典型鼓风炉铅冶炼废渣重金属浸出特性及化学形态分析

以云南某地典型鼓风炉炼铅工艺产生的干渣及水粹渣为研究对象,对其进行了属性鉴别,并考察了不同浸出方式对浸出液中重金属浓度的影响。采用化学连续提取法对废渣中的Cd、As、Pb等典型重金属化学形态进行分析。结果表明:对照GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,试验所选鼓风炉铅冶炼渣不存在浸出超标情况;3种提取方式的浸出液中重金属种类略有不同,但酸性条件对废渣中Zn、Pb、Cd、As等重金属的浸出影响最大,Cu更容易受弱酸性条件影响;形态分析数据显示Cd溶出风险最大,As、Pb溶出风险相对较小,干渣的潜在环境危害性要明显高于水淬渣。     

铬渣的细菌解毒实验研究

采用从铬渣堆埋场附近的污泥中分离到的高效还原Cr(Ⅵ)的Ch-1菌进行细菌浸出的摇瓶实验,分别考察了不同液固比,温度,初始pH值情况下浸出液的pH值变化,Cr(Ⅵ)浓度变化及浸出过程铬渣中六价铬的浸出率变化和最终渣浸出毒性.实验结果表明,在细菌的作用下,浸出液Cr(Ⅵ)浓度均能解毒为0ppm,同时,浸出液pH值降低到8～9之间, 细菌浸出渣毒性降低到0.05ppm以下,远低于GB5085.3-1996危险废物浸出毒性鉴别标准1.5ppm.同时,渣中的Cr(Ⅵ)也大部分被有效浸出后还原为Cr(Ⅲ) 沉淀.特别是在液固比10:1,温度28℃,初始pH＝10.0的条件下,铬渣中六价铬浸出率达到了95.43%,同时浸出液pH值＝8.20,Cr(Ⅵ)浓度为0ppm,浸出渣浸出毒性0.007 ppm,均达到国家排放标准,取得了较好的解毒效果.     

模拟雨水对工业烧渣中重金属浸出特性的研究

采用《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(HJ557-2010)对工业固体烧渣中重金属进行浸出试验研究,并利用火焰原子吸收分光光度法分别测定了其浸出液中的铅、铬、锌、镉、铜、铁和镍等7种重金属,用可见分光光度法测定砷,考察了模拟酸雨的pH值、液固比和浸取时间等因素对烧渣中重金属的浸出试验的影响,实验结果表明烧渣中各重金属的浸出值均未超出国家标准《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的允许值,可直接作为建筑材料或路基材料使用。     

仲钨酸铵(APT)生产中钨渣的污染特性分析

采集了14家仲钨酸铵(APT)生产企业生产过程中产生的钨渣,分别采用HJT 299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》和GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录S推荐的方法分析了钨渣中重金属的浓度及浸出浓度,并研究了钨渣的污染特征。结果表明,钨渣中重金属浓度服从正态分布,浓度较高的重金属为Cu、Zn和类金属As,其最大值分别为6 260、25 000和26 900 mgkg,平均值分别为3 510、4 560和5 640 mgkg;浸出浓度较大的是Pb、As和Hg,其最大值分别为33.6、26.2和0.85 mgL,超出GB 5085.3—2007中规定的相应限值的6.72、5.24和8.5倍,超标率分别为14.3%、21.4%和42.9%;钨渣中As、Mo和Hg是特征污染物,应作为危险废物进行管理。     

我国垃圾焚烧飞灰性质及其重金属浸出特性分析

调查分析了我国12个垃圾焚烧飞灰样品的性质和重金属浸出规律.结果表明,飞灰的主要组成元素有Si、Ca、Al、Fe、K、Na、Cl 等,除1个样品外,飞灰样品中的重金属元素含量均在0 .5%～3 .0%范围内.由此可见焚烧飞灰具有较大的环境风险,必须按危险废物进行安全管理.应用单批次浸出程序检测结果表明,美国EPA的毒性浸出程序（TCLP）和我国固体废物浸出毒性鉴别程序（GB 5086 .1-1997）对焚烧飞灰中的重金属浸出率偏低,且二者对飞灰危险性评估的差异较大,这主要是受二者不同的浸出液最终的pH值所影响.常规酸中和容量（GANC）浸出试验结果表明,飞灰中重金属的浸出主要受浸出液的最终pH值影响,而该pH值取决于飞灰中碱性物质与浸取剂酸度二者间的相互作用.通过对不同类别程序的浸出过程分析发现,在相同浸取液作用下,单批次式浸出程序的静态平衡终点与连续过流式浸出程序的平衡终点存在较大差异,有必要结合我国飞灰特点和实际处置场景,建立适用于焚烧飞灰的单批次式毒性浸出试验程序,避免对飞灰危险性识别的不足和管理的失控.     

