纳滤膜分离铀矿离子交换酸性尾水中Cl~-和SO~(2-)_4

针对离子交换酸性尾水中的Cl-和SO2-4,采用DL2540纳滤膜进行了分离试验研究,主要考察了操作压力对膜性能的影响,操作压力与Cl-、SO2-4截留率的关系,pH值对Cl-、SO2-4截留率的影响,膜通量与透过液回收率的关系,进水流量与Cl-、SO2-4截留率的关系,不同Cl-、SO2-4量对膜通量的影响和不同Cl-、SO2-4量对截留率的影响。试验结果表明:总体上Cl-截留率不大于14%,SO2-4截留率几乎为100%,分离效果良好,可以满足工业回用淋洗用NaCl和尾水返回浸出的要求。     

溶解离子对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响研究

采用纯矿物浮选、Zeta电位和接触角测试等方法研究了溶解离子Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响。结果表明，溶解离子会明显改变白云石和氟磷灰石的可浮性、表面电性和表面润湿性。Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-会降低白云石和氟磷灰石的接触角，导致其疏水性减弱，使其上浮率降低。Ca²⁺、Mg²⁺会使白云石和氟磷灰石表面Zeta电位升高，SO₄^2-、PO₄^3-会降低矿物Zeta电位。研究可为下一步有针对性地去除磷矿浮选中有害离子提供参考。     

回水中无机离子对硅钙质磷矿石正反浮选的影响

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,通过往矿浆中添加不同浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、F^-等影响离子,考察了无机离子对磷矿正反浮选的影响,结果表明: Ca²⁺和Mg²⁺会沉淀捕收剂,使精矿P₂O₅品位和回收率大幅度降低; 碱性条件下PO₄^3-会抑制磷矿正浮选; 酸性条件下SO₄^2-易与Ca²⁺反应生成硫酸钙沉淀附着在磷矿表面,影响磷矿反浮选; F^-对磷矿正反浮选影响较小。研究成果可为磷矿正反浮选废水的处理回用提供指导。     

人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附特征

采用静态批处理吸附实验,研究了人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附动力学特征,探讨了溶液pH值、反应温度、初始钒浓度及竞争阴离子(Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-和PO₄^3-)对水铁矿吸附钒的影响。结果表明,水铁矿对钒的吸附符合准一级和准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附量随温度增加而增加,吸附过程为吸热自发过程,最大吸附量为23.09 mg/g。水铁矿对钒的吸附最佳pH值范围为4~8,共存阴离子SO₄^2-和PO₄^3-明显抑制其对钒的吸附。SEM-EDS和FTIR分析表明,水铁矿中Fe-O位点可能是钒的主要吸附位点。水铁矿对钒离子具有较好的吸附效果,在一定的工艺条件下,可作为水体钒污染的修复材料。     

钙离子对胶磷矿和白云石可浮性的影响研究

以白云石-胶磷矿体系为研究对象, 在无机阴离子存在的条件下, 研究了钙离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响。试验结果表明: F^-存在的条件下, Ca²⁺对两种矿物的可浮性影响并不大; 而CO₃^2-存在的条件下, 在强碱性环境中, Ca²⁺的加入使两种矿物的可浮性趋于一致。同时, 在Ca²⁺体系中, 当pH≈7时, SO₄^2-对胶磷矿的抑制效果较好; 在pH=5~7时, PO₄^3-对两种矿物有明显的选择性抑制作用。F^-和CO₃^2-混合体系中, Ca²⁺对两种矿物的浮选均有一定的活化作用, Ca²⁺对胶磷矿的活化作用要优于白云石。     

废水组分对光芬顿催化降解乙基黄药的影响

以机械活化膨润土基铁铋氧体(A-BiFe/Bent)为非均相催化剂,考察了乙基黄药(EX)废水中的组分对光芬顿催化降解EX的影响。结果表明,K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等阳离子可导致EX降解率降低;一定浓度范围的Cu²⁺、Pb²⁺能够促进光芬顿降解EX反应,但浓度过高的Cu²⁺与Pb²⁺会清除·OH从而使EX降解率略微下降。Cl^-、S^2-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-和NO₃^-等阴离子均使EX降解率降低,其中S^2-对EX降解的抑制作用最显著;松醇油对EX的降解反应无明显影响。     

