碳酸钙对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用

为探究碳酸钙对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用,以甘肃省白银东大沟Pb、Zn、Cd等重金属复合污染土壤为研究对象,通过添加不同质量的碳酸钙进行稳定化实验。结果表明,在轻度污染土壤中,当CaCO_3的添加量由1%增加至15%时,pH值由初始7.45升高至7.91,浸出浓度降低;用水平振荡法浸出时,Pb、Zn的稳定效率可分别达48.93%、51.18%;用硫酸硝酸法浸出时,Pb、Zn的稳定效率可分别达50.48%、21.40%。在重度污染土壤中,当CaCO_3的添加量由2%增加至18%时,pH值由初始6.76升高至7.16,浸出浓度降低;用水平振荡法浸出时,Pb、Zn、Cd的稳定效率可分别达48.07%、74.21%、99.19%;用硫酸硝酸法浸出时,Pb、Zn、Cd的稳定效率可分别达42.32%、65.55%、78.39%。添加碳酸钙后土壤pH值略有升高,这是由于CaCO_3在土壤溶液中溶解产生OH-,土壤中的重金属形成了氢氧化物和碳酸盐沉淀,有效降低了重金属的迁移性,起到重金属稳定化作用。     

油泥热解渣对铅渣中As、Zn、Pb和Cd的同步稳定化

针对云南省个旧市泗水庄片区铅冶炼渣As、Zn、Pb和Cd等重金属污染的问题,利用油泥热解渣对其进行稳定化处理以降低这些重金属的浸出毒性。热解渣是一种含有大量纳米FeS、Fe_1-xS、CaS等的炭质复合材料,具有稳定化铅渣中重金属的潜能。研究表明,铅渣中的重金属As、Zn、Pb和Cd可高效、同步吸附在热解渣表面,降低铅渣中这些重金属的浸出毒性。当热解渣用量为4%、液固比为10:100时,铅渣中As、Zn、Pb和Cd的浸出浓度可从0.7202、3.5120、0.3800和0.0456 mg/L分别降低至0.0714、0.1668、0.0262和0.0038 mg/L,低于地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中Ⅳ级限值。铅渣中As、Zn、Pb和Cd浸出浓度的降低是因为铅渣中的As与热解渣表面的Ca2+、Fe2+反应就地生成了稳定的砷酸钙和砷酸亚铁,铅渣中Zn2+、Pb2+和Cd2+与热解渣表面的S2-反应就地生成了稳定的ZnS、PbS和CdS,从而提高了铅渣中As、Zn、Pb和Cd的稳定性。      

土壤PH值对重金属形态的影响及其相关性研究

为了研究土壤pH值与土壤重金属形态的相关性,通过重金属污染土壤中添加海泡石,进行了土壤重金属形态的分析及土壤pH值与土壤重金属形态的相关性研究。分析结果表明:添加海泡石可明显提高土壤pH值,降低重金属的可交换态浓度,使可交换态重金属转化为其他形态。土壤中可交换态重金属Cd、Zn、Pb浓度与土壤的pH值均呈显著负相关。除了土壤中Zn的铁锰氧化态和有机物结合态以外,Cd、Zn、Pb的碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态浓度均与土壤的pH值呈显著正相关。植物体内重金属浓度与土壤pH值之间存在显著的负相关。研究表明海泡石可显著改变土壤pH值及土壤重金属的形态,并且重金属形态与土壤pH值存在显著的相关性。     

还原—浸出法分离回收铜冶炼脱硒渣浮选尾矿中铅的研究

铜冶炼系统中产生的脱硒渣浮选尾矿中含有Pb、Sb、Te、Bi等有价元素,针对此尾矿开展了还原—浸出法分离Pb,富集Sb、Te、Bi等有价金属的试验研究。探究了还原预处理对铅浸出效果的影响,考查了液固比、NaOH浓度、反应温度、反应时间等因素对铅浸出效果的影响。结果表明,经过还原预处理之后,尾矿中铅的浸出率明显提升。还原预处理最佳条件为:焙烧温度550℃、焙烧时间6h、碳粉与物料的比例为1∶20。浸出最佳条件为:液固比8∶1、NaOH浓度180g/L、浸出温度90℃、恒温浸出时间1h。在此条件下铅的浸出效果最好,最高浸出率为97.1%。铅的有效浸出使得尾矿中Sb、Te、Bi等元素得到富集,为后续有价元素的提取奠定了基础。     

