反应温度对水热法α-半水脱硫石膏的影响

采用常压水热法制备α-半水脱硫石膏,研究在不加转晶剂时反应温度对脱硫石膏脱水生成α-半水石膏的晶体形貌、转化率和转化速率的影响规律。用偏光显微镜测定晶体形貌,通过脱水反应前后结晶水含量变化计算转化率,用转化率随反应时间的变化表示转化速率。结果表明:90℃以下二水石膏脱水反应几乎不反应;随着反应温度的升高,反应速率加快;但97℃以上时,温度对反应速率和转化率的影响甚微。在脱水反应可以顺利进行的情况下,温度越低,晶体越短,长径比越小。适当反应温度为95~100℃,并且在90 min内脱水反应均能完成。     

钛石膏中重金属元素的浸出特性研究

研究了钛石膏中重金属含量和不同浸出条件下钛石膏中重金属的浸出特性。结果表明,钛石膏中Mn、Hg、Zn、Cr、As含量相对较高,表现出对周围环境的潜在危害性。不同浸提剂浸出实验中,由于较强的离子强度效应,海水对重金属的浸出能力强于硫酸/硝酸、去离子水(除Zn外),且海水Hg浸出浓度超出标准限值近3倍。在连续静态浸出实验中,海水浸出和酸性浸出的重金属浓度均不断降低,但重金属海水浸出量始终高于酸性浸出,表明盐度对重金属的浸出具有持续促进作用,而钛石膏则表现出较强的酸缓冲能力。同时在连续浸出过程中海水及酸性浸出的重金属累积浸出率均显著增加,说明在标准加速浸出时间以外,钛石膏液固浸出体系仍具有较强的重金属释放能力,故认为钛石膏简易堆存可能存在环境风险。     

从烟气脱硫残渣中制取α-半水石膏的研究

对溶液法从烟气脱硫残渣中制取α半水石膏进行了进一步的研究。FGD残渣在碱土金属盐类的盐溶液中，在丁二酸、丙三醇等结晶改良剂的作用下，与大气压下加热脱水生成α半水石膏。研究中发现pH值和盐溶液浓度是影响FGD石膏脱水速度最敏感的因素，固液比虽然对脱水速度影响不大，但固液比增大对晶体生长和习性改良不利。pH值愈接近中性范围，愈能增强α半水石膏结晶在液相中的稳定性，有利于结晶习性改良。     

脱硫石膏中典型重金属组分批淋滤特性研究

淋滤实验是目前研究固体废弃物中重金属迁移性最常用的方法,为了揭示脱硫石膏中Cr、As、Ni、Pb重金属组分的迁移特征,对脱硫石膏进行赋存形态和淋滤实验的实验研究。结果表明重金属组分大多以氧化物结合态为主,其中FA1中重金属可淋滤态大小为PbAsCrNi,而FA2中重金属可淋滤态为AsPbNiCr。淋滤实验采用pH为4.0和4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液为淋滤液,淋滤时间为17 d,淋滤实验结果表明,各重金属的淋出率随淋滤时间的延长而增加;Cr、Ni、Pb组分随着淋滤液pH值降低而增加;重金属的赋存形态对重金属迁移特性有重要影响。脱硫石膏FA1中Cr、As、Ni、Pb以及脱硫石膏FA2中的Cr、Pb的最高淋出量超过《地表水环境质量标准》,在脱硫石膏资源化应用过程中可能对环境造成危害。     

废弃流化催化裂化催化剂中重金属的赋存形态、浸出特性及其健康风险评价

随着炼油行业产生的废弃流化催化裂化催化剂（SFCCC）不断增加,含有大量重金属（主要是V、Fe、Ni和Sb）的SFCCC所造成的生态环境和人体健康风险已不容忽视。为分析SFCCC中重金属的污染特性,采用硫酸硝酸法和改进的BCR连续提取法分别对SFCCC中重金属的浸出毒性和赋存形态进行研究,考察SFCCC粒径、浸出时间、pH和液固比等浸出条件对SFCCC中V、Fe、Ni和Sb浸出行为的影响,评价不同浸沥液环境下SFCCC对人体的健康风险。结果表明：(1)SFCCC中V的浸出浓度为4.955 mg/L,高于美国通用处理标准（UTS）的限定值（0.2 mg/L）,具有浸出毒性。(2)V、Fe、Ni和Sb四种重金属主要以残渣态的形式存在,V的弱酸提取态和可还原态含量均高于其他3种重金属,环境迁移能力最强。(3)V的浸出浓度与SFCCC的粒径成正比,Fe、Ni和Sb的浸出浓度均与SFCCC的粒径成反比;4种重金属浸出浓度均与时间成正比,其中V显示出更长的浸出周期;酸性环境促进重金属的浸出,而V和Sb在强碱性环境下也容易浸出;4种重金属的浸出浓度均随液固比的增加呈现先上升后下降的趋势,并最终达到平衡。(4)健康风险评价结果表明,SFCCC在地表水、酸雨和垃圾渗滤液浸沥环境下的非致癌风险值（HQ）均大于1,对人体存在较高的非致癌风险。其中Sb在3种浸沥液环境下的HQ分别为2.264、1.637和1.744,是主要的非致癌风险元素。因此需要对SFCCC进行固化处置,限制重金属的溶出,减少其对环境和人体的危害。