用硫酸盐还原菌和反硝化菌协同处理模拟酸性地下水

为同时处理酸法地浸矿山地下水中的SO₄^2-、NO₃~-，采用经驯化的硫酸盐还原菌(SRB)和反硝化菌(DNB)在UASB生物反应器中处理模拟酸性地下水。研究表明，在25℃、pH=5.5、碳源充足的条件下，SRB和DNB能够协同处理模拟地浸矿山酸性地下水中的SO₄^2-、NO₃~-,SO₄^2-的代谢率达80%,NO₃~-的代谢率达91%。本研究初步探索了向地浸含矿层注入混合菌群和复合碳源进行自然修复的可行性。     

锌粉置换硫代硫酸盐浸金液中金试验研究

以10 μg/L金标准液与硫代硫酸钠、氨水合成浸金液, 采用锌粉置换法回收所合成浸金液中的金。结果表明: 锌粉用量增加, 金置换率提高; 选取锌粉用量为0.4 g/L, 随反应时间增加, 金置换率下降; 浸金液中铜离子和单质S、SO₄^2-、SO₃^2-等多硫化物对置换反应不利; 游离硫代硫酸盐对置换影响较小; 添加铅盐对置换反应有利。SEM-EDS分析表明, 经5%乙酸铅溶液浸泡后的锌粉表面有铅生成, 生成的铅与锌形成电偶加速置换反应, 同时, 锌粉表面变蓬松, 增大了锌粉与Au(S₂O₃)₂^3-的接触面积, 有利于置换反应的进行。     

基于PCA-AWOA-ELM模型的矿井突水水源识别

矿井突水是煤矿生产过程最具威胁的灾害之一，为了保障煤矿安全生产，提高矿井突水水源识别精度，提出一种基于改进鲸鱼优化算法(AWOA)耦合极限学习机的水源识别模型。以岱庄煤矿为例，选取Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2-、HCO₃^-作为判别指标，基于SPSS因子分析提取评价指标主成分，6种离子间相关性较大，Ca²⁺和Mg²⁺,Ca²⁺、Mg²⁺与SO₄^2-、Cl^-之间的相关性均达到了0.7以上，SO₄^2-和Cl^-之间的相关性也达0.68，通过主成分分析提取了3个主成分，从六维空间降低到三维空间，在减少了样本指标之间信息重复的同时，也减少了极限学习机输入层数量，提高了模型对各类型数据的泛化能...     

石灰环境中硫代硫酸钠对黄铁矿抑制机理研究

通过单矿物浮选试验、动电位测定、红外光谱测定和XPS测定,考察石灰环境中络合剂对黄铜矿和黄铁矿可浮性的影响,研究络合剂在石灰环境中与黄铁矿间的抑制作用机理。单矿物浮选试验结果表明,较高的丁基黄药浓度下,可以使用硫代硫酸钠与石灰配合使用从而达到铜硫有效分离的目的。动电位测定结果表明,石灰调浆时黄铁矿表面动电位大幅度正移,硫代硫酸钠的加入又使动电位明显负移,说明在石灰环境中添加硫代硫酸钠时,硫代硫酸钠在黄铁矿表面发生了吸附。红外光谱分析表明,黄铁矿单独与硫代硫酸钠作用时,SO₄^2-和S₂O₃^2-的特征吸收峰出现,表明硫代硫酸钠在黄铁矿表面产生了吸附。然而在石灰环境中,只出现SO₄^2-的特征吸收峰,硫代硫酸钠的作用不明显。XPS检测结果表明,黄铁矿经过硫代硫酸钠处理后,表面Fe、S、O的化学环境发生了改变;黄铁矿经过石灰处理后,表面Fe、S的化学环境发生了改变;黄铁矿经过石灰+硫代硫酸钠处理后,Fe、O、S的化学环境发生了改变。通过上述试验及检测分析可知,硫代硫酸钠在石灰环境中与黄铁矿表面发生了吸附及反应,可能是S₂O₃^2-与Fe³⁺或Fe²⁺发生络合反应生成络合物。     

内蒙古太基敖包金矿床矿化特征与金的赋存状态

对太基敖包金矿矿床中金矿化的空间分布、含金石英脉的产状和金在矿石中的赋存状态等地质特征进行了研究。流体包裹体气液相成分的分析表明成矿溶液中含K+,Na+,Ca²⁺,Mg²⁺,SO₄^2-,Cl-,F-,成矿溶液具有K,Na,Ca重碳酸盐硫化物的特征,有利于矿化。金矿化沿东西向狭长的韧性剪切带分布,金主要赋存于含金石英脉中。     