煤矸石对铜尾矿中重金属(Zn,Pb,Cd,Cr和Cu)形态及生物有效性的影响

铜尾砂堆积在地表会随着淋溶和风化作用溶出重金属元素,对环境产生一定危害,其生态修复的关键是进行基质改良,进行植物修复。通过黑麦草盆栽实验,将淮南煤矸石添加入铜尾砂,探讨矸石对铜尾砂中重金属行为的影响。结果表明:矸石添加能显著提高铜尾砂p H、有机质和养分水平(总氮、总磷和总钾),缓解尾矿砂贫瘠环境。矸石添加后,铜尾砂中Zn,Pb,Cd和Cu的交换态和碳酸盐结合态重金属逐步向铁锰结合态、有机结合态和残渣态转化(除个别处理Pb和Cu残渣态),铜尾砂中有效态Zn,Pb,Cd和Cu浓度不断降低,从而降低了黑麦草中相应重金属浓度,总体表现为铜尾砂-黑麦草系统内Zn,Pb,Cd和Cu生物活性降低效应。然而,由于矸石中Cr浓度相对铜尾砂偏高,其添加会引起尾矿砂中有效态Cr浓度及Cr迁移性增加而增大黑麦草对Cr的吸收。因此,煤矸石可对尾矿砂中Zn,Pb,Cd和Cu产生一定稳定化作用,而虽然矸石内源性Cr会释放到铜尾砂,其也可被黑麦草富集,由此,煤矸石可视为一种潜在的废弃物改良剂,对铜尾砂具有一定生态改良潜力。     

垃圾焚烧飞灰水洗-酸浸稳定化技术研究

垃圾焚烧飞灰中富集了浓度较高的重金属,对环境存在潜在威胁,但同时具有一定的回收价值.对水洗-酸浸稳定化技术处理城市垃圾焚烧飞灰的效果进行了实验室研究,分析了垃圾焚烧飞灰的主要化学组成,考察了水洗过程对于飞灰中主要元素和重金属去除的影响、水洗过程中的化学组成变化和飞灰重金属酸浸的效果,评价了水洗飞灰酸浸残渣的稳定性.结果表明:L/S ＝20时,水洗过程可以浸出60%以上的Cl,47%以上的Na、K、Ca,18%以上的Pb.水洗后,重金属Zn、Pb、Cu含量分别增加76.37%、21.91%和46.16%.与原灰相比,水洗飞灰酸浸过程中的Zn浸出量也有很大提高,而Pb浸出量的增加很小.当HCl 浓度<1M时, Pb和Zn的浸出量随着HCl浓度增加迅速增大,这主要是因为重金属的可交换态和碳酸盐结合态对溶液中离子强度和pH变化敏感.对水洗飞灰酸浸残渣进行的连续提取实验表明,重金属以残留态存在为主,其稳定性显著提高.本文的结果表明,水洗-酸浸工艺能够通过增加飞灰的稳定性和减少重金属的浸出性来提高飞灰的环境安全.     

兖州矿区矸石山与周围土壤中微量元素形态分析

采用欧共体参比司的三步连续提取程序,对采集到的兖州矿区内的南屯、北宿、济二和东滩矿的矸石及周边土壤样品,分别测试了重金属Cu、Cd、Cr、Zn、Pb的4种形态及矸石浸出毒性。得出了重金属污染物的化学形态对环境和生命体的危害及毒性程度为:酸可提取态氧化物结合态有机结合态残渣态。     

