煤矿酸性水中稀土元素的分布模式及影响因素

通过对山西省两个不同矿区的酸性矿井水、沉积物、围岩以及煤样中的稀土元素(REE)含量的测定,并结合吸附解吸实验和地球化学模拟软件(PHREEQC),研究了酸性矿井水中REE的分布模式及其主要的影响因素.研究表明:1)酸性矿井水中REE的含量很高,且呈典型的中稀土元素(MREE)富集模式分布;2)酸性水中的REE主要来源于围岩和黄铁矿的酸淋滤,而煤中REE的丰度相对较低;3)pH是影响酸性矿井水中REE含量及其分布模式最重要的因素;4)随着酸性矿井水pH的升高,Mn的氢氧化物沉淀对REE的含量影响最大,并且含铁沉积物优先吸附重稀土元素和中稀土元素;5)酸性矿井水中的REEs主要络合种类为REE(SO4)+(52.8%～79.4%),其次为REE(SO4)2-和REE3+.     

华东地区矿井水的水质特征与资源化技术

针对我国煤矿区水资源短缺、矿井水利用率较低等问题，分析了华东地区主要煤矿区矿井水的充水来源和水质特征，根据水质将矿井水划分为4种类型，即洁净矿井水、高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和酸性矿井水，并探讨了不同类型矿井水的水资源化技术，认为实现矿井水的资源化可使矿区水环境系统免遭破坏，缓解矿井排水与水资源保护之间的矛盾，从根本上解决矿井水对环境的污染，改善矿区生态环境。     

煤矿采空区地下水的化学脱硫技术

河南省煤矿系我国大水矿区，采空区地下水水患严重，通过对河南省煤矿酸性老窑水水化学环境、水化学特征及水化学成因的综合分析，提出了用化学充技术处理矿井酸性水的原理及合成混凝剂的使用方法，并导出了相应的工艺参数，即合成混凝剂中氢氧化钙与铁铝酸四钙的重量比为1：1.3-1:1.5；酸性老窑水水温每增加10℃生石灰投放量可适当减少50mg/L；pH值每增加一个单位，生石灰投放量相应减少25mg/L。实践证明，用上述物化方法和工艺参数处理矿井水是可行的。     

过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫

对Mn^2 ，Fe2 ，Zn2 3种过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫的效果进行了对比，并对Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的相关工艺参数进行了优化；运用溶液化学原理，对SO2及Mn2 在溶液中的组分进行了计算，研究了Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的机理．研究结果表明：Mn2 ，Fe2 和Zn2 3种过渡金属离子时烟气脱硫都有催化作用，Mn2 的催化效果最佳；在烟气中，当SO2体积分数为1．4％，O2体积分数为10％，烟气流量为140L／h，吸收液体积为200mL，温度为24℃，吸收液pH为5～6及吸收液中Mn2 浓度为0．15mol／L时，经过一贫l吸收反应，SO2转化率大于80％，烟气脱硫率大于75％；当吸收液pH=5～6时，锰主要以Mn2 形式存在，SO2主要以HSO3-的形成存在；其催化反应的机理为：Mn2 与HSO3-反应形点络合物。成为反应链的引发剂来诱发氧化反应.     

生物阴极微生物燃料电池预处理酸性重金属矿井废水

采用以污泥+葡萄糖为有机底物,硫酸根离子为电子受体、碳毡吸附固定化硫酸盐还原菌为生物阴极、碳布为阳极的双室微生物燃料电池,处理模拟酸性重金属矿井废水.构建不同的外接电阻(分别为100Ω、1000Ω)MFC系统和开路常规生化处理对比,废水初始pH=4,Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe初始质量浓度均为20mg/L.结果表明,MFC外接电阻100Ω时,对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe的去除率分别达到99.45%、99.68%、99.65%、98.34%、98.99%;COD、SO2-4的最大降解速率分别为83.4和23.9mg·L-1·d-1,比开路常规生化处理分别提高了15%和181%;同时pH有效提升至中性.表明了微生物燃料电池的对于传统生物法处理酸性矿井废水有预调节作用.     

SO2-4/FeNH4Y固体超强酸的酸性研究

α-Fe2O3中的Fe可以在高温下与SO2-4配位而产生超强酸性,由SO2-4活化的α-Fe2O3可以催化许多反应.交换进入沸石内的Fe3 是否会与SO2-4作用,对酸性有什么影响,本文制备了SO2-4/FeNH4Y固体超强酸并以NH3的吸附为探针技术研究了这一课题.酸催化活性以丙酸与正丁醇的酯化反应来评定.     

