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。     

矿山废水无源处理系统

为了提高废弃矿区水质，美国矿业局开发了一种成本低维护少的废水无源处理方法。矿山废水无源处理技术分三大类型：需氧处理系统、混成湿地与缺氧石灰石排水沟。下述多步处理法为表征水质类型与其等级以及为针对特定矿区情况选择单级处理系统或联合处理系统而提供了一种简便的方法。废水处理方法步骤1废水表征废水表征包括：测定废水流量；在废水排放点采集供化学分析的水样。废水流量和废水化学成分随季节和暴雨而变化。通过在不同条件下测定废水流量和废水化学成分，来说明这种变异性是很重要的。应对废水的PH值、溶解铁含量、碱度和强酸…     

应用中子活化技术检测烧结矿成分试验

常规方法取样检测分析烧结矿主要成分存在固有取样误差,影响分析结果精度,且烧结矿成分波动大时,检测结果难以反映实际成分组成。基于中子活化技术的中子活化分析仪无需取样即可对烧结矿中TFe、CaO、SiO_2、碱度等指标进行标定检测,精度非常理想。国内某钢厂6个烧结矿样品检测试验结果表明,中子活化分析仪检测结果与实际值拟合度很高,精度较为理想,避免了常规检测分析方法存在的取样误差,分析结果具有实时性。     

膨润土吸附剂制备工艺及吸附性影响因素研究

针对矿山废水酸度高、重金属离子处理成本过高的问题,采用膨润土、钢渣复合颗粒吸附重金属离子,从去除率、质量散失率、碱度释放量对复合颗粒制备工艺进行探讨,并研究其吸附性能影响因素,用此颗粒处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明:膨润土、钢渣配比5∶5,Na_2CO_3用量5%,焙烧粒径2 mm,500℃下焙烧60 min,吸附剂投放量10.5 g/L,反应时间240 min,振荡速率100 r/min,反应温度25℃,对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率分别为98.84%、94.93%、99.26%、96.85%,出水pH值为8.42,该复合颗粒既能去除重金属离子又能降低AMD酸度,是一种高效、环保、经济的AMD处理吸附剂。     

高岭土中Fe(Ⅲ)的微生物还原研究

加入葡萄糖和含Fe2O3高岭土的培养液在静止状态下恒温厌氧培养，生长的异养微生物能在氧化葡萄糖的同时，使溶解性弱的Fe^3 还原成溶解性强的Fe^2 ，达到去除高岭土中Fe^3 的目的。在室温(25℃)条件下对影响Fe^3 还原的因素进行了初步研究。     

二氯化锡-重铬酸钾容量法快速测定硫铁矿中全铁量

研究了用硫磷混酸溶样，二氯化锡还原Fe^3＋，以钨酸钠为还原指示剂，二苯胺磺酸钠为指示剂，重铬酸钾滴定现场快速分析硫铁矿中全铁的分析方法。     

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。     

用特种树脂从硝酸体系含铀废水中除铀试验研究

针对某高浓度硝酸体系含铀废水，开展了2种特种树脂的深度除铀试验研究，考察了吸附平衡时间、吸附原液酸度对特种树脂吸附铀的影响，研究了特种树脂的深度除铀能力和树脂的动态吸附性能，测定了特种树脂的吸附平衡容量。研究表明：在静态吸附8 h、原酸度(约3 mol/L)条件下，特种树脂可将废中的铀质量浓度降至0.05 mg/L以下；在动态吸附接接触时间30 min、原酸度条件下，2种树脂的前2倍床层体积的吸附尾液中，铀质量浓度均在0.7 mg/L左右。但该类树脂在实际使用过程中易穿透，可考虑适当改变基团种类以增加树脂的动力学性能。     

轻型XRF分析仪在铁精矿品质快速检测中的应用

介绍了应用国产轻型高灵敏度XRF分析仪快速检测铁精矿中TFe及有害元素的技术与方法。该仪器基于新型高分辨率探测器和微机多道谱仪系统 ,具有轻便、易操作的特点 ,可同时快速测定铁矿石中TFe、Ti、V、Mn、SiO2 、Al2 O3 、S、P、K2 O、CaO的含量 ,分析检出限为 (1.0× 10 -4～ 1.0× 10 -3 ) % ,可用于铁矿石 (原矿、精矿、尾矿 )、烧结矿、铁合金等的快速检测及原矿分析。试验表明 ,本方法测定铁精矿中TFe、S、P、SiO2 、K2 O含量的平均绝对误差分别为 0 2 2 %、0 0 5 5 %、0 0 10 %、0 12 5 %、0 0 0 8% ,单样分析仅需 30 0s。     