多介质环境重金属污染调查评价—以某典型铅冶炼地块为例

本研究以湖北某典型铅冶炼地块为研究对象,对地块内土壤、地下水、废水、地表水、废渣、建筑物等多介质环境进行污染调查,通过地质勘察、样品采集与分析等手段揭示了该地块多介质环境重金属污染的空间分布与污染成因。结果表明研究地块表层土壤样品Cd和Pb酸浸出浓度超标,表层土壤具有危险废物特性。土壤铅污染主要集中在表层,最大超标深度为1m,Cd相对于Pb更容易向土壤下层运移,最大超标深度为6.5m,深层土壤超标区域主要集中在水渣堆场、除尘区、地下烟道区；地下水Cd的点位超标率为50%；沟渠积水和水池废水中Cd含量超《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)第一类污染物最高容许排放浓度；除尘区建筑地坪、烟道壁、烟道灰和部分遗留废渣Cd或Pb的酸浸出液超标。该地块内Cd随地表径流迁移至周边环境,可能造成土壤和地表水二次污染,具有较大的环境风险。     

响应曲面法优化金精矿生物氧化渣非氰浸金过程

采用单因素法和响应曲面法对活性炭-硫氰酸铵浸出金精矿生物氧化渣过程进行优化研究。结果表明,在硫氰酸铵浸金过程中加入活性炭能进一步提高金浸出率; 金浸出率随硫氰酸铵浓度和pH值增加而升高、随着活性炭添加量增加先升高后降低; 硫氰酸铵浓度和pH值的交互作用对金浸出率影响明显,各因素对金浸出的影响程度为:硫氰酸铵浓度>pH值>活性炭添加量; 在硫氰酸铵浓度0.85 mol/L、pH=11.58、活性炭添加量3.37 g/L的适宜工艺条件下,金浸出率预测值为93.93%,平均实验值为94.00%,二者误差值仅0.07%,模型能够对金浸出率实现准确地分析和预测。     

浸提法去除铁尾矿中重金属Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的研究

本文以铁尾矿为研究对象,以草酸和EDTA-2Na作为浸提剂对铁尾矿中的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni进行震荡浸提实验,研究不同浸提液浓度、液固比和震荡时间对重金属去除效果的影响,并对浸提前后重金属形态的变化进行分析,探讨了浸出含量与重金属形态的相关性。结果表明,Pb、Cu、Cr在草酸浓度分别为250、100、200 mmol/L时去除率达到最高,分别为19.9%、43.9%、4.2%;Zn和Ni在EDTA-2Na浓度分别为100、200 mmol/L时去除效果最好,去除率分别为33.2%和39.4%。草酸浸提过程中,Cu和Pb的去除率随震荡时间的增加逐渐提高,Zn、Ni和Cr的去除率在120 min后基本趋于稳定。EDTA-2Na对重金属的去除率随震荡时间的延长变化不大,当震荡时间为60 min时基本趋于稳定。当液固比为30∶1时,草酸和EDTA-2Na对重金属的去除效果相对较好。对草酸浸提前后重金属的形态进行分析,发现浸提不仅能够有效去除重金属的易迁移形态,还能使重金属形态发生迁移转化。相关性分析发现重金属浸出含量与可交换态和碳酸盐结合态的相关系数分别为0.930*和0.996**。浸提后铁尾矿中重金属的可交换态和碳酸盐结合态比例降低,残渣态、铁锰氧化物结合态和有机结合态比例增加,提高了铁尾矿在环境中的稳定性,降低了其污染环境的风险,为铁尾矿的无害化提供了新的思路和理论依据。      

具有高效光催化析氢和污染物降解性能的三维多孔V2O5/g-C3N4制备

面对能源日益短缺和水环境污染问题,开发高性能催化剂用于光催化析氢和污染物降解具有重要意义。采用热聚合法制备复合催化剂V₂O₅/g-C₃N₄,测试结果表明该复合催化剂具备稳定的三维多孔结构,比表面积大,表面活性位点多。V₂O₅负载可以增强g-C₃N₄的光吸收能力,促进光生电荷的分离转移,进而提高其光催化活性。在可见光照射下V₂O₅/g-C₃N₄具有优异的产氢活性和较高的光催化降解RhB性能,其析氢活性为1.38 mmol?g^-1?h^-1,降解RhB性能为96.85%。通过活性粒子捕获实验探究了催化过程中RhB的降解机制,结果表明在RhB的光催化降解过程中超氧自由基起着至关重要的作用。该研究对制备高活性的可见光响应催化剂具有指导意义。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

