还原焙烧电镀污泥中的金属形态和浸出性

分别以煤粉和稻杆为还原剂对电镀污泥进行还原焙烧,并通过酸浸回收焙烧渣中的金属。研究了焙烧温度、焙烧时间和还原剂投加量对目标金属Cu浸出率的影响以及主要杂质金属的浸出性,并采用BCR逐级提取法分析了焙烧前后污泥中的金属形态分布。结果表明,当在电镀污泥中投加30％的煤粉在600℃下焙烧1h后Cu的浸出率达到97．78％,当投加50％的稻杆时浸出率为89．47％,而氧化焙烧后浸出率仅为37．71％;并且还原焙烧渣中多数杂质金属的浸出率较低,从而可以实现Cu与杂质金属的初步分离。氧化焙烧容易导致金属从易浸出的非残渣态向难浸出的残渣态转化,而还原焙烧则能抑制这种转化过程,金属形态是决定其浸出性的重要因素。     

电镀污泥的还原焙烧-酸浸

将电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用,逐渐成为了国内外研究的重点。以电镀污泥为研究对象,在不同的温度及不同的焙烧时间下进行直接焙烧和还原焙烧,并对焙烧底渣进行酸浸,分别研究了污泥减量率以及Cu、Ni、Zn和Cr 4种重金属的含量和浸出率,并探索了还原剂(煤粉)和催化剂(CaCO3)投加量的影响。实验结果表明,原始电镀污泥中,Cu含量最高,达到10.05%,因此,电镀污泥中Cu具有回收价值;焙烧后电镀污泥得到了减量化,同时污泥中的金属得到了富集;还原焙烧比直接焙烧更有利于Cu的选择性浸出,当煤粉投加量为10%,CaCO3投加量为0.5%,在700℃下焙烧20 min时,Cu的浸出率达到98.73%,Cu的含量达到15.07%。     

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。     

基于酸催化的生物质制乙醇工艺条件优化

纤维素乙醇被认为是最佳的替代燃料之一,但依然存在纤维素水解效率低和水解糖液中有害物质影响酵母菌活性等问题,从而导致其生产成本过高,无法实现工业化生产。选取水稻秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、毛竹等4种典型生物质,进行了基于酸催化法与同步酶解发酵法制取纤维素乙醇工艺条件的优选研究,采用DNS还原糖测定法测定原料还原糖转化量以表征预处理效果,并使用气相色谱法测定乙醇转化率。结果表明:水稻以5%固体装载量在125℃下经0.5%稀硫酸处理10 min后,产糖率达28.74%,处理效果在4种生物质中最优;发酵2 d后的水稻和小麦的乙醇转化率分别为51%和54%,显著高于高粱与毛竹;发酵5 d后高粱和毛竹的乙醇转化率达到了61%和65%,高于水稻和小麦。以上结果对改善传统生物质生产纤维素乙醇产率低的问题,具有一定的实际指导意义。     

还原稳定剂配伍对铬污染土壤的稳定化效果

以某铬盐生产场地内的铬(Cr)污染土壤为研究对象,探讨了多硫化钙(CPS)、硫酸亚铁(FeSO_4)、零价铁粉(Fe~0)、葡萄糖和淀粉单用或复配对土壤中六价铬(Cr(Ⅵ))含量和浸出毒性的影响。结果表明:添加质量比3%的CPS和FeSO_4对土壤Cr(Ⅵ)的还原率分别为81.5%和46.4%,而Fe~0无显著还原作用,但FeSO_4和Fe~0对Cr(Ⅵ)的稳定效率分别为95.2%和90.9%,明显高于CPS(83.0%);养护5 d时,CPS+FeSO_4对土壤Cr(Ⅵ)的还原率和稳定效率分别为99.8%和97.0%,但养护30 d时,其还原率和稳定效率分别显著降低1.3和8.0个百分点;与CPS+FeSO_4类似,CPS+Fe~0对土壤Cr(Ⅵ)的还原率随养护时间增加而显著降低,但其稳定效率并未随养护时间增加而显著降低;此外,与CPS-6相比,Fe~0参与的复配处理对土壤总Cr和Cr(Ⅵ)的稳定效率显著增加,均达到99.8%以上,浸出浓度均小于0.05 mg·L~(-1);有机碳源参与的复配处理的还原率和稳定效率均随养护时间的增加而增加,其中CPS+Fe~0+葡萄糖处理养护30 d时土壤Cr(Ⅵ)为0.24 mg·kg~(-1),总Cr和Cr(Ⅵ)浸出浓度均小于0.05 mg·L-1,满足《重金属污染场地土壤修复标准》(DB 43 1165-2016-T)要求。同等药剂添加比例下,还原稳定剂复配可以取长补短,提高药剂对土壤Cr(Ⅵ)的还原率和稳定效率。     