煤系硫铁矿处理含铬(Ⅵ)废水的研究

煤系硫铁矿中所含的FeS2在水中氧化分解的Fe^2 将废水中的Cr^6 还原为Cr^3 ；煤系硫铁矿中所含的C对Cr^6 具有较好的吸附、还原作用，从而表现出对含铬(Ⅵ)废水具有较好的净化作用．在处理含铬(Ⅵ)废水过程中，废水的pH值、反应时间、煤系硫铁矿粒度、加入量对六价铬的去除率影响较大；煤系硫铁矿对含铬(Ⅵ)废水的吸附行为符合Langmui等温方程．煤系硫铁矿在350～400℃下加热处理后对六价铬的去除效果明显提高．且反应速度加快．     

Long-term Performance and Costs for the Anna S Mine Passive Treatment Systems

AMD from the Anna S coal mine in Pennsylvania (USA) has been treated successfully since 2004 in the Anna and Hunters Drift (HD) passive systems. The systems, which consist of vertical flow ponds and constructed wetlands, are the largest and most costly mine water treatment project installed by a non-profit group in the USA to date. 15 years of monitoring data show that the systems effectively treated 1910 L/min of flow with pH 2.8–3.1 containing 121–330 mg/L acidity (as CaCO3), 11–31 mg/L Al, 6–33 mg/L Fe, and 6 mg/L Mn. The systems produced effluents with pH 7.5, 134–140 mg/L alkalinity (as CaCO3), < 1 mg/L Al, 1 mg/L Fe, 2–3 mg/L Mn, and never discharged water with less than 60 mg/L alkalinity (106 samples). In 15 years of operation, the systems generated a combined 5600 tonnes (t) of net alkalinity. Unit treatment costs were converted to 2018 U.S. $ and compared to active treatment systems. Over a 20 year period, passive systems generate alkalinity at a cost of $1168/t of CaCO3, which is 50% less than unit costs for lime treatment plants currently operated in Pennsylvania.     

The Use of Measured and Calculated Acidity Values to Improve the Quality of Mine Drainage Datasets

Abstract:  The net acidity of a water sample can be measured directly by titration with a standardized base solution or calculated from the measured concentrations of the acidic and basic components. For coal mine drainage, the acidic components are primarily accounted for by free protons and dissolved Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, and Mn²⁺. The base component is primarily accounted for by bicarbonate. A standard way to calculate the acidity for coal mine drainage is: Acid^calc = 50*(2*Fe²⁺/56 + 3*Fe³⁺/56 + 3*Al/27 + 2*Mn/55 + 1000*10^-pH)—alkalinity, where acidity and alkalinity are measured as mg/L CaCO₃ and the metals are mg/L. Because such methods of estimating acidity are derived by independent laboratory procedures, their comparison can provide a valuable QA/QC for AMD datasets. The relationship between measured and calculated acidities was evaluated for 14 datasets of samples collected from mine drainage discharges, polluted receiving streams, or passive treatment systems, containing a total of 1,484 sample analyses. The datasets were variable in nature, ranging from watersheds where most of the discharges contained alkalinity to ones where all of the discharges were acidic. Good relationships were found to exist between measured and calculated acidities. The average acidity measurement was 239 mg/L CaCO₃ and the average acidity calculation was 226 mg/L CaCO₃. Linear regressions were calculated for individual datasets and for the entire dataset. The linear regression for the entire dataset was: Acid^calc = 0.98 * Acid^meas – 8, r² = 0.98. The good correlation between calculated and measured acidity is the basis for an easy and inexpensive QA/QC for AMD data. Substantial variation between measured and calculated acidities can be used to infer sampling or analytical problems.     

含砷高铁废水处理研究现状

含砷高铁废水为冶炼工业中硫酸化焙烧-水浸后产生的废水, 其主要特点是酸性强, 含有大量的Fe2+、SO₄2-, 同时含有少量的As3+、Cu2+、Zn2+、Cd2+, 系统介绍了处理含砷高铁废水的技术方法、工艺流程及最新研究进展。目前含砷重金属废水的处理方法有中和沉淀法、硫化物沉淀法、离子交换法、铁粉还原法及生物絮凝法等。论文详细比较了这些方法的工艺路线及存在的优缺点, 并展望了利用高铁废水制备无机高分子絮凝剂、磁性纳米材料、铁系颜料等产品具有良好的工业应用前景。      