磷酸铁锂材料有着良好的循环性能、热稳定性、环保性等特点,不断在锂离子电池中流行。但是由于电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响着电池行业的发展。因此本论文通过介绍了LiFePO4的基本结构、制备及改性方法包括固相合成法、水热法、表面包覆及掺杂等,对目前LiFePO4存在的问题及前景进行了综述,分析改善磷酸铁锂性能的方法,并预测未来的发展趋势。     

银精矿在[Bmim]HSO4-硫脲体系中的浸出

论文研究了某浮选银精矿在pH值、Fe₃ 浓度、硫脲浓度、浸出时间等因素的影响下,该银精矿分别在[Bmim]HSO₄—硫脲和硫酸—硫脲浸出体系中浸出行为的差异。结果表明,在[Bmim]HSO₄—硫脲体系中,当pH=1.43([Bmim]HSO₄浓度0.1mol/L)、Fe₃ 浓度0.008mol/L、硫脲浓度0.25mol/L、浸出时间40h时,银的浸出率80.60%;而在硫酸—硫脲体系中,当pH=1.18(硫酸浓度0.03mol/L)、Fe₃ 浓度0.012mol/L时,银的浸出率70.80%,[Bmim]HSO₄—硫脲浸出体系比硫酸—硫脲浸出体系的浸银率高出9.80%。     

复合絮凝剂在四氧化三锰工业污水处理中的应用

研究了用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理四氧化三锰工业污水,考察了絮凝剂PAC加入量、助凝剂PAM加入量和加入时间对四氧化三锰工业污水絮凝效果的影响。试验结果表明：实验室过程中,在PAC加入量5 mg/L,PAM加入量0.6 mg/L,PAM在PAC加入后30 s加入条件下,复合絮凝剂的絮凝效果最好,浊度去除率可达94.8%,达到了工业污水排放的国家标准。还对复合絮凝剂在工业污水处理应用中应注意的问题进行了简要分析。     

锂离子电池钠掺杂LiFePO_4正极材料的电化学性能

利用高温固相法制备Li1-xNaxFePO4(x=0,0.05,0.10,0.20)正极材料,并进行电化学性能测试。结果表明,Li0.95Na0.05FePO4材料表现出最好的电化学性能,在0.1C充放电时首次放电容量为107.6mA·h/g,循环20次后的放电容量为109.3mA·h/g,容量保留率几乎100%。在0.5C、1.0C和2.0C不同倍率下放电,容量保持率分别为80.22%、97.36%和91.90%。与纯LiFePO4相比,Li0.95Na0.05FePO4材料具有更高的可逆容量、更稳定的循环性能和更好的倍率性能。     

用Mn3O4吸附水中Cr(Ⅲ)的试验研究

以合成的Mn₃O₄为吸附剂,研究了pH、吸附时间、Mn₃O₄投加量和Cr(Ⅲ)浓度对Cr(Ⅲ)吸附效果的影响,并测定了吸附等温线。结果表明：当Cr(Ⅲ)初始浓度为10 mg/L时,发生吸附的pH范围为3.0～7.2, pH=6.5时吸附率达到93.7%,pH＞7.2时容易出现Cr(OH)₃沉淀;在25 ℃及pH=5.5的条件下,Mn₃O₄对Cr(Ⅲ)的吸附量经历一个先快速上升,后逐渐增大并达到平衡的过程,达到平衡的时间为17 h;Cr(Ⅲ)的吸附量随Mn₃O₄投加量和Cr(Ⅲ)浓度的增加而增大,吸附等温线符合Freundlich方程。     

