EAF渣矿相组成及其短期淋溶特性

采用XRD方法研究了EAF渣矿相组成,采用静态淋溶实验方法,研究了液固比、淋溶液初始p H值和淋溶温度对EAF渣短期淋溶特性的影响。结果表明,EAF渣中存在的主要矿物为镁硅钙石、硅酸二钙、钙铝黄长石、磁铁矿、尖晶石、绿铬矿和钙钛矿。短期淋溶条件下,EAF渣淋溶液呈现强碱性和一定的还原性,EAF渣淋溶液中铬质量浓度随着液固比的升高而有所降低,强酸或强碱性淋溶液会在一定程度上提高淋溶液中铬质量浓度,温度对淋溶液中铬质量浓度影响较小;淋溶液铬质量浓度不仅受铬富集相溶解反应平衡控制,也受到淋溶液酸性影响,酸性较强时利于渣中碱性氧化物Cr(OH)3的分解,碱性较强时利于Cr(OH)4-离子的生成;EAF渣淋溶液中的铬主要以三价态存在,六价铬和总铬质量浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)限值,在一定程度上说明EAF渣的短期淋溶毒性风险较低。     

形态分析中铬的价态变化及其有效态预测

为了判定连续浸提法的准确度和重金属污染评价的可信性,选择铬元素为目标重金属,以Tessier连续浸提法中的第三步和第四步使用的浸提剂盐酸羟胺(NH_2OH·HCl)和双氧水(H_2O_2)分别作为还原剂和氧化剂,研究铬的形态分析中三价铬(Cr3+)和六价铬(Cr~(6+))相互转化的可能性与可进行程度。此外,以铬渣为原料,考察pH值、温度和振荡时间对铬渣中铬有效态浸出量的影响。结果表明,NH_2OH·HCl在pH值为2~6时均可将Cr~(6+)还原为Cr3+,还原度达90%以上,由此会低估Cr~(6+)的潜在危害。pH值小于7时,Cr3+仅作为催化剂加快H_2O_2的分解,Cr3+含量几乎不变。将pH值、温度和振荡时间对铬离子的浸出影响关联为单因素和双因素数学模型,可预测不同条件下铬渣中Cr~(6+)和总铬(TCr)的浸出量。     

铬渣中铬的浸出行为

采用BCR法连续浸提研究铬渣中铬的存在形态,结果表明:铬渣中总铬和六价铬主要以残渣态和可氧化态形式存在;通过铬渣动态连续浸提实验与静态浸提实验研究了浸提剂和活性炭对铬渣中铬浸出行为的影响,研究发现p H值为3.1的醋酸浸提剂浸出液中铬浓度最低,且添加活性炭后的静态浸出液中铬的浓度有不同程度降低。     

铬渣-煤矸石砖中Cr(Ⅵ)解毒机理研究

铬渣因所含Cr(Ⅵ)具有强氧化性而会对环境造成严重污染.本文采用自养煤矸石砖焙烧技术对铬渣进行无害化治理,对不同铬渣掺量的铬渣-煤矸石砖,进行铬的浸出毒性分析.通过试验得出,除铬渣掺量为15%的砖中六价铬浸出浓度超标外,其余铬的浸出浓度均小于国标规定,铬的解毒率都在95%以上.此技术对Cr的还原解毒为,在高温熔融条件下,煤矸石中的碳及随后产生的CO、H2、CH4等还原性物质与Cr(Ⅵ)化合物发生反应.铬渣、煤矸石及砖的X-粉晶衍射物相分析表明,砖中Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)后,以类质同相方式进入辉石、尖晶石、铝硅酸盐等稳定物相,得以固化解毒.因此,还原后Cr的存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,作为建材,可以安全利用.     