砒霜冶炼废渣中砷随水环境的迁移规律

通过对砒霜冶炼废渣进行浸出试验、对砒霜冶炼废渣堆存下游的水体进行采样监测,判断出砒霜冶炼废渣是具有浸出毒性的危险废物;对比分析砒霜冶炼废渣浸出液中砷含量与下游河水中砷含量监测结果得出,砒霜冶炼废渣浸出液中砷含量的高低与下游河水中砷含量的高低存在明显的相关性,废渣被雨水冲淋后,其中残留的砷会迁移到水环境中,污染下游的水体.     

固体废物中VOCs浸出毒性分析方法研究

通过零顶空提取器以纯水为提取剂获得固体废物浸出液,再以吹扫捕集-气相色谱质谱法测定浸出液中的挥发性有机物(VOCs).在固体废物样品中加标,三氯甲烷和四氯化碳的浸出效率均低于5％,其他VOCs的浸出效率在15.2％ ～ 23.9％之间.在固体废物浸出液中加标,测得13种VOCs的回收率在63.3％ ～ 90.0％之间,方法检出限(不包括浸提过程)在2×10-6～1×10-5 mg/L之间.对某塑料加工厂固废样品进行分析,部分VOCs有检出,但未超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的标准限值.     

我国铝冶炼企业固体废物的指纹特征及毒性

《国家危险废物名录(2021年版)》明确规定了铝冶炼企业产生的大修渣、残阳极、铝灰、二次铝灰、烟尘等均为危险废物,在行业内引起了较大反响.为了对铝冶炼企业固体废物的特征及环境危害进行归纳分析,采集了多家电解铝、再生铝和铝灰加工企业在不同阶段产生的固体废物,通过样品的物相组成、重金属和氟化物的浸出毒性及含量分析其危险特性.结果表明:金属铝、氮化铝、氧化铝是铝灰及二次铝灰中的典型特征物相;β-氧化铝可作为指纹特征用于识别铝灰及二次铝灰的工艺来源,其通常存在于电解铝液加工过程产生的铝灰中,而罕见于再生铝液加工过程产生的铝灰中.电解铝企业废物中Cu、Zn、Cd和Pb的含量显著低于再生铝和铝灰加工企业(P < 0.05).依据GB 5085.6—2007《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》标准,此次采集中76.2%的样品累计毒性物质与标准值的比值≥1,累计毒性物质总含量超标.其中,47.6%的样品同时存在有毒物质总含量≥3%,14%的样品同时存在致癌物质总含量≥0.1%.毒性物质含量主要与重金属和氟化物相关,氟化物对铝冶炼企业固体废物毒性影响最大,重金属次之,电解铝企业铝灰氟化物含量显著高于再生铝和铝灰加工企业(P < 0.05).依据GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,此次采集中电解铝、再生铝和铝灰加工企业废物样品氟化物浸出毒性的超标率分别为60%、17%和0%,再生铝企业铝灰样品氟化物浸出毒性显著低于电解铝和铝灰加工企业(P < 0.05).研究显示,铝冶炼企业相关危险废物的主要环境风险来自金属铝、氮化铝、氟化物和重金属,其反应性危险特性主要与金属铝、氮化铝相关,毒性危险特性主要与氟化物、重金属相关,在铝灰加工过程中减少含氟精炼剂的使用将有助于降低二次铝灰的毒性危险特性,降低环境风险.      

钼镍矿尾矿和冶炼废渣的污染及生物毒性研究

钼镍矿是多金属伴生矿,在开采及冶炼过程中,会产生尾矿和冶炼矿渣,在其长期堆放过程中,受降水的淋溶作用产生淋溶液,进入矿山周围的土壤和水体后,会对生态环境造成严重的危害。通过对钼镍矿渣进行物理化学分析,模拟不同p H值的酸雨对矿渣进行浸提,并以发光细菌为试验生物对矿渣浸出液进行生物毒性测试。结果表明,相比于钼镍原矿,冶炼废渣中的重金属含量虽有大幅度降低,但其中的Ni、Mo、Zn的残留量仍然较高,分别为2.44%、0.18%、0.36%;浸提剂p H值的变化对原矿、未自燃和自燃尾矿及冶炼废渣中重金属的浸出含量没有显著影响,浸出液的生物毒性大小次序为:原矿矿石冶炼废渣自燃尾矿未自燃尾矿。     

