山东省东明县盐碱土分析及防治

本研究通过多渠道的实地调查，了解到研究区内盐碱土的分布、危害、当地农民的一些防治方法以及取得的效果，并结合有关方面的资料从地下水、气候、成土母岩、地形和灌溉5个方面讨论了该区盐碱土的成因。对所采土样利用5：1的水土比制备土壤浸出液，然后依次测定土壤的pH值、电导率及Ca^2＋、Na^＋、Mg^2＋、K^＋，SO4^2-、Cl^-、HCO3^-和CO3^2- 8种离子含量。通过以上工作得出该区盐碱土整体呈平行黄河的带状，属于pH值较高、盐渍化程度较重的盐化土，主要盐分为NaCl、Na2SO4。     

P204萃取铟的热力学研究

以Na2SO4为支持电解质,在P204+In2(SO4)3+n-C8H18+Na2SO4+H2O体系中,在温度278.15～303.15 K和离子强度0.1～2.0 mol·kg-1范围内,测定了萃取平衡水相中铟浓度和pH值.应用直线外推法在计算机上通过EXCEL计算了萃取反应的标准平衡常数K0,并得到经验公式logK0=-26.3+4.87×103/T+4.77×10-2T,同时计算了萃取反应的其他热力学量.     

P204萃取铟的热力学研究

以Na2SO4为支持电解质,在P204+In2(SO4)3+n C8H18+Na2SO4+H2O体系中,在温度278.15～303.15K和离子强度0.1～2.0mol·kg-1范围内,测定了萃取平衡水相中铟浓度和pH值.应用直线外推法在计算机上通过EXCEL计算了萃取反应的标准平衡常数K0,并得到经验公式logK0=-26.3+4.87×103/T+4.77×10-2T,同时计算了萃取反应的其他热力学量.     

SRB治理地浸采铀矿山污染地下水条件试验研究

地浸采铀过程中,由于溶浸剂的注入,改变了地下水的原始地球化学环境,使得地下水中铀及重金属离子的浓度增高,造成了地下水的污染。通过室内试验,参照污染地下水化学成分,研究了pH值对硫酸盐还原菌(SRB)还原SO42-的影响以及SRB对U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的去除效果。结果表明,溶液pH值对SRB还原SO42-的能力以及SRB去除U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的效果影响很大,当pH值为8时,SO42-还原能力和U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+的去除效果均达到最佳,为地浸采铀矿山污染地下水的治理提供了新的思路。     

铁精矿降硫的试验研究

通过试验研究表明，采用加酸降低pH值至6．5，提高磨矿细度至-200目85％，并添加Na2S、Na2SO4作为活化剂，柴油为辅助捕收剂，可以使难浮的磁黄铁矿易浮，磁选铁精矿含硫可从8．16％降至1．71％，达到质量要求。     

SRB治理地浸采铀矿山污染地下水条件试验研究

地浸采铀过程中,由于溶浸剂的注入,改变了地下水的原始地球化学环境,使得地下水中铀及重金属离子的浓度增高,造成了地下水的污染.通过室内试验,参照污染地下水化学成分,研究了pH值对硫酸盐还原菌(SRB)还原SO2-4的影响以及SRB对U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的去除效果.结果表明,溶液pH值对SRB还原SO2-4的能力以及SRB去除U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的效果影响很大,当pH值为8时,SO2-4还原能力和U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+的去除效果均达到最佳,为地浸采铀矿山污染地下水的治理提供了新的思路.     

磷矿浮选回水中SO_4~(2-)及总硬度去除试验研究

为解决离子在浮选回水中的积累问题,采用混凝沉淀法去除磷矿浮选回水中的SO42-及总硬度。研究结果表明:pH值对混凝效果影响较大。利用石灰乳调节废水pH值至8后,采用Na2CO3、PAC与PAFC联用处理工艺效果较好,Na2CO3、PAC和PAFC的适宜投加量分别为2000mg/L、600mg/L和1400mg/L,在此条件下,SO42-和总硬度去除率分别达到70.15%和85.05%。     

