废弃SCR催化剂中钒和钨的浸出及回收

采用NaOH溶液一次性浸出废弃SCR催化剂中的钒和钨,并用硫酸对浸出液进行除杂,再利用NH4Cl和硫酸分步对浸出液中的钒和钨进行沉淀回收。在NaOH质量分数40%、液固比8、浸出时间4 h、浸出温度90℃的最佳碱浸条件下,钒和钨的浸出率分别达到90.44%和84.49%。除杂过程的铝去除率达到100%,硅去除率达到77.56%。在沉钒pH为8.0、n(NH_4~+)∶n(V)为4的最佳沉钒条件下,钒回收率达到82.79%。在n(SO_4~(2-))∶n(W)为2的最佳沉钨条件下,钨回收率达到76.41%。     

卤素法电镀锡阳极泥中锡的碱浸回收及动力学分析

以NaOH溶液为浸出剂,采用碱浸法回收卤素法电镀锡阳极泥中的锡,考察了浸出效果的影响因素,并对浸出过程的动力学进行了研究。实验结果表明:在NaOH质量浓度200 g/L、反应温度90℃、液固比6、反应时间240 min的最佳工艺条件下,锡的浸出率约为98%;最佳工艺条件下,浸出液中的氟离子对后续锌粉置换回收锡没有影响;在303.15~363.15 K范围内,该浸出过程主要受内扩散控制,反应活化能为9.725 k J/mol。     

氨基磺酸溶液浸出废锂离子电池负极活性材料中的锂

随着锂离子电池的广泛应用,产生了大量废锂离子电池,其负极活性材料中积累了高品位的锂。锂作为一种稀有金属,对其进行回收利用很有意义。选取了无毒、稳定性好的氨基磺酸作为浸出剂,浸取废锂离子电池负极活性材料中的锂,考察了预处理方式对负极活性材料成分和结构的影响以及浸出条件对锂浸出率的影响。结果表明:600℃下煅烧4 h,可完全去除附着在负极活性材料表面的有机物;在氨基磺酸浓度0.75 mol/L、固液比5 g/L、浸出温度40℃、浸出时间45 min的最佳浸出条件下,负极活性材料中锂浸出率达97.2%。     

西南某省14种尾矿重金属浸出量及总量分析

研究中国西南某省不同类型尾矿的重金属浸出量及总量,为尾矿的污染防范、环境管理和综合利用提供参考和建议。采集了14种类型共164个有代表性尾矿进行浸出毒性试验,并分析其中79个典型尾矿样品的9种重金属含量,以评估其污染风险和综合利用价值。结果表明,有5种类型共7个样品出现浸出毒性超标,分别为铅锌矿、镍矿、银矿、铁矿、锰矿,总体超标率为4.3%。超标元素分别为砷、镉、锌、铅、铜、镍等6种元素,最大超标倍数分别为砷18.3倍、锌4.8倍、镉3.0倍、铅0.56倍、铜0.32倍、镍0.16倍;尾矿含有较多重金属,其中砷、锌、铅、铜含量较高,最高分别达到11.75%、2.60%、1.01%、0.29%,不同类型尾矿其重金属含量各有不同,铅锌矿尾矿的重金属总量最高。总体上,该省绝大多数尾矿为普通固废,少部分为危险废物,砷、镉、锌、铅、铜、镍等6种元素存在污染风险,其中砷元素是最主要污染物;尾矿由于重金属含量较高而有一定的综合利用价值。     

宁东能源化工基地固体废物中汞含量分布及对环境影响

通过分析宁东能源化工基地各大燃煤电厂以及煤化工厂固体废物样品,研究了固体废物中的汞分布规律及环境影响。结果表明:汞易在脱硫石膏、粉煤灰和气化粗渣中富集,汞浓度分别为0.16、0.24、0.15 mg/kg,而炉渣和气化细渣中的汞含量则相对较低,分别为0.05、0.03 mg/kg。通过化学组成及汞含量数据分析发现,出现这种情况的原因与汞本身易挥发的性质和固体废物的物化性质有关。此外,通过固体废物浸出毒性实验发现,脱硫石膏、粉煤灰、气化粗渣的浸出汞浓度小于浓度限值(0.1 mg/L),而气化细渣因锅炉回用,不参与填埋,汞又不易在炉渣中富集,故总体上宁东能源化工基地的固体废物无汞环境污染倾向。     

煤矸石淋溶污染物对高速公路沿线土壤水环境污染的仿真研究

利用淋容试验,模拟自然降雨,分析了煤矸石对高速公路沿线地下水造成的污染,获得了大量真实可靠的数据,得出了煤矸石淋溶液中无机盐是造成高速公路沿线地下水污染的主要原因.并基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学建立了描述微量元素在土壤-水环境系统中迁移的数学模型,利用该模型对煤矸石淋溶微量元素在道路沿线土壤-水环境中的迁移规律进行了模拟分析,进一步预测了污染物浓度变化规律及分布特征,可为公路沿线土壤-水环境污染提供分析依据.     