危险废物浸出毒性的理论基础研究

浸出毒性是危险废物毒性特性鉴别的重要指标.美国危险废物毒性特性鉴别标准是针对工业固体废物与生活垃圾共处置产生的污染特性而制定的,其主要保护目标是地下水;日本针对产业废物投海和进入管理型填埋场处置,分别制定了危险废物浸出毒性鉴别标准,其保护目标分别是海洋和普通填埋场地下水.目前中国的浸出毒性标准缺乏完整的理论基础,没有明确阐明固体废物鉴别目的,浸出项目不全.针对美国和日本等的废物浸出毒性鉴别理论基础和方法进行了比较研究,分析了中国危险废物污染特性、污染途径和环境效应,通过模拟工业废物进行不规范处置且受酸雨影响条件下毒性物质浸出向地下水渗滤迁移的过程,以此作为模型确定浸出毒性的浸取方法.     

硫化砷渣的固化/稳定化处理

为了解决硫化砷渣对环境的污染,采用了单因素分析法,研究了飞灰、三氧化二铁、PFS、磷酸钠、硫酸亚铁和水泥对硫化砷渣的固化/稳定化效果,研究结果表明:当飞灰加入量为硫化砷渣质量的9倍、水泥的加入量为硫化砷渣质量的4倍、三氧化二铁加入量为硫化砷渣质量的20%、磷酸钠加入量为硫化砷渣质量的10%时,对处理后的样品使用HJ/T 299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出,浸出液中砷的质量浓度为1.12 mg/L,浸取液的p H值为11.5,达到了危险废物填埋污染控制标准。     

模拟酸雨对MoO3生产废渣的浸出毒性及生物毒性的影响

利用理化分析、浸出毒性分析、生物毒性试验相结合研究了三氧化钼(MoO3)生产排放的废渣在不同模拟酸雨条件下的浸出毒性及生物毒性.结果表明,废渣浸出液中镍超标,属于具有浸出毒性的危险废物;同时其浸出液具有极强的生物毒性,浸出液生物毒性由强至弱依次为pH=4.5>pH=5.0>pH:5.5>pH=6.0.pH=6.5>pH=6.8,生物毒性最低的浸出液(pH:6.8)24h、48h对隆线溞的半致死体积分数LC50分别为0.3775%、0.2184%.因此,三氧化钼生产排放的废渣在堆存和运输过程中要妥善处理,防止经雨水,尤其是酸雨淋溶浸泡;经浸泡后产生的废液会污染附近水体和土壤,对环境和居民健康造成危害.     

危险固废中多氯联苯Aroclor的浸出毒性的分析

本文对危险固废浸出毒性中的多氯联苯Aroclor系列的分析进行了研究,其浸出液按照固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法H J/T299-2007进行制备,分析方法根据危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB/T5085.3-2007进行,用凝胶色谱净化,全自动定量浓缩仪浓缩,双柱双ECD检测器分析的现代化手段进行了分析,其结果表明能够满足分析的要求。     

Novosol法固定底泥中重金属研究

采用Novosol法处理河道疏浚底泥,固定底泥中的重金属,并研究了磷酸投加量、烧结温度和烧结时间对底泥重金属浸出的影响.研究结果表明,Novosol法处理底泥适宜的磷酸投加量为0.17mo.lkg-1,烧结温度为700℃,烧结时间为2h.采用毒性浸出方法(TCLP)浸取处理底泥,浸出液中Cd、Zn和Pb的浸出浓度均远远低于危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007)规定的限值.稳定浸出液pH为5时,优化条件下Novosol法处理后底泥中Cd、Zn、Pb的浸出量比原底泥的浸出量分别降低了77.4%、53.9%和39.4%.底泥中Zn和Cd的浸出受pH影响较大,当浸出液pH降到6以下时,Zn和Cd的浸出浓度显著增加;而底泥中的Pb由于在Novosol法处理过程转化成极为稳定的磷酸盐矿物结构,受pH影响较小.     