利用钛白副产物绿矾制备混凝剂聚磷硫酸铁的研究

以钛白副产物FeSO₄·7H₂O为原料, 制备了一种新型无机高分子混凝剂聚磷硫酸铁(PPFS)。研究了PPFS的合成过程和工艺条件, 考察了KClO₃用量、n(SO₄^2-)/n(Fe), n(P)/n(Fe)等因素对PPFS絮凝性能的影响。结果表明, 合成PPFS的适宜工艺条件为: 氧化剂KClO₃的用量为其理论用量的1.1倍; n(SO₄^2-)/n(Fe)的最佳值为0.65; n(P)/n(Fe)的最佳值为0.05。合成的PPFS絮凝性能良好, 能有效去除印染废水的浊度和COD_Cr, 为钛白副产物的利用提供了一条新的途径。     

麻家梁矿主要含水层的水化学特征及其成因研究

利用矿区钻孔做抽水试验取得的水质化验数据,利用Piper三线图研究了地表水、松散层水、山西组砂岩水、太原组砂岩水和奥灰水的水质类型及其水质类型形成原因。利用箱型图研究了各含水层中Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO^-₃+CO₃^2-的含量,同时研究分析了同种离子在不同含水层中含量的差别,进而通过离子含量来判别水质类型。为麻家梁矿井水文地质和防治水工作提供理论依据。     

内陆核电站拟选厂址附近浅层地下水水化学特征及同位素指示意义

以江西何魁核电站拟选厂址附近为研究区,采集地表水样品5个和浅层地下水(泉水和井水)样品37个,进行水化学及同位素分析。结果表明:拟选址周边地表水为淡水,呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO₃^-和Ca²⁺;泉水为弱酸性,主要阴、阳离子为HCO₃^-和Na⁺;井水呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO₃^-、Cl^-、SO₄^2-和Ca²⁺、Na⁺。水-岩相互作用和大气降水是影响该区浅层地下水化学特征的主要因素,Na⁺和K⁺来源于盐岩和硅酸岩溶解,Ca²⁺来源于碳酸岩和石膏溶解,HCO₃^-、Cl^-和SO₄^2-分别来源于碳酸岩、盐岩和石膏溶解。饱和指数分析...     

地浸铀矿山退役采区地下水中铀种态的PHREEQC模拟研究

以我国西北某地浸铀矿退役采区地下水作为研究对象，通过实地调查和取样分析，研究了该区域地下水的铀含量和其他理化性质。采用PHREEQC软件计算该区域地下水中铀的赋予形态，并模拟pH、温度、SO₄^2-浓度和NO^-₃浓度对地下水中铀形态的影响。结果表明，该区域地下水铀的价态为U(Ⅵ),主要以UO₂SO₄、UO₂²⁺、UO₂(SO₄)₂^2-和UO₂NO⁺₃的形式存在，占比分别为72.0%、20.7%、7.2%、0.1%。通过模拟得出：当pH=2～5时，UO₂SO₄是该水环境中铀的优势种态，随着pH值的持续增高，UO₂(OH)₂显著增加，在pH大于5的条件下，UO₂     

鄱阳湖流域庐山酸雨区大气降水化学特征及其来源解析

为了理解在酸沉降背景下长江中下游典型酸雨区大气降水化学组成与来源，于2018—2020年共收集209个鄱阳湖流域庐山地区大气降水样品，分析了降水pH、电导率及各离子浓度特征，并采用富集因子、PMF模型和相关分析等多元统计数理方法，揭示庐山地区降水水化学特征和控制机理。结果表明，庐山降水pH的加权平均值为6.1,分布范围为4.52～7.89;降水电导率的加权平均值为16.3μS/cm,分布范围为1.4～96.6μS/cm;降水中离子雨量加权平均当量浓度依次为：Ca²⁺>NO₃^-> SO₄^2-> Cl^-> NH₄⁺> K⁺> Na⁺> Mg²⁺> F^-,其中阴离子(SO₄^2-、NO₃^-)和阳离子(...     

褐煤协同球红假单胞菌固定SRB颗粒处理AMD中Fe2+、Mn2+试验研究

针对硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)易受高浓度重金属、低pH抑制,以及需要投加碳源材料等问题,采用微生物固定化技术,以SRB、球红假单胞菌和褐煤作为主要固定基质,制备褐煤协同球红假单胞菌固定SRB颗粒(L-P-SRB),探究L-P-SRB对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)中含Fe²⁺、Mn²⁺和SO₄^2-的去除效果。基于还原动力学及吸附动力学结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等手段,揭示L-P-SRB处理AMD的机理。同时,探究了低温处理L-P-SRB对AMD的修复效果,为低温条件下矿区处理AMD提供一定的依据。结果表明：L-PSRB对Fe²⁺和Mn²⁺的去除率分别为91%和79%,吸附Fe²⁺和Mn²⁺的过程均符合拟一级动力学;对SO₄^2-的去除率分别达到了91.28%和81...     