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。     

电镀污泥回收重金属的新工艺

合理、经济地处理混合电镀污泥,回收其中有价值的金属具有重要意义。以不同的酸作为浸出剂对电镀污泥中的金属进行了浸出效果实验。结果表明,在相同条件下,各酸的浸出效果顺序为:硫酸>盐酸>王水>硝酸;液体水与固体电镀污泥比为3,干污泥为5 g,硫酸加入量为15 mL,时间1 h条件下,混合电镀污泥中金属铜锌的浸出率最大,达到97.38%。分别采用铁和铁锰合金还原剂常温还原低熔点重金属离子铜、锌,浸出液中99%以上含量的铜、锌沉淀,使低熔点重金属与黑色金属铁、锰、铬有效分离。低熔点混合重金属可以用来做铜合金添加剂使用,最后沉淀的混合黑色金属氢氧化物处理后可以用来做炼钢合金添加剂使用。     

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。     

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%.     

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。     

铬污染土壤的还原稳定化修复

以湖南某工业场地的铬污染土壤为修复对象,投加不同比例的Fe SO4·7H2O、Fe SO4·7H2O和Ca(OH)2混合物及Na HSO3,通过测定土壤及浸出液中六价铬、总铬以及铬的形态,比较3种稳定剂对该污染土壤的还原稳定化作用。结果表明,Fe SO4·7H2O和Na HSO3对铬污染土壤的还原稳定效果都较好,可以有效还原土壤中六价铬并能降低土壤中总铬的浸出浓度。当Fe SO4·7H2O投加量为2%时,土壤六价铬和总铬浸出浓度降幅分别达到99.0%和57.5%;当Na HSO3投加量为0.8%时,六价铬和总铬浸出浓度降幅分别达到97.7%和42.2%,与前二者相比,Fe SO4·7H2O和Ca(OH)2混合物还原稳定化效果较差。投加Fe SO4·7H2O能够将土壤中活性大的可交换态和碳酸盐态铬转化为稳定的有机态和残渣态铬;而Na HSO3主要将可交换态和碳酸盐态铬转化为相对稳定的铁锰氧化态铬,其稳定化效果要差于Fe SO4·7H2O。     

铬渣冷固结球团的还原实验及其解毒机理

铬渣中六价铬对人体和生态环境都有严重的危害,必须进行处理。在铬渣加入粘结剂、煤粉或铁精矿粉制成冷固结球团,在一定温度下进行还原解毒。实验表明,在1200℃以下用煤气铬渣球团,铬渣基本解毒;在1400℃熔炼还原后的铬渣球团,可使铬全部还原成金属铬或Cr7C3,在铁碳化合物存在的情况下,可形成(Fe·Cr)7C3,铬渣彻底解毒,并能回收铬渣中的Cr、Fe等元素。故可将铬渣制成冷固结球团进行还原解毒,进行高温熔炼后,可达到铬渣无害化、资源化处理。     

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。     

一种Cr(Ⅵ)的新型吸附剂

Cr(Ⅵ)是严重影响环境的重金属污染因子,为此国家严格规定,污水中的Cr(Ⅵ)含量不超过0.5μg/ml。因此,治理工业废水(尤其是电镀工业废水)中的含Cr(Ⅵ)废水是保护生态环境的一个重要措施。为了吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ),本试验采用了一种新型的吸附剂——淀粉渣铁。实验表明:淀粉渣铁对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能。 一、材料的制取 1.吸附剂淀粉渣铁的制取 淀粉渣取自广西南方淀粉厂(厂址设在藤县县城),该厂年产木薯淀粉1.5万吨,每年产生大量的淀粉渣。利用该厂产生的淀粉渣经风干研磨后过60目筛,再用FeCl_3饱和溶液浸渍20小时以上,然后自然风干即得吸附剂淀粉渣     

