硅锰渣理化性质的分析与表征

硅锰渣是冶炼硅锰合金时排放的一种工业废渣。文章借助于SEM/EDS、XRD等现代测试方法,对其理化性质进行分析和表征,结果表明:硅锰渣是由一些形状不规则的多孔非晶质颗粒组成,粒径主要集中在250μm以上,其化学成分主要是SiO2和CaO,其次是Al2O3、MnO。硅锰渣中微量元素未超过排放标准、放射性符合装修材料的技术要求。硅锰渣经高温煅烧后,生成一些新的晶相。     

硅对锰胁迫下水稻吸收矿质元素的影响

揭示Mn胁迫下硅对水稻中营养元素的影响特点,可为减轻水稻锰毒害提供理论依据.因此,本文通过水培试验,利用两个对Mn耐性不同的水稻品种,研究施Si(1.5 mmol·L-1)对Mn(2 mmol·L-1)胁迫下水稻营养元素的影响.同时,采用同步辐射X射线荧光(SRXRF)分析了营养元素的分布特点,以及各元素分布之间的相互关系.结果显示,高锰胁迫下,耐性品种叶片和根系的Mn含量都显著高于敏感品种.高锰胁迫抑制了敏感品种K元素从根部向叶片的转移,而降低了耐性品种的根部吸收K元素的能力.高锰胁迫下,施硅处理增加了敏感品种叶片中K、Fe和Zn的相对含量;可显著增加耐性品种叶片中K和Zn的相对含量,显著降低其Ca和Fe的相对含量.高锰胁迫下施硅可以促进敏感品种K元素的转运,促进耐性品种Zn元素转运.Si对耐性品种各元素含量保持相对平衡具有重要作用.水稻体内的锰大部分是硫酸锰,高锰胁迫下施硅不改变水稻植株体内的锰形态.     

水淬渣作吸附剂处理含铜冶炼工业废水的研究

研究了以水淬渣为吸附剂对含Cu(Ⅱ)的铜冶炼工业废水进行处理。实验结果表明,在不调节铜冶炼废水pH值的条件下,水淬渣用量为0.05g/mL,作用时间为30min,温度为25℃,Cu(Ⅱ)的去除率达96.91%,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准,达到以废治废的目的。     

水淬渣人工湿地强化除磷作用研究

研究了水淬渣的磷吸附-解吸效果,构建了以水淬渣为主要基质的模拟垂直流人工湿地系统,分析了水力停留时间(HRT)和污染负荷变化对污水中磷去除的影响,探讨了湿地上行、下行流单元各层基质的除磷贡献.结果表明,水淬渣基质的磷饱和吸附量为3 333 mg.kg-1,其水溶性钙含量为0.084%,pH值为7.54,适合作为湿地除磷基质.HRT与磷除去率呈正相关,当HRT从1 d缩短为0.5 d时,TP去除率降低5.9%~4.7%,当HRT从2 d缩短为1 d时,TP去除率降低2.4%~4.7%,HRT为1 d条件下,水淬渣湿地的磷去除率>85%,说明无限延长HRT无益于强化除磷,适宜的HRT为1 d.在进水浓度稳定的条件下,进水污染负荷与磷去除率呈负相关,当污染负荷范围在12.2~36.8 g.(m2.d)-1时,水淬渣湿地的磷除去率可维持在85%,当污染负荷达到48.9 g.(m2.d)-1后,水淬渣湿地的磷除去率下降至65%,当污染负荷<36.8 g.(m2.d)-1时,水淬渣湿地的磷去除率>82%,说明高污染负荷可抑制基质表面及孔隙中Ca、Al等吸附磷的活跃位点,适宜的进水污染负荷为24.5~36.8g.(m2.d...     