含砷、铬废水处理条件对沉渣稳定性的影响

通过TCLP毒性程序浸出试验,以砷、铬浸出质量浓度为控制指标,对含砷、铬废水处理产生的沉渣稳定性进行了研究,并结合废水中砷、铬去除率,确定该废水的最佳处理条件。在常温下,通过调节pH值、Fe~(2+)/Cr~(6+)物质的量比、Ca/As物质的量比、曝气时间等条件对处理工艺进行优化,考察不同处理条件对废水砷、铬去除率及沉渣砷、铬浸出质量浓度的影响。结果表明,pH值为6、Fe~(2+)/Cr~(6+)物质的量比为8、Ca/As物质的量比为5、曝气时间为50 min时,不仅Cr(Ⅵ)、总铬、总砷的排放质量浓度达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求,总砷、总铬的浸出质量浓度也分别降低到0.78 mg/L、0.59 mg/L,远低于GB/T 5085.3—2007《危险废物鉴别标准:浸出毒性鉴别》规定的质量浓度,达到了安全堆放要求。对曝气产生的絮体进行XRD测试,结果表明,余留的Fe~(2+)经曝气氧化后产生的絮体是一种无定型态的氢氧化铁或水合氧化铁,其富含阳离子空位和OH-基团,能增加砷、铬的去除率。对优化前后的沉渣进行SEM扫描,结果表明,对各因素进行优化能增大沉渣的粒径,提高沉渣的稳定性。     

铜冶炼高砷烟尘浸出特性研究

以水为浸取剂,浸出铜冶炼过程中产生的高砷烟尘(砷质量分数为15.06%),研究了反应温度(T)、反应时间(t)、液固比(L/S)、pH值等因素对As、Pb、Zn浸出率的影响,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征方法分析了原料及浸出渣的微观结构,揭示了高砷烟尘中As、Pb、Zn物相的溶解机理。结果表明,以Pb_2As_2O_7和(Fe,Zn)_3(AsO_4)_2·8H_2O存在形态为主的高砷烟尘浸出特性受液固比、pH值的影响十分显著,而受反应温度、反应时间的影响很小。在T=50℃、t=30 min、L/S质量比=10∶1、pH=1.0、搅拌速度300 r/min的条件下,Pb浸出率小于0.5%,As浸出率为93%,Zn浸出率为95%。XRD和SEM结果表明,在强酸性条件下,烟尘中的Pb_2As_2O_7物相可溶解释放Pb~(2+)和AsO_4~(3-),而生成的Pb~(2+)可与液相SO_4~(2-)反应生成PbSO_4沉淀,进而降低Pb的浸出率;(Fe,Zn)_3(AsO_4)_2·8H_2O溶解释放出Zn~(2+)和AsO_4~(3-),可进一步提高As和Zn的浸出率。     

株洲冶炼厂镉工段通风改革

在镉的冶炼过程中,需在浸出槽中向铜、镉渣加入硫酸、二氧化锰等,在80～90℃进行浸出,然后将浸出液置于置换槽中加锌粉于50℃进行置换,得海绵镉。将海绵镉氧化后送入造液槽内加入硫酸造液,再将此溶液送往电解。当在以上三种槽内进行生产操作时,均有砷化氢、硫酸雾等有害物质产生。为防止这些有害气体外逸扩散,影响操作工人的身体健康,在槽子的上面设有钢板盖,并在盖     

从废水处理渣中选择性浸出钴铜研究

用氨水和硫酸铵浸出废水处理渣中的钴铜,考察了浸出时间、反应温度、液固比、硝酸铵加入量和氨水浓度对钴铜浸出率的影响。结果表明,含钴铜废水处理渣的最佳浸出条件为:浸出时间5 h,浸出温度50℃,氨水浓度3 mol/L,硫酸铵浓度1 mol/L,液固比8∶1。在此条件下钴和铜的浸出率分别为70%~80%和60%~70%。     

