酸浸出法回收冶金污泥中的有价金属

采用二次酸浸出的方法回收镍钴湿法冶金工业污泥中的有价金属。先采用水和硫酸作为浸出剂浸出Mg和Na,最佳工艺条件为浸出液的pH 7.5、浸出时间5 min、浸出剂体积与干污泥质量的比(ω)为10 mL/g。再采用硫酸作为浸出剂、焦亚硫酸钠作为还原剂进行二次酸浸,在硫酸与污泥质量比为1.3、焦亚硫酸钠与污泥质量比为0.3、ω为5 mL/g、浸出温度85℃、浸出时间20 min的最佳工艺条件下,Co、Ni、Cu、Mn和Zn的浸出率分别达92.45%、93.48%、89.52%、97.78%和94.79%。经XRD表征,浸出后污泥中未见原污泥中的矿物相,说明原污泥中的矿物几乎全部被溶解。     

广西荔浦锰矿废弃地植被及优势植物重金属生物蓄积特征

通过对广西荔浦锰矿废弃地植被的调查,共记录到高等植物32种,隶属31个属,18个科。优势植物包括马唐、蕨、白茅、井栏边草、地桃花、商陆、加拿大飞蓬、石山桂花和板栗等九种。对土壤和植物的Fe、Mn、Cd、Pd和Cu等重金属分析结果表明,土壤中的Fe和Mn最高含量分别达到140221mg.kg-1和12114mg.kg-1。优势植物的分布与土壤中Fe和Mn的含量有关,井栏边草分布区土壤中的Mn含量最高,白茅分布区土壤中Mn含量最低;Fe含量最高的土壤为地桃花分布区,最低为白茅分布区。优势植物对Fe和Mn的生物积累特征表现出较大的差异。加拿大飞蓬和马唐有较强的扩散能力,对Mn也有较高的抗性,可作为锰矿废弃地植被重建的先锋物种;商陆和板栗对Mn有较强的富集能力(叶片锰含量分别达3280mg.kg-1和2510mg.kg-1),可用于Mn污染土壤的植物修复。     

硫酸锰渣污染土壤中重金属的形态分布及生物活性

测定了硫酸锰渣污染土壤中Cu,Zn,Cd,Pb,Mn的总量和各形态含量.结果表明重金属总量远超过环境背景值和土壤环境二级标准.重金属各形态分布特征:Cu,有机态>残渣态>铁锰氧化态>碳酸盐态>可交换态;Zn,残渣态>铁锰氧化态>有机态>碳酸盐态>可交换态;Cd,铁锰氧化态>可交换态>碳酸盐态>残渣态>有机态;Pb,铁锰氧化态>残渣态>有机态>碳酸盐态>可交换态;Mn,铁锰氧化态>残渣态>可交换态>有机态>碳酸盐态.重金属的生物可利用性系数和迁移系数均为Cd>Mn>Pb>Cu>Zn.     

锰矿尾渣改性壳聚糖对Pb2+的吸附

将工业废弃物锰矿尾渣与壳聚糖混合制得一种高效吸附剂,并应用扫描电镜、X射线衍射对其结构进行了表征。采用正交表设计试验,分别考察了pH值、吸附时间、温度、复合吸附剂的投加量等4个影响因素对Pb²⁺吸附的影响,最佳吸附条件为：pH值为7,吸附时间为40 min,温度为20℃,复合吸附剂的投加量为0.10 g。处理后的水符合国家污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级标准。复合吸附剂对Pb2+的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程。     

软锰矿浆烟气脱硫资源化利用新工艺

首次建立了"软锰矿浆烟气脱硫制取电解锰、高纯碳酸锰及硫酸铵的废气脱硫资源化利用"工艺,通过对该工艺的实验研究,确定出较优的工艺流程和工艺条件,制得符合(GB3418-82)的电解锰产品和符合(GB10503-89)的高纯碳酸锰产品并回收硫酸铵,实现了从烟气中回收硫资源和提高软锰矿综合利用附加值的目的,并为该法的工业化提供了理论依据和设计参数。研究结果表明,该工艺路线是可行的,开辟了一条既经济又环保的软锰矿烟气脱硫吸收液资源化利用的新途径。     

胶态水合二氧化锰絮凝粒子的结构形貌及其混凝机理

采用透射电镜技术观察了胶态水合二氧化锰絮凝粒子的结构形貌并采用Zeta电位测定仪对粒子的荷电特征进行了研究;利用红外光谱、XRD等技术对粒子的界面性质进行了表征;通过混凝试验考察了KMnO₄ 还原法制备的水合二氧化锰胶体对原水的混凝性能并探讨了混凝机理.结果表明,胶态水合二氧化锰粒子在去离子水和原水中荷负电,在去离子水中,粒子直径为10　nm并形成网状结构,有利于发挥吸附架桥作用;粒子具有丰富的表面羟基,比表面积为151.422　m²/g,为δ-MnO₂,表现出优良的吸附污染物的界面特性;较低投量的胶态水合二氧化锰表现出对原水的优良混凝效能和去除有机微污染的效能.     