高炉水淬渣吸附Zn~(2+)的平衡与动力学研究

研究了Zn~(2+)在高炉水淬渣(WBFS)上的吸附情况,并用电镜扫描(SEM)、电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP)及X射线衍射仪(XRD)等对高炉水淬渣的理化性质进行了表征.通过批量平衡实验,从动力学和热力学角度探讨了Zn~(2+)在高炉水淬渣上的吸附作用机理.结果表明:吸附等温线能较好地用Langmiur模型来描述,分离因子RL值介于0~1之间,属于优惠吸附.ΔH和ΔS值分别为52.45 k J·mol~(-1)和167.52J·mol~(-1)·K~(-1),表明Zn~(2+)在高炉水淬渣上的吸附是吸热过程,并且吸附过程增加了系统的混乱度,而ΔG值仅仅在温度高于318 K后才为负值,说明高炉水淬渣对Zn~(2+)吸附的自发性与温度成正比.吸附动力学很好地符合伪二级动力学模型,以化学吸附为主.高炉水淬渣重金属浸出浓度低,环境安全性能优良,可以作为一种较为理想的吸附剂.     

对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附机制及表面分形研究

研究了对硝基苯酚(p-NP)在高炉水淬渣(WBFS)上的吸附情况,用电镜扫描(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、比表面积测定仪(BET)等对高炉水淬渣的理化性质进行了表征.通过批量平衡实验,从动力学和热力学角度探讨了对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附作用机制.结果表明,吸附等温线能较好地用Freundlich模型来描述.ΔH和ΔS值分别为3.29 k J·mol~(-1)和4.66 J·(mol·K)~(-1),表明对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附是属于吸热熵增的过程,无化学键等强作用力.ΔG值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对对硝基苯酚吸附的自发性与温度呈正比.高炉水淬渣对对硝基苯酚的吸附可分为快速的表面覆盖和慢速的内部扩散吸附2个过程,整个吸附过程符合伪二级动力学模型.运用Freundlich吸附分形模型计算了不同温度下高炉水淬渣表面的分形维数D分别为2.78、2.80、2.84以及2.87,表明高炉水淬渣的表面确实存在着分形现象,温度越高,D值越大.     

对硝基苯酚和重金属在高炉水淬渣上的竞争吸附研究

以高炉水淬渣（WBFS）为吸附剂,对水体中的对硝基苯酚（p-NP）和重金属进行单一吸附和竞争吸附的研究,从吸附等温线、吸附动力学和热力学等方面分析其吸附特性和机理.结果表明：相对于p-NP,重金属离子在竞争条件下居优势地位,重金属离子对p-NP的竞争吸附作用依次为Cu²⁺ >Cd²⁺ >Zn²⁺.高炉水淬渣对p-NP的吸附符合Freundlich模型,而重金属离子的吸附与Langmuir吸附模型拟合较好,D-R模型计算的p-NP在各系统中吸附能量分别为-7.53、-7.07、-7.96以及-7.86kJ/mol,表明高炉水淬渣吸附p-NP的过程中以物理吸附为主,而重金属离子则以化学吸附和离子交换为主.动力学曲线显示在二元体系下p-NP的吸附速率下降,吸附达到平衡的时间延长,而竞争组分的存在对Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺达到平衡的时间基本无影响.高炉水淬渣对Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺表现出更高的亲和力和选择性.无论是单一吸附还是竞争吸附,p-NP和Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺均符合伪二级动力学方程.△G值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对p-NP和Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺吸附的自发性与温度成正比,属于吸热熵增的过程.     

铬渣低氧焙烧水淬急冷无毒化治理反应机理

本文对铬渣干法还原水淬急冷机理进行了探讨。提出了在铬渣的多孔洞结构内固溶体的碱解、催化生成还原性气氛以及六价铬的还原反应共同发生的原理,揭示了H_2SO_4-FeSO_4在水淬中不能还原固溶体内包藏的六价铬的原因,指出了特定的除毒条件和效果与特定粒度间的相互依存关系。对铬渣无毒化治理起到了指导作用。     

硅对过量锰胁迫下水稻根系抗氧化系统和膜脂质过氧化作用的调控机理

揭示Mn胁迫下Si对水稻根系抗氧化系统的影响机制,可为减轻水稻Mn毒害提供重要的理论依据和技术支持.因此,本研究通过水培试验,采用两个对Mn耐性不同的水稻品种,研究Si(1.5 mmol·L-1)对Mn(2 mmol·L-1)胁迫下水稻根系抗氧化系统的影响.结果表明,在Mn胁迫下,敏感品种新香优640(XXY)根系的超...     