粉煤灰制聚合氯化铝铁和白碳黑新工艺

采用粉煤灰制备聚合氯化铝铁和白碳黑.该法共分一次酸浸、碱溶、焙烧、二次酸浸4个阶段.实验确定的最佳工艺条件为:一次酸浸阶段酸溶温度100℃,碱溶阶段m(氢氧化钠):m(活化高硅渣)=0.6,二次酸浸阶段m(碳酸钠):m(灰渣A)=0.8、盐酸质量分数20%.在此条件下Fe~(3+)和Al~(3+)的总浸出率分别为96.54%和86.67%.主要产品聚合氯化铝铁的质量符合GB15892-2003<水处理剂聚氯化铝>的标准;产品白碳黑的质量符合GBl0517-89<沉淀二氧化硅>的标准.     

采用氢氧化钠溶液循环浸出法脱除高砷阳极泥中的砷

采用氢氧化钠溶液循环浸出法处理高砷阳极泥（简称阳极泥）,考察了氢氧化钠溶液与阳极泥质量比（简称液固比）等因素对限极泥中砷、锑、铅浸出率的影响。在液固比为5、氢氧化钠浓度为2．0moL／L、反应温度为70～85℃、反应时间为8h的条件下,砷浸出率可达95％以上;含砷浸出液经硫化钠沉砷后可返回浸出工序重复使用,在硫化钠与砷质量比大于3时,浸出液沉砷率维持在80％以上,同时回用浸出工序后,砷浸出率达95％以上,且铅、锑流失率较低。     

木屑生物炭在雨水径流中的氮磷淋出和吸附特性

现阶段生物滞留系统的填料存在氮磷营养素淋出及吸附净化效果不稳定的问题.为评估木屑生物炭作为生物滞留系统过滤层填料的可行性,选用传统填料（椰糠、堆肥、陶粒和火山石）作为对比材料,通过理化性质测试、批量淋洗实验、等温吸附和解吸实验,研究木屑生物炭的基本性质、淋出特性和吸附特性,探究木屑生物炭对生物滞留系统的优化效果与改良机制.结果表明,经高温热解生成的木屑生物炭具有疏松和多孔的特性,饱和含水率为195.65%,持水效果好;热解后木屑生物炭表面的氮磷元素转换为稳定的化合物,在批量淋洗实验中其氮素淋出量低、淋出速度快,磷素淋出滞缓但在人造雨水径流的淋洗中保持线型负值增长,吸附效果稳定;在典型雨水径流浓度（2mg·L^-1的NH₄⁺及2mg·L^-1的PO₄^3-）下,木屑生物炭可吸附34.6mg·kg^-1的NH₄⁺和59.5mg·kg^-1的PO₄^3-,具有突出的综合吸附能力;NH₄⁺及PO₄^3-吸附平衡后的木屑生物炭在去离子水中的平均解吸率为21.23%和17.43%,吸附效果稳定.综上所述,木屑生物炭的施用可解决填料营养盐过剩淋出的问题,且具有较好的氮磷吸附效果,可用作生物滞留系统的填料解决雨水径流污染问题.     

基于RZWQM模型模拟太行山低山丘陵区农田土壤硝态氮迁移及淋溶规律

太行山低山丘陵区是华北平原地下水补给区,近年来山区农田面积增加,农田过量氮肥投入造成地下水硝酸盐浓度逐年升高,因此,研究典型农田土壤氮淋溶过程对保护补给区地下水具有重要意义.本文以位于太行山低山丘陵区的中国科学院太行山生态试验站冬小麦-夏玉米轮作农田为研究对象,应用根区水质模型（root zone water quality model,RZWQM）对太行山低山丘陵区2015~2016年冬小麦-夏玉米的1个轮作周期内1m土壤剖面水分和硝态氮运移进行模拟.结果表明,土壤硝态氮淋溶主要发生在夏玉米季（雨季）,当全年施氮量为300 kg·hm^-2时,夏玉米季硝态氮淋失量达到59.9 kg·hm^-2,而冬小麦生长季硝态氮淋失量仅为2.12 kg·hm^-2.不同施氮量和不同降水年型下玉米季土壤硝态氮淋溶模拟结果表明,当施氮量为0、300和450 kg·hm^-2时,2016年（丰水年）极端降水后,玉米季土壤硝态氮潜在淋失量分别为10.5、59.9和136.5 kg·hm^-2;当全年施氮量为300 kg·hm^-2时,2013（枯水年）、2015（平水年）和2016年（丰水年）玉米季硝态氮淋失量分别占轮作周期总施氮量的9%、10%和20%;当全年施氮量为450 kg·hm^-2时,2013（枯水年）、2015（平水年）和2016年（丰水年）玉米季硝态氮淋失量分别占总施氮量的11%、17%和30%,表明大降水事件不仅对地下水形成大量补给,很大程度上也增加了累积在农田土壤中的硝态氮淋溶损失,增加了对区域地下水硝酸盐潜在污染威胁.