基于多方法耦合的矿井突水水源识别模型研究

为快速准确地判别矿井突水水源,减少矿井突水事故带来的危害,以保德矿为例,选取Ca2+、Mg2+、Na++K+、SO2-4、Cl-、HCO-3共6种水化学指标作为判别指标,通过分析各含水层水化学特征,确定了各含水层代表水样,以此为基础建立了耦合主成分分析-离群值检验-回归填补法-贝叶斯判别法的矿井突水水源判别模型,并将模型判别结果与PCA-Bayes模型判别结果做出对比。结果表明：保德矿采空区、二叠系砂岩含水层、石炭系砂岩含水层、奥灰含水层的水质类型分别为HCO3-Ca·Na·Mg型、HCO3-Na型、HCO3-Na型和HCO3·SO4-Ca·Na·Mg型|保德矿水样主成分为Ca2+、Mg2+、Na++K+、SO2-4,可作为综合指标反映保德矿原始水样数据信息|待测水样中的异常值,可通过离群值检验和线性回归模型确定并校正|对比数据校正前后Bayes模型判别结果,校正后准确率为95%,判别准确度明显提升,可准确高效的识别突水水源。     

以SDS为原料并作模板合成水溶纳米棒

通过引入Ca2+、NO3-、Cl-和十六烷基三甲基溴化胺,成功地合成了水溶性的Na2SO4纳米棒。XRD结果表明,实验制得的Na2SO4纳米棒纯度较高;SEM结果表明不同的外加物质对Na2SO4晶体的生长有显著影响。     

组合抑制剂在硫化矿浮选过程中抑制闪锌矿的电化学机理

采用热力学计算、循环伏安测试和紫外光谱分析,研究组合抑制剂(Na2SO3+ZnSO4)对闪锌矿抑制作用的电化学行为及机理。将抑制剂Na2SO3与ZnSO4组合使用,抑制组分Zn(OH)2稳定存在的区域比ZnSO4单独使用时拓宽,由pH=11.5增大到12.5。在pH为4.00的酸性条件下,该组合抑制剂对闪锌矿的抑制作用不明显,此时组合抑制剂的加入并未阻止捕收剂DDTC与闪锌矿作用。继续增大pH值到9.18,逆向扫描过程中生成Zn(OH)2的阴极峰增大了,即大量的亲水性产物Zn(OH)2覆盖在闪锌矿的表面,阻碍捕收剂DDTC与闪锌矿进一步作用,抑制作用较为明显。当pH值增大到11.88的高碱性条件下,闪锌矿自身的氧化占据了主导地位,组合抑制剂的抑制作用不如弱碱性条件明显。加入组合抑制剂(Na2SO3+ZnSO4)后,从抑制前后紫外光谱吸收峰反射强度的差值来看,闪锌矿在中碱条件下抑制效果最好。     

不同环境条件下的煤基胶体稳定性

为了揭示不同环境条件下煤基胶体的稳定性,实验采集辽宁省阜新市五龙煤矿选矿厂煤山底层煤粉,并用离心法提取胶体,研究pH值（pH=4~9）和电解质（Na+,Ca2+,Al3+,Mg2+,Cu2+和Zn2+）对胶体稳定性的影响,并对不同条件下煤基胶体悬液体系ζ电位进行测定。研究结果表明,煤基胶体稳定性随pH值的增加而增加,随着阳离子价数的升高而降低,同价态非重金属离子对其影响相似,同价态重金属离子比非重金属离子更易导致体系趋向不稳定状态;体系ζ电位绝对值随pH值的升高而增大,随阳离子价数的升高而降低,重金属离子<非重金属离子;不同pH值条件下的CFC值和ζ电位具有显著负相关性,且均达到0.01水平,Na+,Ca2+,Mg2+和Al3+存在时体系CFC值和ζ电位具有显著负相关性,且均达到0.01水平,Cu2+和Zn2+存在时体系CFC值和ζ电位不存在显著相关性。     

覆土厚度对煤矸石充填重构土壤活性有机碳分布的影响

按照不同覆土厚度将研究区分为A(＞100 cm),B(60~100 cm),C(40~60 cm)和D(20~40 cm)4类采样区,分别采集重构土壤剖面不同深度土壤或煤矸石样品,测定其含水量(WC)、pH值、密度(BD),以及有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC),研究覆土厚度对活性有机碳(AOC)分布的影响。结果表明：复垦5 a后,试验区0~20 cm土壤层SOC含量增加0.48 g/kg,DOC平均含量为46.86 mg/kg,MBC平均含量为46.09 mg/kg。与其他类型重构土壤相比,研究区有机碳库的恢复进度较慢,这主要受制于区域土壤性质和复垦地的土地利用方式。研究区相同土壤层的SOC含量大小关系为A＞B＞C＞D,也即随覆土厚度增加,煤矸石充填重构土壤SOC含量也相应增加。采样区B和C的 0~20 cm土壤层MBC含量相对较高,说明覆土厚度过薄或过厚,均不利于表层土壤MBC的积累;采样区D的煤矸石层DOC含量高达97.90 mg/kg,表层土壤中含量也达到64.80 mg/kg,均高于其他采样小区,说明覆土厚度较薄时,上覆土壤DOC含量很可能受到煤矸石层的影响。煤矸石层的qMBC值不能准确反映重构土壤肥力质量,而上覆土壤的肥力质量和SOC,我们可以用MBC来表征或预测。MBC与重构土壤pH值、BD呈极显著负相关(p＜0.01)、与WC呈显著正相关关系(p＜0.05),而SOC和DOC与上述土壤理化性质的关系却与之相反。     

