赤泥复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe2+、Mn2+和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe2+和Mn2+的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe2+和Mn2+的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g（以CaCO3计）,具有较强的pH值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe2+和Mn2+,且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的优良吸附材料。     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

直接还原选矿尾渣制备陶粒的研究

以直接还原选矿尾渣为主要原料,添加城市污水处理厂剩余污泥制备轻质陶粒,考察了烧制过程中各主要因素(预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间和原料配比)对陶粒性能(表观密度、堆积密度、1 h吸水率和颗粒强度)的影响,最终确定了烧制陶粒的最佳工艺条件。结果表明,尾渣与污泥的最佳质量比为尾渣∶污泥=95∶5,烧制陶粒的最佳工艺条件为:预热温度550℃,预热时间30 min,焙烧温度1 110℃,焙烧时间6 min,此时制得的陶粒表观密度为1.365 g/cm3,堆积密度0.672 g/cm3,1 h吸水率3.50%,颗粒强度220 N,筒压强度3.5 MPa。     

焙烧工艺对赤泥陶粒烧成特性及性能的影响

采用烘干炉-预热炉-烧成炉"三炉联用"模拟烧结机生产陶粒的方式,研究不同焙烧温度和烧成时间对赤泥陶粒宏观、微观形貌结构及强度、吸水率、堆积密度等基本物理力学性能的影响.结果表明,预热温度550℃、预热时间15 min条件下,优化焙烧温度为1115℃、烧成时间15 min.制备的赤泥陶粒整体陶质化特征显著,表层呈典型玻化...     

膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。     

膨润土-钢渣复合颗粒去除Fe2+的吸附机理研究

为了探究膨润土-钢渣复合颗粒对酸性矿山废水中Fe2+的吸附机理,采用宏观、微观实验相结合的方法对复合颗粒处理含Fe2+废水进行了探究,初步揭示了复合颗粒对Fe2+的离子交换、络合反应机理及规律。通过测定复合颗粒处理废水过程中Na+、Ca2+的释放当量,揭示了复合颗粒对Fe2+的阳离子交换作用主要发生在反应前5~10 min,通过XRD微观测定颗粒层间距变化进一步揭示发生了阳离子交换作用。通过测定不同离子强度下复合颗粒对Fe2+的去除量,确定在反应前300 min均有外表面络合作用。     

碱浸改性蛇纹石尾渣吸附材料的制备及其对Cu2+的吸附性能研究

为提升蛇纹石尾渣(ALS)对重金属污染物Cu²⁺的去除效果,实现废水中Cu²⁺的高效去除,开展了蛇纹石尾渣碱浸改性研究,系统探究改性后蛇纹石尾渣吸附材料(AALS)对废水中Cu²⁺去除性能的影响。结果表明,当蛇纹石尾渣与氢氧化钠质量比为1∶0.12、改性温度为30.0℃、改性时间为90.0min时,改性效果最佳。利用BET、SEM、XRD和FTIR等分析方法考察了碱浸改性蛇纹石尾渣的改性机理。结果表明,碱浸改性致使蛇纹石尾渣的比表面积从22.62m²/g提高到67.19m²/g,碱可以侵蚀蛇纹石浸渣的结构,导致其暴露出更多Si—O—Si、Si—O官能团,增加了颗粒表面的Cu²⁺吸附位点。AALS对溶液中Cu²⁺的最佳吸附条件为AALS用量为0.15g、吸附时间为15min、溶液p H值为5.39,此时其对50.0m L浓度为125.0mg/LCu²⁺溶液中Cu²⁺的吸附量及Cu^2+...     

伊利石合成沸石相吸附材料及对水中Ni2+ 的吸附

以伊利石-石灰石-石膏焙烧活化物为前驱体,采用水热法成功合成了沸石相吸附材料(ZAM),通过XRD和SEM表征其微观结构并考察了其对水溶液中Ni2+的吸附性能,结果表明,制备ZAM的较佳工艺条件为:硅铝比2.0,水热反应温度150℃,水热反应时间4h.此条件下合成的ZAM对Ni2+有较强的吸附性能,在温度25℃,pH值为6时,ZAM吸附Ni2+在180 min内达到平衡,吸附剂的较佳投加量为0.4 g/L、较大吸附量为121.21 mg/g,吸附过程符合拟二级动力学方程和Freundllich吸附模型,为以离子交换为主的多分子层的化学吸附.     