电解锰渣锰和硫酸铵资源回收及无害化试验研究

利用具有洗涤功能的隔膜压滤机对电解锰渣资源回收和无害化处理进行了中试规模的试验研究。结果表明,电解锰渣中大部分的锰属于酸溶锰,容易被浸出,当利用阳极液浸出时间达到120 min时,酸溶性锰基本溶出。锰渣经过水洗可大幅降低其中的锰和硫酸铵含量,当水洗时间达到11 min时,洗涤水中的锰和硫酸铵浓度趋于稳定。采用p H值为11的碱液对锰渣进行洗涤,当洗涤时间达到5 min时,碱洗渣浸出毒性测试的浸出液中p H值、锰和氨氮的值均小于标准限值(GB 8978—1996),碱洗渣属于一类工业固废。     

超声波雾化处理模拟烟气中的SO_2研究

采用超声波雾化技术雾化Mn~(2+)吸收液,并利用雾滴中的Mn~(2+)催化氧化SO_2,达到净化低浓度SO_2的目的。通过试验考察自然光照、雾化参数及工艺条件对超声雾化脱硫率的影响。结果表明,在有Mn~(2+)催化剂的条件下,自然光照对SO_2在雾中的氧化贡献较小。在雾化液pH值4~6、气体流量0.3 L/min、雾化液体积120 m L、雾化功率40 W、Mn~(2+)浓度0.01 mol/L、温度35℃、SO_2质量浓度1 500 mg/m3、氧体积分数15%的最佳反应条件下,脱硫率100%可维持510 min,脱硫率维持在80%以上的时间为880 min。     

生活垃圾焚烧飞灰重金属在浸出柱中的浸出规律

通过浸出柱实验,研究生活垃圾焚烧飞灰中重金属的动态浸出规律.结果表明,浸出液中各种重金属的质量浓度均随浸取剂与飞灰比值(L/S)增大而减小,并在L/S＞2后趋于稳定.除Pb外,浸出质量浓度均低于污水综合排放标准(GB 8978-1996)限值.对比原灰与浸出残留物重金属多级提取结果表明,飞灰的重金属在浸出柱实验中释放能力由强到弱依次为:Cd、Ni、Cu、Pb、Zn和Cr.受浸取剂pH值和固液接触方式影响,浸出柱重金属累计浸出量都小于国家标准(GB 5086.2-1997)浸出量(Cd除外),尤其Cr、Hg和Pb的浸出柱累计浸出量分别是国标浸出量的23.25%、1.29%和14.29%     

复合菌系RXS中木质纤维素降解酶类分析

复合菌系RXS能分泌多种木质纤维素降解酶,为探究这些酶在木薯渣降解中的作用,对RXS的培养时间、酶作用的温度和pH值,以及添加金属离子对酶活性和降解效果的影响进行了研究。结果表明,在培养48 h后,木聚糖酶(Xylanase)、滤纸酶(FPAase)和内切葡聚糖酶(CMCase)酶活性均达到最大值(分别为56.02 U/m L、3.14U/m L和6.78 U/m L),pH=6.0(FPAase和Xylanase的最适pH值)、温度为55℃(FPAase和CMCase酶活性最高)条件下,RXS酶液处理可使木薯渣的失重率达到18.78%,纤维素和半纤维素质量分数分别由31.46%和20.19%下降到22.12%和12.23%。添加Cu~(2+)有效地抑制了酶液中FPAase和Xylanase的酶活性,木薯渣几乎不降解,纤维素和半纤维素组分质量分数基本不发生变化;分别添加Co~(2+)和Zn~(2+)时,对3种酶均有一定程度的抑制,木薯渣失重率仅为3.29%和4.70%;分别添加Fe~(2+)、Mg~(2+)时,FPAase酶活性被抑制,Xylanase与CMCase共同降解底物,木薯渣失重率分别达12.77%和15.81%,纤维素和半纤维素质量分数明显降低。研究表明,Xylanase与CMCase是复合菌系中降解木薯渣的关键酶,其协同作用可使木薯渣有效降解。     