硫化砷渣稳定化/固化处理及其效果评价

以石灰、水泥作为固化材料,掺以氧化剂、PFS、PAM等稳定化药剂,确定了硫化砷渣稳定化/固化处理的最佳工艺条件。结果表明:砷渣固化体养护7 d抗压强度为2.32 MPa,28 d抗压强度为4.56 MPa;增容比(CR)为1.25~1.30,有效地控制了固化体的体积;固化体28 d浸出毒性低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和《危险废物填埋污染控制标准》规定的限值。经处理后,固化体完全满足危险废物转移、运输、贮存或安全填埋处置的要求。     

黄磷生产企业磷泥烧渣浸出毒性试验研究

以某黄磷企业磷泥烧渣为分析研究对象,对采集的黄磷烧渣样品采用《城市生活垃圾有机质的测定灼烧法》(CJ/T96-1999)测定样品的含水率和燃烧挥发分,按照《固体废物浸出毒性浸出方法》(HJ/T299)进行浸出试验,并利用火焰原子吸收光度法分别测定了其浸出液中的铅、镉、铜、锌、铬和镍6种重金属,可见分光光度法测定砷。试验结果表明磷泥烧渣中7种重金属相对标准偏差在1.2%～5.3%之间,加标回收率在78.7%～106.6%之间,磷泥烧渣的浸出液中的危害成分浓度除了Cu离子不超标外,其余六种危害成分均超标,其中Cd离子超标189.7倍。     

硫酸选择性浸出镍铁冶炼渣中有价金属

为了解决镍铁冶炼过程产生的冶炼渣堆积对环境造成污染问题,提出低酸提镍-高酸提镁、铁的选择性浸出工艺,并对原料和浸出渣进行XRD和SEM表征。研究结果表明:首段浸出控制H_2SO_4浓度为0. 05 mol/L,液固比为5 m L/g,反应温度为323 K和时间为120 min的条件下,Ni浸出率为97. 8%;二段浸出控制H_2SO_4浓度为2. 5 mol/L,液固比为15 m L/g,温度为363 K和时间为300 min的条件下,Fe、Mg和Cr浸出率分别为82. 43%、91. 68%和86. 50%。低酸可实现镍铁渣中Ni-Fe合金的溶解,高酸破坏硅酸盐矿物的晶体结构,但部分镁铁橄榄石镶嵌在顽火辉石中,降低了Fe、Mg和Cr的浸出率,故破坏硅酸盐矿物的晶体结构是实现高效浸出Fe、Mg和Cr的关键步骤。     

含锌危险废物碱法再生锌的生命周期评价

运用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,对含锌危险废物碱法再生锌的新工艺的环境负荷进行研究,并与传统的火法工艺进行对比.评价结果表明,与传统火法工艺相比,碱法再生锌粉工艺的环境协调性好,能源总需求、温室效应指数、酸化指数分别是火法的93.26%、8.88%,0.85%;且碱法处理渣经清洗后浸出毒性低于浸出毒性鉴别标准值(GB5085.3-1996).碱法再生锌工艺为含锌危险废物无害化处理及锌二次资源综合利用的清洁生产工艺.     

风碎渣用于生态护坡砖制备的试验研究

为拓宽风碎渣利用途径,采用风碎渣替代碎石制备生态护坡砖,考察了风碎渣对护坡砖材料性能的影响。结果表明:风碎渣替代量不高于46%的条件下制备的试样强度较未添加风碎渣的试样高,且试样的强度随风碎渣替代量的增加而逐渐提高;风碎渣含量为40%时,材料的3天和28天抗压强度分别为31.03 MPa和38.83 MPa;试样抗冻融等级达到F150,压蒸安定性合格;试样的浸出毒性符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)的要求。     

油基岩屑焚烧过程中钡的转化与环境风险研究

油基岩屑焚烧处置技术已被广泛应用,为探究油基岩屑焚烧尾渣的主要环境风险及其形成机制,有效防控油基岩屑利用处置环境风险,通过实际样品采集和实验室模拟等方式,结合XRD、SEM-EDS、同步热分析等多种表征方法,针对四川省天然气开采油基岩屑典型回转窑焚烧处置过程中钡的转化以及焚烧尾渣的环境风险特征开展了研究.结果表明：钡是油基岩屑中的主要重金属,油基岩屑经焚烧后,尾渣中钡的酸浸浸出毒性水平大幅上升,平均值达到333.0 mg/L,超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)标准限值;在还原气氛下,800℃时模拟焚烧尾渣可交换态钡含量和钡的酸浸浸出毒性水平出现大幅上升,平均值分别达到8 675.74 mg/kg和244.38 mg/L,并在1 100℃时进一步上升,不同油基岩屑的浸出毒性发生这种跃升的温度条件存在差异.这种现象产生的主要原因是油基岩屑中的硫酸钡在800℃以上会发生碳热还原反应生成硫化钡,并与氯化氢等反应产生氯化钡,这种还原转化过程主要发生在硫酸钡晶体颗粒表面,并最终形成了被可溶性钡外壳包裹的硫酸钡晶体颗粒.研究显示,可溶性钡是油基岩屑焚烧尾渣的主要环境...