污泥和石英砂尾矿制备建材陶粒的烧结时间研究

以城市污水处理厂的污泥与石英尾砂为主要原料,添加适当助剂如河道底泥、矿山浮选脱硫废渣,可制备建材陶粒.在原料配比m(石英尾砂)∶m(污泥)∶m(粘合剂)∶m(河道底泥)=4∶4∶3∶3、进料温度400℃、预热时间20min、焙烧温度1100℃、焙烧时间25 min的条件下,制备的陶粒强度为5.11 MPa,吸水率为11.7%,堆积密度为913kg/m3.     

山东某赤泥提铁试验研究

随着我国氧化铝产业的不断发展,排放的赤泥日益增多,引发越来越严重的环境污染。为有效回收赤泥中的铁,对山东某厂拜耳法生产氧化铝产生的赤泥进行了磁化焙烧—弱磁选工艺试验。结果表明,赤泥与焦炭按10∶1的质量比混合均匀后,在焙烧温度800℃、焙烧时间50 min的条件下进行磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.074 mm含量80%,在磁场强度为160 kA/m的条件下进行弱磁选,可获得TFe品位55.40%、回收率为81.44%的铁精矿。     

涌泉膨润土吸附废水中Cu2+、Zn2+、Cr3+的试验研究

用山东潍坊涌泉某膨润土厂生产的膨润土对模拟含Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^3＋的废水进行了试验研究。结果表明，该膨润土对废水中的Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^3＋有较高的去除率。并且吸附速度快、时间短，可作为废水中重金属Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^3＋的吸附剂使用。吸附后的膨润土，可用作抗菌材料的添加剂。     

Ca2+、Mg2+、SO42-、PO43-对晋宁磷矿浮选的影响

浮选过程中多次循环后的选矿废水,其累积的药剂及无机离子达到一定浓度时会影响浮选过程,增加药耗、降低回收率,甚至影响精矿质量。为研究高浓度无机离子对矿物可浮性的影响,以云南晋宁磷矿为研究对象,浮选过程中分别添加Ca2+、Mg2+、SO42-、PO43-进行单因素及正交试验,研究4种离子对磷矿正浮选的影响。结果表明,Ca2+、Mg2+对磷矿正浮选影响较大,当回水中钙镁离子超过100 mg/L时,需去除钙镁离子后选矿废水方能回用。     

红黄土对水中Cr~(3+)和Cd~(2+)的吸附性能

用天然红黄土作为吸附剂进行了去除水中Cr3+和Cd2+的试验研究,考察了pH值、吸附时间、红黄土投加量对吸附效果的影响,测定了不同pH和不同温度下的吸附等温线。结果表明:红黄土对Cr3+的吸附能力高于对Cd2+的吸附能力,一定条件下,Cr3+的去除率可达99.5%,而Cd2+的去除率最高约63%;吸附行为均符合Lang-muir单分子层吸附模型。根据试验结果,认为红黄土有望成为处理含重金属离子废水的新型吸附材料。     

改性硅藻土处理含重金属Cu2+废水

工业废水中有许多重金属离子如Cu^2＋等，对环境和人体有巨大的危害，在这些废水排人河流、湖泊之前需要进行一系列的处理，使之不会污染环境和危害人体健康。本文研究了改性天然微孔材料——硅藻土吸附模拟废水中重金属离子Cu^2＋的吸附作用及影响因素。实验研究表明：吸附过程中硅藻土用量、吸附时间、溶液pH值，是影响硅藻土对重金属离子Cu^2＋吸附去除的主要因素。其中，pH值是影响吸附的最主要的因素。最佳吸附条件：时间60min，pH值4，用土量0．6g。     