电解锰渣的水泥固化与浸出毒性研究

针对电解锰渣产量大且渣中水溶性锰严重超标的问题,采用水泥作为固化剂对电解锰渣进行处理,研究了水泥掺量对破碎固化体(颗粒粒径d<5 mm)浸出毒性的影响,模拟了酸雨对固化体表面浸出率和破碎固化体浸出毒性的影响,并采用XRD分析了电解锰渣固化前后的矿物组成.结果表明,水泥质量分数为15%～45%的破碎固化体中锰的浸出质量浓度低于国家标准(2 mg/L);水泥质量分数为45%的固化体在pH>3.0的酸雨中的早期表面浸出率数量级仅为10-5 g/(cm2·d),后期则检测不到;水泥质量分数为25%～45%的破碎固化体在pH=1.0的酸性环境中的锰浸出浓度均不超标.电解锰渣水泥固化前后的矿物组成结果显示,电解锰渣水泥固化后的锰浸出率减小是由于其中的水溶性锰被水泥水化产物包容吸附,且固化后水溶性Mn2+转化为不溶、低毒性的MnO2也有利于消除锰对环境的危害.     

粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定重金属污染底泥的影响

利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥.固定胶凝材料和底泥的质量比为1.5∶1,在不同养护时间(7 d和28 d)下,研究粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定污染底泥的影响.浸出毒性(固体废物浸出毒性浸出方法--醋酸缓冲溶液方法,HJ/T 300-2007)结果表明,固化体浸出液中主要重金属Cd、Pb和Zn的浓度均符合危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别(GB 5085.3-2007)的要求.在稳定浸出液pH=4的条件下,粉煤灰掺用量不超过50%时,浸出液中Cd、Pb和Zn浓度均低于GB 5085.3-2007规定的限值,适量掺加粉煤灰降低了重金属的浸出毒性.无侧限抗压强度结果表明,8%的粉煤灰掺加量能够一定程度地提高固化体抗压强度,继续增加粉煤灰用量导致固化体抗压强度持续下降.环境耐受力测试结果表明,干湿循环对固化体的破坏不大,而冻融循环对固化体的破坏较大,当粉煤灰掺用量超过33%时,养护28 d的固化体冻融循环质量损失高于30%.利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥,合适的粉煤灰掺用量为33%.     

垃圾焚烧飞灰中As和Hg的粒径分布及浸出特性研究

研究重庆市某垃圾焚烧发电厂不同粒径飞灰中As和Hg的分布特性及飞灰中As和Hg的浸出毒性,探讨浸出液初始pH值、液固比及浸出时间对飞灰中As和Hg浸出的影响.结果表明,飞灰粒径<100 μm时,As含量随粒径的增大而增大,粒径>100 μm时,As含量则随粒径的增大而减小;飞灰粒径<1 000 μm时,Hg明显表现出向小颗粒富集的趋势.其中,75～100 μm灰飞中As含量最高,是粒径<38 μm飞灰中As含量的10.73倍;粒径<38 μm飞灰中Hg含量最高,是250～1 000 μm飞灰中Hg含量的3.68倍.垃圾焚烧厂飞灰中As和Hg的浸出质量浓度分别为(2.85±0.87)mg/L和(0.20±0.06)mg/L,其中Hg的浸出毒性超过国家限定标准(0.10 mg/L),是危险废物.As和Hg的浸出量随浸出液初始pH值的减小而增大,随液固比的增大而增大;As和Hg在浸出液初始pH<4时的浸出质量浓度较大,表明飞灰中As和Hg较易在酸性环境下浸出.随着浸出时间的增加,As的浸出量总体上呈上升趋势,而Hg的浸出量总体上呈下降趋势.本研究为垃圾焚烧飞灰的无害化处理和资源化利用提供了依据.     