室温下用氨性硫代硫酸盐从含铜金矿中浸出金

本研究确定室温下用含铜的氨性硫代硫酸盐溶解金的重要参数,包括Ｓ２Ｏ２－３ 、Ｃｕ２＋ 、ＮＨ３·Ｈ２Ｏ、ＳＯ２－３ 、ｐＨ 和浸出时间等。其中Ｓ２Ｏ２－３ 、Ｃｕ２＋ 、ＮＨ３·Ｈ２Ｏ、ｐＨ对金的浸出十分敏感。实验结果表明,在０．３—０．４ＭＳ２Ｏ２－３ 、０．０２ＭＣｕ２＋ 、０．４５ＭＮＨ３·Ｈ２Ｏ、０．２％ ＳＯ２－３ 、ｐＨ９—１０ 的条件下浸取含铜金矿１２—２４ｈ,金的浸出率可达到９５％ 左右     

基于不同形式MFC的PRB对AMD处理效果影响

基于SRB生物阴极MFC的可渗透反应墙（SRB-PRB）原位处理酸性矿井水,MFC结构与MFC 在SRB-PRB布局设计是影响预调节C/S,pH,M2+浓度效果的主要因素。实验构造了2种MFC结构（圆筒型、平板MFC）及在PRB中3种布局方式（点阵、顺流、横向渗流）,用于相同体积活性填料的可渗透反应墙中,研究不同结构MFC对AMD的预处理效果。AMD水质为pH=3,ρ（SO2-4）=3 000 mg/L,Fe2+,Cu2+,Zn2+质量浓度均为30 mg/L,调节HRT为3,2.5,1.5 d。结果表明,MFC对AMD预处理调节效果与污泥碳源可利用性、MFC结构及在PRB中的布置方式有关,影响程度:碳源＞MFC结构＞布置方式。圆筒型MFC结构优于平板型,功率密度是平板型的2倍。3种布局方式圆筒点阵式结构PRB出水pH值在7左右,Fe2+,Cu2+,Zn2+去除率分别为96.2%～100%,99.6%～100%,95.3%～99.3%,且均高于高于平板型;SO2-4去除速率平均高于平板式7 g/（m3·h）左右。圆筒型MFC点阵布局方式表现出性能稳定、设计灵活的特点。     

基于生物阴极MFC的PRB中试系统处理AMD研究

为研究基于SRB生物阴极微生物电池(MFC)的固定化硫酸盐还原菌可渗透反应墙(PRB)对提高PRB处理酸性矿井废水(AMD)效果的影响,构建了中试系统,考察了进水不同p H值、重金属离子浓度及不同HRT对系统处理AMD效果的影响。结果表明:(1)MFC区有很好的调节p H功能,进水p H=3,仍能调节PRB生化反应区进水及系统出水稳定在6.5左右。(2)重金属离子的去除以MFC区为主,系统最终出水重金属离子去除率在95%左右;调节HRT=4~2 d,Fe~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Ni~(2+)去除速率750~1 500 mg/(m~3·h),而Mn~(2+)去除速率略低为600~1 000 mg/(m~3·h)。(3)硫酸根的去除速率随碳源减少呈下降趋势;MFC外电压随碳源以及菌量的变化而显著变化。     