锰三角地区电解锰尾矿库渣场的环境岩土分析

通过进行锰三角地区锰渣的物理力学性质分析、渣场渣体地质防渗体状态调查分析、雨水对渣场渗沥液形成与贮存的影响分析,建立了渣场的渗沥液渗流模型,研究了渣场水分的运移规律。同时针对渣场设计与营运中存在的不协调,对渣场营运过程中的环境整治和渣场设计提出了建议。     

以废治废-锰渣治理的研究

生产高锰酸钾后产生的废渣,染化厂的废酸和生产四环素的废渣做为原料生产出合格的工业级碳酸锰。     

赤泥对电解锰渣中可溶性锰离子固化效果研究

为了探讨赤泥固化电解锰渣中可溶性锰离子的固化效果和可行性,本文采用X射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线荧光光谱(XRF)等分析手段,对比评估了新鲜赤泥、陈旧赤泥(堆放1年以上)、生石灰以及陈旧赤泥复合生石灰等固化剂在不同添加剂量下对电解锰渣中可溶性锰离子的固化效果,并初步阐释了赤泥固化电解锰渣中可溶性...     

原子吸收测锰时硅的干扰及消除

用原子吸收空气－－乙炔炎焰法测定锰时，硅会对其产生严重干扰，若等量加入２５ｍｇ／Ｌ钡或１００ｍｇ／Ｌ镧则足以消除这一干扰作用，尤其是加入后者，可获得较真实的测值。     

聚环氧琥珀酸对锰渣中锰的萃取研究

在既经济又环保的情况下,建立一种对锰矿冶炼厂的锰残渣中锰进行萃取回收的方法,有着重要的意义.文章对聚环氧琥珀酸( PESA)在不同的pH、萃取剂浓度、搅拌时间的条件下对锰的萃取效果进行了研究.研究结果表明,在萃取体系pH=2、聚环氧琥珀酸浓度为70 mg/g、搅拌时间为60 min,转速为600 r/min时,聚环氧琥...     

硅酸钾及其与锰硫配施防控水稻复合重金属污染的效果

由于不同重金属的土壤化学性质迥异,同步钝化土壤复合重金属成为土壤污染修复亟待解决的瓶颈问题. 采用土壤盆栽试验,以自然Cd、Pb、Cu、As复合污染土壤为研究材料,设置空白对照(CK)和调理剂对照(石灰石)两个对照,研究了3种硅基调理剂〔(硅酸钾、锰-硅酸钾(氯化锰10%+硅酸钾90%)、硫-硅酸钾(硫氢化钠2.5%配施+硅酸钾97.5%)〕对土壤重金属形态转化,水稻吸收Cd、Pb、Cu、As和养分元素,以及水稻生长和抗氧化胁迫反应的影响. 结果表明:3种硅基土壤调理剂的降Cd效果均显著高于调理剂对照(石灰石). 与空白对照(CK)相比,硅酸钾、锰-硅酸钾和硫-硅酸钾3种硅基调理剂糙米Cd含量分别显著(P<0.05)降低30.0%、45.5%和35.7%,糙米Pb含量分别显著(P<0.05)降低56.6%、62.6%和37.1%,其中锰-硅酸钾配施降Cd、降Pb效果最佳,但3种调理剂降Cu和降As效果不显著. 各调理剂均能促进水稻的生长、养分吸收和抗氧化能力,提高土壤pH,降低土壤可交换态Cd、Pb比例. 研究显示,硅酸钾及与锰、硫配施均能显著降低糙米中的Cd、Pb含量并促进作物生长,可用于水稻Cd、Pb复合污染防控.      