/FeNH4Y固体超强酸的酸性研究

α-Fe2O3中的Fe可以在高温下与SO2-4配位而产生超强酸性,由SO2-4活化的α-Fe2O3可以催化许多反应.交换进入沸石内的Fe3+是否会与SO2-4作用,对酸性有什么影响,本文制备了SO2-4/FeNH4Y固体超强酸并以NH3的吸附为探针技术研究了这一课题.酸催化活性以丙酸与正丁醇的酯化反应来评定.     

高剂量亚铁Fenton反应及形成次生铁矿物的特性

通过测定pH值、氧化还原电位(ORP)、溶解态铁离子和H2O2浓度等在Fenton反应中(初始Fe2+浓度为10~200mM)的变化,考察了葡萄糖、苯酚等对Fenton反应过程的影响,分析了生成的次生铁矿物组成.结果表明:初始Fe2+浓度≥50mM条件下的瞬时ORP和pH值随n(H2O2):n(Fe2+)摩尔比的增加呈先递增后快速降低的变化过程.初始葡萄糖和苯酚浓度为4.17mM、初始葡萄糖浓度为8.33mM时的H2O2基本耗尽时间分别约为15,10,2min;初始苯酚浓度为8.33mM、初始葡萄糖和苯酚浓度为16.66mM时的Fe2+浓度至60min末分别为7.40,27.40,58.83mM.初始pH值为3.3时Fenton反应形成的次生铁矿物经XRD分析初步鉴定为施氏矿物,其中添加葡萄糖或苯酚的Fenton反应生成的球形次生铁矿物其表面形成刺突.     

碳酸钠对细粒铝硅酸盐矿物分散行为的影响

碳酸钠（Na2CO3）是铝土矿浮选脱硅工艺中的高效分散剂，通过沉降试验系统地研究了pH值和Na2CO3用量对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石分散行为的影响．试验结果表明，4种单矿物在pH〈4的酸性条件下形成显著聚团，在碱性条件下则呈分散状态．其中，伊利石和叶蜡石在pH〉6，高岭石和一水硬铝石在pH〉9时处于较好分散状态．动电位测定和DLVO理论计算结果表明，添加Na2CO3后，4种单矿物的表面ζ电位的负值均显著增大，导致矿物颗粒之间的静电排斥作用增大，从而增强了4种矿物颗粒间的分散性．     

SO4^2-／FeNH4Y固体超强酸的酸性研究

α-Fe2O3中的Fe可以在高温下与SO4^2-配位而产生超强酸性，由SO4^2-活化的α-Fe2O3可以催化许多反应。交换进入沸石内的Fe^3 是否会与SO4^2-作用，对酸性有什么影响，本文制备了SO4^2-／FeNH4Y固体超强酸并以NH3的吸附为探针技术研究了这一课题。酸催化活性以丙酸与正丁醇的酯化反应来评定。     

酸性矿山废水S(-II)对含铬和钼施氏矿物溶解与相转变的影响

施氏矿物对酸性矿山废水中重金属的环境行为有一定的制约作用，但随着环境条件的改变，施氏矿物可能会溶解并产生相转变，从而引起重金属的再次释放。采用快速化学法合成不同铬、钼含量的重金属负载型施氏矿物，并采用流动柱法结合XRD、SEM及XPS等表征手段探究酸性矿山废水还原性S(-II)对负载不同含量铬和钼的施氏矿物溶解与相转变的影响。结果表明：淋滤液中重金属和硫离子浓度随淋洗天数的增加而下降，并随铬和钼负载含量的增加而明显下降，下降量大小顺序为Sch>0.1Mo0.06Cr-Sch>0.2Mo0.09Cr-Sch，而重金属铬和钼的释放过程以零级动力学模型描述最佳。XRD和XPS表征结果表明：未负载重金属施氏矿物处理组反应后产物主要为针铁矿，而负载的重金属在一定程度上提高了施氏矿物的稳定性，延迟了矿物的相转变。     

LAS与苯胺在河床沉积物上吸附的相互影响

采集渭河河床沉积物,利用平衡振荡实验方法,研究了十二烷基苯磺酸钠(LAS)和苯胺共存时在沉积物上的吸附特征及交互影响规律。结果表明,LAS与苯胺在沉积物上的吸附都以表面吸附作用为主,因争夺吸附点位而产生吸附竞争,无论是LAS或苯胺的质量浓度升高,都导致沉积物对苯胺或LAS吸附量的减少,但均不会影响其吸附模式。苯胺在沉积物上吸附模式的主要影响因素是pH,pH 为5时苯胺为沉积物吸附,以Henry模型模拟最优;pH 为7或9时则分别以Freundlich方程或Langmuir方程拟合最佳。苯胺对沉积物吸附LAS的影响程度受LAS自身质量浓度的影响最大;LAS质量浓度越大,苯胺对沉积物吸附LAS的影响越明显。     