硫酸铵浸出离子型稀土矿对土壤和地下水污染的研究现状

我国的离子型稀土矿多采用硫酸铵原地浸出工艺富集,该工艺对土壤和地下水均会造成污染。根据硫酸铵原地浸出稀土矿的机理和工艺现状,分析了在浸出过程中对土壤和地下水环境所造成的氨氮污染、重金属污染、稀土元素污染及酸化等。总结了浸矿中所产生的NH_4~+、SO_4~(2-)、H~+、重金属离子、稀土离子等污染物在土壤和地下水中的迁移及转化路径。各污染物随浸出液通过渗透作用进入土壤和地下水,在此过程中,部分NH_4~+被氧化为NO_2~-、NO_3~-,SO_4~(2-)被还原为S~(2-)以及与Ca~(2+)反应生成CaSO_4。     

氨性硫代硫酸盐浸金体系中硫代硫酸盐的消耗

分别从模拟浸出环境和实际浸金过程两个方面研究硫代硫酸盐的消耗规律。S2O32-的损失率基本上随Cu2 浓度和NH4 浓度的增大而增大。pH由8.00升高到9.70时溶液中的S2O32-不但没有损耗,反而有所增加。在氨性溶液中,SO42-存在的条件下,随Na2SO3添加量增加,溶液中S2O32-损失率急剧下降,最后甚至出现溶液中S2O32-浓度快速升高的现象。用(NH4)2CO3代替(NH4)2SO4,最终溶液中S2O32-的损失率都很大。硫代硫酸盐浸金法具有较强的抗外来阳离子干扰的能力。实际矿样柱浸过程与搅拌浸出静置过程中硫代硫酸盐的损耗规律基本一致。     

油酸钠体系下白云石、高岭土、石英的浮选性能

在油酸钠体系下,研究了白云石、高岭土、石英纯矿物的浮选性质,考察了pH值、油酸钠用量、不同金属离子及浓度影响,并通过Zeta电位的测试分析了pH值及金属离子的影响作用。结果表明：白云石在油酸钠体系中有较好的浮选特性,且条件因素影响不显著;石英的可浮性较差,加入Ca2+、Mg2+、Al3+活化后,经调节pH值均能使石英回收率达到90.0%以上;高岭土在油酸钠溶液中浮选回收率可达80%,在Ca2+、Mg2+、Al3+参与的强酸强碱环境下,几乎没有可浮性。     

某铀尾矿库下游地下水中U形态特征研究

以某铀尾矿库下游地下水为研究对象,分析该地下水水化学成分的基础上,采用PHREEQC软件模拟在不同pH值、pe值条件下U赋存形式及饱和指数(SI)间的变化关系。结果表明:研究区地下水中U主要以UO_2(CO_3)_3~(4-)、UO_2(CO_3)_2~(2-)、UO_2CO_3、(UO_2)_2CO_3(OH)_3~-、UO_2(OH)_2、UO_2(OH)_3~-等形态存在,其中UO_2(CO_3)_3~(4-)所占比例最大,平均高达87.64%。pH值是影响铀存在形态的重要因素,UO_2CO_3在pH=5时含量最高,在pH>5后,UO_2CO_3、UO_2SO_4和UO_2~(2+)含量逐渐下降;UO_2(CO_3)_2~(2-)在pH=6时达到峰值后随pH值增加而递减,在pH>6后具有高络合常数的UO_2(CO_3)_3~(4-)占绝对优势。随着pe值的增加,U~(6+)摩尔浓度不变,而U~(4+)浓度增加。SI结果显示,在该研究区水文地球化学背景下,随着pH值、pe值的改变,地下水中的UO_2SO_4、UO_2CO_3、UO_2(OH)_2均处于溶解状态。     

降雨对废弃尾矿分层土壤重金属铜铅锌的淋滤释放影响规律研究

为探究废弃尾矿中三种典型重金属元素Cu、Pb、Zn在不同降雨pH值、降雨强度以及降雨历时综合影响条件下的淋滤释放变化规律，以辽宁省辽阳县寒岭镇某废弃尾矿库为对象，在实验室内配制与现场实际情况相符的不同污染程度的土壤样品，采用大型土柱分层装填，模拟降雨进行淋滤试验。研究发现：（1）pH值越低各出水口淋出液中铜铅锌的含量均越大，酸性淋滤下的重金属浓度相比碱性淋滤要更高，3种重金属的累积释放量为Zn>Pb>Cu；（2）底部出水口重金属浓度一直保持是最大的，各土柱溢流口淋出液的重金属浓度不为0；（3）总体上，淋出液中的重金属Cu、Pb、Zn含量均随着降雨强度的增大呈增加趋势；（4）在酸性降雨条件下，淋出液中铜、铅、锌的含量也均随淋滤时间的增大呈增加趋势，弱碱性淋滤条件下则正好相反。