电解锰渣替代商用选择性催化还原脱硝催化剂中部分TiO_2载体的实验研究

选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂中的TiO_2载体价格昂贵,导致脱硝成本居高不下。由电解锰产生大量的废弃物电解锰渣,会污染地下水和土壤,为综合利用锰渣,提高资源利用率,探索利用锰渣替代商用钒基SCR催化剂中的部分TiO_2载体,研究锰渣替代后的脱硝催化剂的脱硝性能和机理。通过工艺优化,在不改变脱硝反应历程的前提下,锰渣可以替代高达20.0%(质量分数)的TiO_2载体,并使催化剂最佳脱硝效率保持接近90%,同时保持优异的抗SO_2中毒性能。从而有效地证明了利用锰渣部分替代TiO_2的可行性,为实现废物利用,减少环境污染,降低SCR脱硝成本提供了可能性。     

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。     

Fenton联合微波/超声波预处理凤眼莲和甘蔗渣及其酶解产糖工艺

选取凤眼莲和甘蔗渣为代表性木质纤维素,以Fenton联合微波/超声波的化学-物理方法,对2种生物质进行预处理,并进行基质化学组分和基质特性、酶解产糖特性及其相互关系研究。对凤眼莲来说,最佳的Fenton-微波预处理为420 W微波预处理3 min+Fenton预处理,预处理后基质的72 h酶解还原糖产率为33.18%;最佳的Fenton-超声波预处理是360 W超声波预处理40 min+Fenton预处理,预处理后基质的72 h酶解还原糖产率为32.61%。甘蔗渣最佳预处理条件分别为:420 W微波预处理3 min+Fenton预处理和480 W超声波预处理50 min+Fenton预处理,预处理后基质的72 h酶解还原糖产率分别为26.47%和24.05%。预处理后样品的保水值相比原料均有提高,纤维素和半纤维素的含量之和也有提高,两者与生物质样品的预处理强度及72 h酶解还原糖产率呈正相关,但预处理前后生物质的结晶度指数与72 h酶解还原糖产率并无明显相关。     

二次纤维稀酸水解糖化的研究

研究了稀酸作用下二次纤维的水解糖化,探讨了水解各因素温度、H2SO4浓度、时间、液固比以及不同酸、催化剂对水解效果的影响。实验结果表明,在H2SO4作用下最佳工艺为:H2SO4质量分数4%,水解温度190℃,水解时间40min,液固比15(mL/g);还原糖得率为33.26%,水解率为56.83%。不同稀酸对OCC的水解,HCl比H2 SO4、H3 PO4、HNO3具有明显的优势;催化剂FeSO4与CuSO4对还原糖得率有显著的促进作用,还原糖得率分别提高了39.66%与22.03%,而Al2(SO4)3对OCC水解没有促进作用。最后,对不同水解时间后的OCC残渣的红外结晶指数以及基团结构变化进行了分析,分析结果与实验结果相一致。     

失效锂离子电池材料真空热处理及氨性浸出

研究了失效锂离子电池中塑料、电极隔膜等有机物的真空脱除,并以电池级纯钴酸锂(LiCoO2)为原料,与活性炭粉混合,在真空中进行热还原,还原产物用含NH3和NH4HCO3的氨性水溶液浸出。实验结果表明,当加热温度大于450℃,真空压力<400 Pa时,失效锂离子电池中有机挥发物基本被脱除。在400℃真空温度下纯LiCoO2不被炭粉还原;当还原温度达到600℃,LiCoO2转变为CoO、Co和Li2CO3;在800℃时,还原产物主要为六方相、立方相金属钴及少量的CoO。还原产物中的钴易于被氨性水溶液浸出,浸出3 h后,钴基本进入溶液中,锂的浸出率也达到97%以上。     

生化黄腐酸投加量对木薯渣堆肥效果的影响

为了明确不同生化黄腐酸投加量对木薯渣堆肥效果的影响,以木薯渣、干鸡粪和烟杆粉为原料,设置了T1(堆肥原料+1‰生化黄腐酸)、T2(堆肥原料+2‰生化黄腐酸)、T3(堆肥原料+3‰生化黄腐酸)和CK(不添加生化黄腐酸的堆肥原料)4个处理,测定不同堆肥处理对温度、含水率、淀粉、水溶性碳(DOC)、纤维素、半纤维素、木质素含量以及一些腐熟程度指标的影响。结果表明,添加生化黄腐酸能促进堆体升温,有效降低堆体含水率,能使堆肥过程中淀粉、DOC、纤维素、半纤维素的降解率分别提高5.95%、5.29%、7.35%和4.95%,并且腐熟程度指标的变化也表明添加生化黄腐酸能有效促进堆肥腐熟程度,缩短腐熟周期。4个处理的总体堆肥效果表现为:T2T1T3CK,说明添加2‰的生化黄腐酸的堆肥效果最好。