生物质炭对电解锰废渣中Mn、Cd、Zn的淋溶效应

通过静态浸出和动态淋溶实验,探讨生物质炭对电解锰废渣中Mn、Cd、Zn的淋溶效应.结果表明：电解锰废渣浸出液中Mn、Cd、Zn的平均含量分别为73.71 mg/L、5.87 mg/L、0.270 mg/L;淋溶液中Mn、Cd、Zn的平均含量为256.80 mg/L、0.045 1 mg/L、0.33 mg/L,其中Mn、Cd均超过地表水Ⅲ类质量标准.电解锰废渣添加2％ ～4％生物质炭后,淋溶液中Mn、Cd、Zn平均含量分别减少了0.97％ ～ 37.4％、3.80％ ～ 53.7％、8.7％ ～ 56.5％,当生物质炭添加量为6％时,Mn、Cd、Zn平均含量减少程度分别处在2.59％～37.4％、15.7％～ 53.7％、25％ ～ 56.5％,说明生物质炭能明显抑制电解锰废渣的重金属向水体的迁移.     

氮气是安全气体吗?

氮气,广泛地存在于自然界,是空气中的主要成分。在正常空气中,氮气约占空气总体积78.93%,而氧气约为空气总体积的20.94%。氮气是无色无味气体(在液体状态下为天蓝色),沸点为-196℃,而氧的沸点为-183℃。大量纯氮的取得,是采用空气分离装置,在深冷条件下,将空气液化,再通过精馏、洗涤而制取的。纯氮气是工业生产合成氨的主要原料之一。 氮气,本身不燃烧,也不助燃,而且是良好的灭火气体。一般在有条件情况下,设备置换,空器试压,都喜欢采用氮气,因此,氮气被人们认为是安全气体。其实不然,事物都是一分为二的,氮气既然有许多用处和好处,但 也有…     

脱硫脱硝系统中解析气体管道阀门的应用

通过对炭基催化法烟气脱硫脱硝系统运行条件的分析,考察了高温、高粉尘含量、高水分、高腐蚀性等不利因素对解析气体管道阀门稳定运行的影响。得出:V型球阀适于解析气体管道多粉尘及容易产生粉尘黏结的环境,有利于管道系统的流量调节;抗磨损、腐蚀以及高温氧化的硬质合金适用于阀门的阀芯材质;阀门优选气动执行机构,解析气体主管道中的解析气体出口阀门应为气开型,空气吹扫和旁路排空阀门应为气关型;阀门应采取伴热和吹扫措施,且伴热温度应不低于解析气体最高温度。     

煤焦油渣的组成分析与吸附性能研究

对采自陕西榆林地区的某煤焦油渣元素组成、XRF、XRD、TG/DSC的分析结果表明,其主要成分为碳,约55.52%～80.18%,且主要处于小颗粒不规则非晶相状态,活化性能好,其中重金属以及微量元素Cr、Ni含量较少,制备吸附材料不会产生二次污染.氮气保护条件下,600 ℃左右的失重率为69.15%～88.99%.隔绝氧气条件下,600 ℃物理高温活化改渣2 h,同时于25 ℃、247 r/min试验条件下根据GB/T 12496.8-1999测得物理活化后渣碘值、亚甲基蓝值标定的吸附性能指标分别为400～500 mg/g、66～150 mg/g.同等试验条件下分析纯活性炭碘值为855.30 mg/g,亚甲基蓝吸附值为200.17 mg/g.说明煤焦油渣改性后作吸附材料是可行性的,且成本低,可利用价值高.     

电镀污泥中镍的浸出过程动力学研究

以硫酸为浸镍剂,从某表面处理工业园电镀废水处理污泥中提取镍,通过单因素优化试验探讨了影响镍浸出效率的主要因素,如污泥粒径、硫酸质量分数、固液比、浸出时间、浸出温度等,并对硫酸浸镍过程的动力学机理进行了研究。结果表明:当污泥粒径为147μm、硫酸质量分数为20%和固液比为1∶7(g∶m L)时,在常温条件下反应60 min,污泥中镍的浸出率可达96%以上;硫酸浸出镍的过程符合收缩未反应核模型,其动力学方程为1-23η-(1-η)23=KDt,浸出反应级数为1,浸出活化能Ea为3.127 k J/mol,指前因子A为0.011 7,反应速率常数为K=0.0117e-3.127RT,根据该模型可知,硫酸浸出镍的决定步骤为固体膜扩散。