氧化亚铁硫杆菌浸铜作用研究

为研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)对铜浸出的作用,从某煤堆积水中分离得到A.f菌,利用该菌对铜进行浸出实验,设置3个处理,3个处理的浸出液分别为9 K培养基(简称S),成熟菌液(简称MS)和过滤除菌液(简称FS)。结果表明,3个处理中铜都得到了浸出,浸出铜浓度按S、FS和MS依次递增分别为4 433、5 377和6 296 mg/L;浸出初期,MS中的铜,浸出速度最快,过滤除菌液中次之,而培养基中的速度比较稳定,比前两者均慢,24 h后三者浸铜速度趋近一致;三者中pH、Eh变化相似,pH均先升高至3.4左右保持相对稳定,Eh均先迅速下降至280 mV后保持稳定。由实验可知,氧化亚铁硫杆菌主要在浸出初期促进了铜的浸出,且菌液中溶解氧氧化Fe2+以及酸性条件下氧化Cu0对铜的浸出作用不容忽视。     

垃圾焚烧飞灰对陶瓷砖烧成影响的研究

利用DTA-TGA分析及烧成实验2种方法确定不同配比物料制陶瓷砖的最佳烧成温度及烧成范围,并对结果进行了比较;测定了不同配比物料在各自最佳烧成温度下烧成所得制品的性能及浸出毒性。结果表明:DTA-TGA分析所得烧成温度略高于实际烧成温度;飞灰掺加量的增加有利于降低陶瓷砖的烧成温度,当掺加量为10%、20%和30%时,制品最佳烧成温度分别为1 132、1 031和985℃;各配比物料在各自最佳烧成温度下烧成的制品均达MU20强度等级,满足抗风化的要求,制品浸出毒性远低于危险废物浸出毒性鉴别标准。     

以城市污泥为掺料制备烧结砖

以城市污泥为部分原料制备烧结砖,对不同烧成温度下不同污泥掺量的烧结砖的物理、力学性能进行了详细分析。结果表明,污泥可用于制备烧结砖,当污泥掺量≤12%,烧成温度为1 100℃时,烧结砖物理力学性能均符合烧结砖标准要求。此外,实验以污泥掺量为12%的烧结砖,烧成温度为1 100℃为例,进行了重金属毒性浸出实验,以考察烧制污泥砖对重金属的固化作用,进而评定污泥制砖的安全性。结果表明,经过高温焙烧,大多数重金属浸出毒性都显著降低,且符合规范要求,不会对环境造成危害。其中,重金属固化效果最好的为Zn,最差的为Cr。     

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。     

电解锰渣无害化处理技术简

电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣,环境危害性大、治理难度大。为消除锰渣的污染性,实验研究了锰渣浸出液中污染物种类,并分别采用生石灰和氢氧化钠作处理剂,从成本、处理效果方面进行比较,确定处理剂以及最佳运行条件。得出结论：锰渣中主要污染物为锰和氨氮（分别超过相关标准453倍和26倍）,选取生石灰做处理剂,处理后的锰渣,浸出液中锰离子和氨氮的减排量分别达到99%和97%以上,水溶性锰离子浓度低于5 mg/L、氨氮浓度低于25 mg/L,均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的排放标准;反应时间30 h以上、避免雨淋、不通风、无日照为最佳反应条件。     

含砷废渣的固化处理

为了处理有色金属冶炼厂产生的含砷废渣（简称砷渣）,以水泥、粉煤灰、矿渣、黄砂等作为固化材料对砷渣进行了固化研究。确定了砷渣固化的最佳工艺条件：w（砷渣）：50％、w（水泥）=15％、w（粉煤灰）：20％、w（矿渣）=10％、w（黄砂）=5％;砷渣、粉煤灰预先混合球磨10min,加水搅拌后陈化4h,烘干后与水泥、矿渣一起球磨20min,再与水（水与混合物料的质量比为0．175）、添加剂（质量分数为0．05％的添加剂B）及黄砂一起在搅拌机中搅拌6min,然后加压成型,成型后的固化体先放入24℃水泥砼试体养护箱养护14d,然后取出在室温下自然养护14d,养护时间共28d。扫描电子显微镜分析结果显示,砷渣固化体的胶凝状态良好。测试结果表明,砷渣固化体7d抗压强度为8．13MPa,28d抗压强度为14．20 MPa;As的浸出浓度为0．07mg／L,Hg的浸出浓度为0．008mg／L。砷渣固化体的性能达到了国家建材行业标准（JC239-2001《粉煤灰砖》）和危险废物鉴别标准（GB5085．3～1996《危险废物答别标准——浸出毒性答别》）的要求。     

废锌锰电池中金属离子浸出行为研究

研究了废锌锰电池在硫酸体系中,温度和硫酸浓度对金属离子浸出行为的影响。通过实验找到了最佳工艺条件:硫酸浓度为10%,温度为40℃,固液比为1:10,催化剂为1mL,反应时间为2h,搅拌强度为40~80r/min。在此条件下,有用金属浸出率:Zn达到99%以上,Mn达到80%,Fe达到50%,而其他有害金属浸出率低。为进一步分离有害金属和利用废锌锰电池生产鳌合微肥提供理论依据。     

废旧磷酸铁锂电池中铁、磷浸出过程的优化

采用硫酸和H₂O₂溶液浸出废旧磷酸铁锂(LFP)电池正极材料中的铁和磷,建立了全析因模型。方差和残差分析结果表明,该模型设计可靠,根据该模型判断出硫酸浓度、浸出时间、浸出温度、固液比和硫酸与H₂O₂溶液的体积比(简称体积比)为对铁、磷元素浸出率影响显著的因素,浸出时间与浸出温度以及浸出时间与体积比为影响显著的二阶交互效应。模型优化结果表明,在硫酸浓度2.47 mol/L、浸出时间149.7 min、浸出温度69.1 ℃、固液比10.0 g/L、体积比1.0的最优条件下,由模型计算得到的铁、磷元素浸出率最高,达到95.55%和90.32%,与验证实验结果94.71%和90.06%十分吻合。     

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.     

烧结烟气钙基脱硫灰微量元素的浸出特性研究

通过浸出特性试验,分别以去离子水和3种不同pH值的酸性缓冲溶液作浸取剂,研究5种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni与F在密相法、循环流化床烧结烟气钙基脱硫灰中的质量浓度分布情况及浸出规律.结果表明,烧结烟气钙基脱硫灰不具有腐蚀性,其重金属和F-的浸出量与浸出液pH值密切相关,易在酸性条件下浸出,脱硫灰自身的碱性对其重金属等微量元素的浸出质量浓度亦有较大的影响.烧结烟气钙基脱硫灰中微量元素的质量浓度均远低于<危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别>(GB 5085.3-2007)规定值,不属于具有浸出毒性的危险废物.脱硫灰中Pb2+、Ni2+、Cd2+的浸出质量浓度稍高于西德的固体废弃物填埋标准,在脱硫灰处置时应关注其中Pb、Ni、Cd可能带来的潜在危害.