采用絮状锰悬浊液催化剂空气氧化处理含硫废水

探讨了一种快速降解含硫废水中硫化物的新方法。用可溶性二价锰盐在pH为10．5－12．0时曝气,制得絮状锰悬浊液催化剂。使用该催化剂可将废水中S^2-的氧化反应速率大为提高,反应时间大为缩短,S^2-去除率几近100％;同时还可大大降低废水的COD,因此可大大降低生化处理系统的负荷。处理S^2-质量浓度为50－2000mg/L含硫废水的最佳工艺条件：絮状锰悬浊液催化剂与废水的体积比为0．8－1．0,pH为10－12,曝气量为50L/h左右,反应温度为15－45℃。絮状锰悬浊液催化剂可循环使用。     

硫酸锰废渣浸出毒性及淋溶特性研究

长沙市兴镇13家硫酸锰厂的生产废渣使当地的生态环境造受到了严重破坏。本文在废渣浸出毒性实验、渣柱淋滤实验以及废渣的全分析基础上,全面地研究了废渣的组成、浸出毒性大小以及在当地酸沉降条件下的淋滤特征,为其安全处置提供了理论基础。研究证明,废渣中重金属种类多、含量高,尤其是锰,高达138800mg/kg。渣的浸出毒性虽未达到国家规定的危险废物鉴别标准,但远超过了《污水综合排放标准》,其衰减可用负指数方程来描述。在酸雨淋溶下,渣中的锰离子会在短时期内大量释放后,维持在一相对较低水平长期释放,对环境威胁巨大。     

Survey of mercury,cadmium and lead content of household batteries

The objective of this work was to provide updated information on the development of the potential impact of heavy metal containing batteries on municipal waste and battery recycling processes following transposition of the new EU Batteries Directive 2006/66/EC. A representative sample of 146 different types of commercially available dry and button cells as well as lithium-ion accumulators for mobile phones were analysed for their mercury (Hg)-, cadmium (Cd)- and lead (Pb)-contents. The methods used for preparing the cells and analysing the heavy metals Hg, Cd, and Pb were either developed during a former study or newly developed. Several batteries contained higher mass fractions of mercury or cadmium than the EU limits. Only half of the batteries with mercury and/or lead fractions above the marking thresholds were labelled. Alkaline–manganese mono-cells and Li-ion accumulators, on average, contained the lowest heavy metal concentrations, while zinc–carbon batteries, on average, contained the highest levels.     

Reclaiming the spent alkaline zinc manganese dioxide batteries collected from the manufacturers to prepare valuable electrolytic zinc and LiNi0.5Mn1.5O4 materials

A process for reclaiming the materials in spent alkaline zinc manganese dioxide (Zn–Mn) batteries collected from the manufacturers to prepare valuable electrolytic zinc and LiNi_0.5Mn_1.5O₄ materials is presented. After dismantling battery cans, the iron cans, covers, electric rods, organic separator, label, sealing materials, and electrolyte are separated through the washing, magnetic separation, filtrating, and sieving operations. Then, the powder residues react with H₂SO₄ (2 mol L^?1) solution to dissolve zinc under a liquid/solid ratio of 3:1 at room temperature, and subsequently, the electrolytic Zn with purity of ?99.8% is recovered in an electrolytic cell with a cathode efficiency of ?85% under the conditions of 37–40 °C and 300 A m^?2. The most of MnO₂ and a small quantity of electrolytic MnO₂ are recovered from the filtration residue and the electrodeposit on the anode of electrolytic cell, respectively. The recovered manganese oxides are used to synthesize LiNi_0.5Mn_1.5O₄ material of lithium-ion battery. The as-synthesized LiNi_0.5Mn_1.5O₄ discharges 118.3 mAh g^?1 capacity and 4.7 V voltage plateau, which is comparable to the sample synthesized using commercial electrolytic MnO₂. This process can recover the substances in the spent Zn–Mn batteries and innocuously treat the wastewaters, indicating that it is environmentally acceptable and applicable.