含硅熔渣中硅的有效性研究

对熔渣的理化性质及有效硅研究结果表明：溶渣化学成分主要以SiO2、CaO、Al2O3为主，其中以SiO2含量最高；另外含有某些微量元素及其他一些重金属元素；大部分熔渣呈碱性。溶渣中可溶性硅含量在8.9～134.3g/kg，且以铁渣、铬渣含量较高，可以供施给缺硅或高氮的土壤。并对可溶性及水溶性硅的含量与全铁、全铝，全硅，全镁之间的相关关系分别作了分析。     

土壤施硅对水稻吸收砷的影响

通过盆栽试验研究在2种砷污染土壤中施加硅对水稻幼苗吸收砷的影响.结果表明,施加外源硅没有显著提高幼苗期水稻植株地上部和地下部生物量,也没有显著影响低砷土壤中水稻植株地上部和地下部的磷浓度,却使高砷土壤中水稻植株地上部磷浓度增加18%～39%,但对地下部磷浓度影响不大.同时与不施硅相比,无论是否调节硅酸钾溶液的pH值,施加2种浓度的外源硅均显著降低水稻植株地上部和地下部砷浓度.在低砷土壤中施加2种浓度的外源硅使水稻植株地上部砷浓度降低36%～59%,地下部砷浓度降低15%～37%.在高砷土壤中加硅,地上部砷浓度降低42%～58%,地下部砷浓度降低70%～82%.此结果与水培试验结果相一致,并对可能的机理进行了解释.     

钢渣-锰渣复合陶粒对Pb2+的动态吸附

水体重金属污染愈发严重,其中Pb²⁺是毒害性大的重金属之一。该文成功地制备了一种钢渣-锰渣复合陶粒(SS-MS),并利用自制吸附柱进行动态试验过程中,对吸附Pb²⁺的可行性进行了深入的研究。SS-MS对Pb²⁺的吸附符合Langmuir吸附方程(R²=0.999)和McKay二级动力学模型(R²=0.979 4),说明SS-MS吸附铅离子主要利用单层化学吸附。研究了动态吸附过程中的吸附柱和初始浓度的影响,结果表明：随着初始浓度的降低和吸附柱高的升高,吸附能力呈增加的趋势,在适当的环境条件下达到了较高的吸附能力。采用Thomas、Yoon-Nelson、BDST模型进行分析,Thomas模型和Yoon-Nelson模型的相关系数R²>0.92,BDST模型在h=5 cm时相关系数R²值为0.997 89。并通过SEM-EDS探究微观变化,阐明了吸附机理。因此,SS-MS被认为是一种具有良好性能的吸附材料,特别是来自受污染位点的Pb...     

熔融还原解毒后铬渣的稳定性研究

着重阐明了铬渣经旋风炉附烧有炉外水淬处理后生成的玻璃体粒化解毒性的安定性问题，通过对解毒渣的物相结构，浸溶性和高温稳定性等试验分析，最终判明解毒渣在小于或等于５００℃条件下没有反玻璃化倾向，在自然环境中储放和用作建材，都是安定和安全的。     

“锰三角”对湖南湘西州境内酉水流域锰指标污染状况调查

湖南省湘西花垣县、重庆市秀山县、贵州省铜仁地区松桃县山水相依是我国锰储藏量最为集中的地区素有中国锰三角的别称,但在2005年之前,此矿的矿渣隐患问题非常严重,同时锰工业的污染问题是国家所要关注的高层次问题。但是,因为锰渣的处理成本高,难度也非常大,主要是运用渣坝收储方式进行囤积,而大量的库容巨大渣坝成了一颗定时的炸弹。经过近年来的治理,情况有所好转,但是历史遗留问题没有解决,河底淤泥锰含量较高。希望有关部门对锰三角地区予以持续关注,解决锰三角地区的污染治理。