分支溜井在多分段放矿过程中的应用

多分段放矿对人员及运输设备构成较大的安全威胁。为解决此问题,以保证放矿过程的安全和满足企业生产需要,提出了施工溜井联道、叉井、刻槽等措施,对溜井进行局部改造,确保分段溜井联道与主溜矿井不直接贯通即可正常放矿,实现了同一溜井多点放矿、多分段同时使用。同时,分支溜井的应用减少了系统溜井数量,提高每条溜井的使用率,保证了放矿人员及铲运设备安全,安全效益、经济效益显著。这种放矿方法可为矿区今后的生产和同类型的矿体开采提供一定参考与指导。     

CaLu2Al4SiO12:Eu3+荧光粉的制备和发光性能研究

现代农业如植物工厂的快速发展对植物照明的需求不断扩大,发光强度高、热稳定性良好的深红色荧光粉是LED人工植物照明光源的关键材料。为研究Eu³⁺在CaLu_2-xAl₄SiO₁₂基质中的发光性能,采用高温固相法合成了新型CaLu_2-xAl₄SiO₁₂:xEu³⁺（x=0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1）荧光粉,通过多种表征测试技术,系统地研究了荧光粉的晶体结构、微观形貌、荧光性质及热稳定性能,并初步探究了CaLu_2-xAl₄SiO₁₂:xEu³⁺在植物照明领域应用的可能性。通过XRD、Rietveld结构精修、EDS能谱和元素分布分析发现, Eu³⁺成功进入了CaLu₂Al₄SiO₁₂基质中。荧光光谱测试结果表明：在711 nm光的监测下,样品在280—500 nm范围出现了Eu³⁺的特征f-f跃迁吸收峰;在394 nm光的激发下,样品在550—750 nm范围出现了Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J （J=0、1、2、3、4）跃迁发射,其最强发射峰位于711 nm（⁵D₀-⁷F₄）处,Eu³⁺的最佳掺杂量x=0.5;Eu³⁺的荧光寿命衰减曲线和荧光发射光谱,证明了Eu³⁺在CaLu₂Al₄SiO₁₂基质中只占据一个晶体学格位;CaLu_1.5Al₄SiO₁₂:0.5Eu³⁺荧光粉在423 K下的发射峰积分强度为室温下的91.75%,表明了该荧光粉具有良好的热稳定性;CaLu_2-xAl₄SiO₁₂:xEu³⁺的深红色强发射峰位于711 nm处,与植物的光敏色素（P_FR）吸收波段相吻合,表明CaLu_2-xAl₄SiO₁₂:xEu³⁺是一种潜在的可用于LED植物照明的荧光粉。     

MoS2/In2Se3异质结电子结构与光电性质研究

二维材料异质结可以利用各组份二维材料的优异物理性质,实现按需设计制备新型的功能器件。通过构建二维半导体材料MoS₂与二维铁电材料In₂Se₃的异质结,研究了铁电极化对异质结的能带结构、电荷转移、压电系数及光电响应的影响。结果发现：当极化方向沿着从MoS₂指向In₂Se₃方向时,异质结能量更低、结构更稳定、电荷转移更多、能带带隙也更小;相比于面内应变对异质结带隙产生的微弱影响,利用极化方向的翻转可有效地调控异质结的带隙,实现从Ⅰ型能带对齐到Ⅱ型能带对齐;针对最稳定的异质结结构,发现压电系数e₃₁相比于单层In₂Se₃提升了24倍。通过实验采用干法转移制备出MoS₂/In₂Se₃异质结,利用拉曼光谱与光致发光光谱对其光电特性进行表征,发现异质结区保留着各自组份材料的拉曼特征峰与激子峰信号,相比于单独的In₂Se₃,异质结对In₂Se₃激子峰具有荧光增强效应。     

黄金工业高盐度废水的处理研究

通过超滤装置的预处理,除去高盐度废水中的胶体和悬浮物。然后通过一级纳滤装置将 进行浓缩,浓缩液通过冷冻系统将K₂SO₄进行回收;一级纳滤装置出水经过二级纳滤装置处理后,出水回用到生产车间,二级纳滤装置的浓缩液重新回到超滤装置。高盐度废水经过处理后,其中的K₂SO₄得到了回收,废水基本达到零排放,可以实现良好的经济效益和社会效益。