碳羟基磷灰石对废水中Zn2+的吸附性能及机理研究

利用废弃蛋壳制备碳羟基磷灰石,并利用其对废水中的Zn2 进行吸附作用研究.对影响吸附效果的几个因素,包括pH值、吸附时间、温度、吸附剂用量以及Zn2 初始浓度等进行试验,结果表明,碳羟基磷灰石对Zn2 的吸附效果很好.当废水中Zn2 初始浓度为50 mg/L、CHAP用量为3 g/L、pH为6、温度为35℃、作用时间为1 h时,Zn2 吸附率高达98.75%,其吸附容量达16.5mg/g.吸附试验还表明,该吸附符合Langmuir和Freundlich方程,对Zn2 吸附比较稳定.     

DX-4对含Ni2+废水的处理研究

采用国产化工原料合成了DX-4水处理剂。研究了TDX-4用量、DX-4含硫量、pH值、反应时间对废水中Ni^2＋脱除率的影响。实验表明,DX-4处理含Ni^2＋废水效果明显,处理后废水可直接排放;残渣化学性质稳定,无二次污染。     

从含重金属废水中回收铅、汞的研究

在研究单一体系中铅/汞回收的基础上, 采用分步硫化沉淀浮选法对含Pb²⁺、Hg²⁺混合废水中铅/汞的分离回收进行了研究。试验结果表明: 向混合废水中加入Hg²⁺1.1倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药45 mg/L, 浮选5 min, 浮选后的废水再加入Pb²⁺1.5倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药25 mg/L, 浮选5 min, 铅和汞回收率均达99.90%以上。经该方法处理后的废水中残余重金属含量均低于GB8979-1996一级标准。浮渣中汞品位为32.42%, 铅品位为83.25%, 具有极高的资源回收价值。     

磁性粉煤灰沸石的制备及其对Cu2+的吸附研究

以粉煤灰为载体负载Fe3O4纳米粒子后原位水热合成了磁性粉煤灰沸石。采用XRD、SEM、XRF和超导量子干涉仪（SQUID）对样品进行了分析。研究了NaOH浓度、NaAlO2添加量对沸石合成的影响,考察了磁性粉煤灰沸石的磁性能以及对Cu2+的吸附性能。结果表明,添加NaAlO2以及NaOH后,可以合成晶相为A型、方沸石和方钠石的磁性粉煤灰沸石。随着NaOH浓度的增加（大于4 mol/L）,A型沸石消失,其它沸石相的结晶度增加。该磁性粉煤灰沸石具有一定的磁性能,对Cu2+亦有较好的吸附性能,在水处理领域具有很好的应用前景。     

通气量影响细菌快速氧化亚铁的探讨

用自制的生物反应器和自行采集，驯化的氧化亚铁硫杆菌，在地浸矿山进行通气量对细菌快速氧化亚铁的影响试验，试验结果表明：对特定的生物反应器，其它条件不变时，在某一溶液流量范围的每一流量都有与之对应的最佳通气量。     

方解石、白云石中Ca,Mg元素在碳酸溶液中的化学动力学

查明碳酸盐矿物中方解石、白云石与CO2、水相互作用规律能够为提高煤储层导流能力提供实验支撑。以沁水盆地余吾、寺河矿为研究背景,在不同温度、不同p H值条件下,进行单一方解石、白云石与碳酸溶液的化学动力学实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段,探讨了Ca~(2+),Mg~(2+)在反应液中的溶出规律以及固态元素变化规律、晶体变化、表面结构变化,建立了方解石、白云石的反应动力学模型。研究结果表明:方解石中Ca~(2+)溶出量比白云石大,白云石中Ca~(2+)溶出量比Mg~(2+)大,Ca~(2+),Mg~(2+)含量均随反应时间先增大后减小,并伴随震荡现象;各离子含量均随p H值减小而增大,随反应温度升高而减小,Mg~(2+)含量受温度影响较小;固相物质中钙元素、镁元素含量均为先减小后增大,晶体特征峰强度也均有先减弱再增强的趋势;建立的化学动力学模型反映出温度越高,反应级数越大,浓度对化学反应影响越大;p H值越小,反应活化能越小,反应速率越大。