CaCl2+除氟药剂两段法处理焦化浓盐水中氟化物研究

我国内蒙古、陕西、山西等部分地区背景氟浓度偏高，致使以煤为原料的焦化行业废水通过膜处理后的浓盐水中含有高浓度的氟离子，结晶分盐是浓盐水实现“零排放”的必要手段，而过高的氟浓度会对浓盐水的处理产生不良影响。为了降低浓盐水中高浓度氟离子对蒸发器的腐蚀及其对分盐纯度的影响，以河北某焦化企业浓盐水为研究对象，基于浓盐水的水质特征以及课题组研发的高效除氟药剂，研究了共存离子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-对除氟药剂效果的影响；采用SEM和EDS表征了除氟药剂及处理后絮体，分析了除氟的机理；探讨了CaCl₂、PAC(聚合氯化铝)、除氟药剂一段法处理工艺对实际焦化浓盐水的处理效果；设计并优化了CaCl₂+除氟药剂两段法除氟工艺及主要影响参数，分析了不同处理方案的经济成本。研究结果表明：浓盐水中3种主要的共存离子对除氟药剂效果影响的顺序为SO₄^2->NO₃^-&g...     

TiO2@芽孢杆菌光催化性能研究

选矿废水中存在的黄药严重危害矿山周围生态环境,对其处理迫在眉睫。以钛酸丁酯为 基底,利用 芽孢杆菌合成 TiO₂@芽孢杆菌,将其应用于黄药废水处理,以黄药降解率为指标,考察了 TiO₂@芽孢杆菌菌液浓度、 钛酸丁酯用量、黄药初始浓度、废水初始 pH 值对黄药降解影响及动力学规律,并通过紫外分 光光度计与离子色谱 探究黄药的降解机理。结果表明：TiO₂@芽孢杆菌矿化合成 TiO₂为无定型;TiO₂@芽孢杆菌光 降解黄药不同菌液浓 度、钛酸丁酯用量、黄药初始浓度的动力学模型均符合伪一级动力学模型;TiO₂@芽孢杆菌在 废水初始 pH=4~9 范围 内适应性较好,在TiO₂@芽孢杆菌菌液浓度为90 mL/L、钛酸丁酯为150 μL/L、废水黄药初始 浓度为10 mg/L、初始 pH= 8、光照强度为 250 W 的最佳试验条件下光照 72 h,黄药降解率达到 96.3%;TiO₂@芽孢杆 菌光降解黄药过程中各种 作用大小为：同化作用＞TiO₂光催化作用＞吸附作用;黄药中硫元素能被 TiO2@芽孢杆菌转化 为 SO₄^2-,最终被降解 为 CO₂、H₂O、SO₄^2-等小分子物质。合成的 TiO₂@芽孢杆菌对黄药废水处理具有实际应用价 值。     

天然黄铁矿活化过硫酸盐降解阿特拉津性能及影响因素

阿特拉津（atrazine,ATZ）作为一种常见的除草剂被广泛应用于农业生产中,但因其毒性强、易残留等,现已成为水体中检测率极高的污染物之一,给生态环境以及人类健康带来了巨大的危害。选用环境友好、来源广泛的天然黄铁矿（pyrite,FeS₂）来活化过硫酸盐（persulfate,PS）降解水中ATZ并探讨了天然水体中常见的8种无机离子：NH₄⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、H₂PO₄^-、NO₃^-、Cl^-和腐殖酸（humic acid,HA）对该体系降解ATZ的影响。电子顺磁共振波谱仪（electron paramagnetic resonance,EPR）检测发现黄铁矿活化PS产生的强氧化性自由基·OH和SO₄^-·是氧化去除ATZ的主要原因。此外,8种无机离子对pyrite/PS体系降解ATZ均具有不同程度的抑制作用且抑制效果最强的3种无机离子从大到小依次为CO₃^2-、HCO₃^-、H₂PO₄^-。HA对ATZ的降解具有轻微抑制作用。常见的金属螯合剂如EDTA、柠檬酸钠和草酸因易与黄铁矿产生的Fe²⁺络合,降低了黄铁矿活化PS的性能,从而显著抑制ATZ的降解。利用黄铁矿活化PS可实现尾矿资源的再利用,研究结果可为pyrite/PS降解ATZ的实际应用提供一定的理论依据。