM质量浓度越高,Cd、Zn溶出的促进效果越明显,Cu、Pb则恰好相反。DOM对土壤中Cd、Zn的垂直迁移起着促进作用,而对Cu、Pb迁移起着一定的抑制作用;DOM对土壤重金属的平均迁移量随时间的延长而减少。此迁移模型能够定量计算并预测重金属质量浓度的时空分布。