N263萃取分离锌铁及其热力学研究

研究了用N263从氯化物体系中萃取Zn2+、Fe2+和Fe3+,考察了振荡时间、萃取剂浓度、改性剂浓度、相比（O/A）、盐酸浓度对Zn2+、Fe2+和Fe3+萃取率的影响。结果表明,在有机相组成为20% N263+20%正己醇+60% 260#溶剂油、相比O/A=1 GA6FA 1、振荡时间5 min和25℃条件下,Zn2+、Fe2+和Fe3+的单级萃取率分别为90.97%、0.79%和75.85%,分离系数β_Zn2+/Fe2+和β_Zn2+/Fe3+分别为1 260和3.21。经过2级逆流萃取,水相中Zn2+浓度从9.61 g/L降至0.36 g/L,负载有机相采用0.5 mol/L H₂SO₄反萃,Zn2+的反萃率为41.86%,Fe3+的反萃率大于97%。N263萃取金属离子的机理是阴离子交换反应,计算了萃取反应相关的热力学函数值,结果表明,N263萃取Zn2+为放热反应,Fe3+的萃取反应为吸热反应,常温下Zn2+和Fe3+的萃取反应均可自发进行。      

脱磷剂及焙烧温度对高磷鲕状赤铁矿石还原产物磨矿特性的影响

为探究脱磷剂种类及用量、焙烧温度对高磷鲕状赤铁矿还原产物的磨矿特性的影响,以阿尔及利亚高磷鲕状赤铁矿为对象,采用筛分分析、化学分析及扫描电镜等手段研究还原产物可磨度、磨矿后铁和磷 分布情况。结果表明：①还原产物磨矿产品颗粒粒度主要分布在+0.074 mm和-0.030 mm这2个粒级,-0.074+0.045 mm和-0.045+0.030 mm粒级含量较少。②随着脱磷剂用量的增加,还原产物的可磨度升高;不同种类的 脱磷剂对还原产物可磨度的影响程度由大到小依次为CaCO3+Na2CO3、CaCO3、CaCO3+CaF2、CaF2、Na2CO3。③不加脱磷剂时,+0.074 mm粒级磷主要存在于磷灰石以及部分铁中;加入CaCO3、混合脱磷剂时,磷的分布较 为集中,主要是以磷灰石的形式存在;加入Na2CO3时,磷的分布较为均匀,存在于脉石中与铁形成连生体;加入CaF2后,磷的分布较为均匀,存在于脉石以及铁中,但脱磷的效果较差。④随着焙烧温度的升 高,+0.074 mm粒级产率升高,其余粒级产率逐渐降低,还原产物的可磨度迅速降低;焙烧温度升高,+0.074 mm粒级铁品位和磷含量升高,铁和磷逐渐富集到粗粒级当中。     

大气降水酸碱性成因分析

大气降水的酸碱性通常认为是受大气中的SOX和NOX的浓度大小控制的,但是通过研究发现,大气降水的pH值与这些物质的浓度大小无明显关系,并且与降水中的阴阳离子组成也无明显关系,但却随大气中的TSP浓度的变化而发生明显且有规律的变化。据此认为大气中的TSP值不仅可以用来表示大气环境的颗粒污染物的污染程度,而且还可以用来反映大气降水的酸碱程度、解释大气降水酸碱性成因以及提前预测预报大气降水的酸碱性。     

陕西某石煤钒矿酸浸液中钒与铁的分离研究

以陕西某石煤酸浸含钒上清液为原料, 先用石灰乳中和、硫代硫酸钠还原预处理, 采用P204+TBP+磺化煤油萃取体系萃取富集、纯化五氧化二钒浸出液; 采用不同酸度硫酸作反萃剂, 对负载有机相反萃取, 进行钒、铁分离。结果表明: 浸出液经石灰乳中和, 硫代硫酸钠还原, 控制溶液pH=2.5, 溶液电位为-200 mV, 当A/O=2, 经6级逆流萃取, 钒的萃取率达99%以上, 而铁萃取率仅为11%; 反萃剂酸度控制在1.0～1.25 mol/L, O/A=18, 经5级逆流反萃取, 钒的反萃取率可达99%以上, 铁的反萃取率仅为9%。反萃取水相中V₂O₅浓度为75.3 g/L, Fe浓度为1.2 g/L, 反萃水相中钒铁质量比为62.8, 钒铁分离效果较好, 满足后续提钒要求。     

Fe^3＋（Al^3＋）-EDTA—H2O体系水解平衡的研究及应用

应用平衡原理和质量守恒原理对Fe^3＋（Al^3＋）-EDTA-H2O体系进行了分析和计算，并绘制了Fe^3＋（Al^3＋）-EDTA-H2O体系在标准状态下溶液中铁、铝的浓度与pH的关系曲线．分析结果表明，在该体系中通过控制EDTA含量和pH可将铝沉淀，而铁以配合物的形式存在溶液中，从而达到除铁的目的．采用该法可制得铁质量分数小于0．002％的高纯氧化铝．