一体化雷达散射截面计算方法研究

针对传统RCS分析中，目标建模与RCS计算的分立状态，提出了一种一体化计算方法。将RCS图形算法集成到CAD造型软件中，为目标外形设计和RCS分析提供了一个完整的解决方案。计算实例说明，这种方法不但能够满足精度要求，而且可以极大地简化前处理工作，提高目标设计的总体效率。     

酸性条件对湖北某银矿固体废物重金属浸出特性

为了解矿业活动中的固体废物在酸性条件下重金属浸出浓度对环境的影响,采用硫酸硝酸-浸出毒性实验方法,研究了湖北某银矿3种不同的固体废物废石、尾矿、氰化残渣在不同pH条件下的重金属浸出浓度及浸出率的变化.结果表明锌、铅、镉在pH=2的条件下浸出浓度最高,采矿废石中的铜在pH=2的条件下浸出浓度最高,而浮选尾矿和氰化废渣中的铜在pH=3的条件下浸出浓度最高.铜、锌、铅、镉在pH=2的环境中浸出率较高.不同样品中,重金属的浸出浓度与重金属所对应的浸出率不一定成正比关系.矿山固体废弃物释放的重金属元素会对生态环境造成影响,需要加强监测与管理.     

汾河太原段沉积物中重金属Ni和Zn的释放规律

为了解河床沉积物中重金属离子向水体的升迁释放规律.以重金属Ni和Zn为研究对象,采用重金属连续浸提法对2种重金属元素在沉积物中的5种形态进行浸提.分析了其分布特征和重金属动态释放规律.结果表明,在沉积物中Ni和Zn主要以难溶残余态和铁锰氧化物结合态形式存在,可交换离子态存在的质量分数较低;时间对Ni和Zn动态释放的影响基本相同;Ni比Zn有更强的释放能力;沉积物对重金属Ni和Zn有较强的吸附性能.     

Leachability of heavy metals from solidified sludge

Solidified sludge undergoes progressive depletion of the alkalinity materials under natural weathering condition and releases out of heavy metals. The leaching of heavy metals from solidified sewage sludge was studied by acid neutralization capacity (ANC) test and flow-through leaching test. The results of ANC test showed that heavy metals release at high concentration when the pH of extract lowers than 6. The disintegration of solidified sludge and the transformation of heavy metals are the main reasons for the resolubilisation of contaminants. Flow-through leaching test indicated that leaching of heavy metals from solidified sludge occurs in a slow way. A mathematical model has been developed to predict the stabilization time of heavy metals in solidified sludge. The research results showed that decreasing hydraulic conductivity is more important than cement addition for controlling the release of heavy metals from solidified sludge. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50678075)     

PAA-硅胶净水剂对重金属的吸附性能研究

为了解PAA-硅胶对重金属的吸附能力,对其静态吸附性能进行了测定,包括pH对吸附性能的影响、吸附平衡、重金属离子浓度对吸附性能的影响和温度对吸附性能的影响等实验．实验结果表明:PAA-硅胶使吸附达到最佳的pH分别为:Cu2+,4．0;Zn2+,5．0;Ni2+,5．5;Co2+,5．0;pb2+,4．0;在适合的pH条件下,PAA-硅胶对重金属具有良好的选择吸附性能,适用于含重金属水体的处理,对水中微量重金属的去除效率较高;温度升高有利于吸附．     

三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附特性研究

河流中的悬浮态泥沙对污染物质在河流中的输移转化过程具有十分重要的作用,就三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附特性展开研究,通过室内平衡吸附实验和吸附动力学实验对三峡库区悬浮态泥沙的泥沙粒径、初始泥沙浓度等关键要素对磷酸盐吸附特性的影响及其变化规律进行了探讨,主要结论如下:(1)研究了三种泥沙粒径在不同泥沙浓度时的吸附特性,认为泥沙对磷酸盐的吸附量随着泥沙浓度和粒径的增加呈递减趋势。(2)通过Langm iur吸附等温式的拟合,求取了相关的动力学参数,认为三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附是Langm iur型第五类吸附,在清样浓度和吸附量较高时出现吸附最大值,并随着清样浓度的继续增加而减少;(3)泥沙对磷酸盐的吸附量随着磷酸盐初始浓度增加而增加,达到吸附平衡的时间约为2~4 h。     

铝硅酸盐矿物浮选中捕收剂的设计合成及浮选机理的研究

铝土矿中脉石主要为高岭石、伊利石和叶蜡石等铝硅酸盐矿物,可以采用反浮选脱硅即通过选用合适的捕收剂将这些脉石矿物浮出.本文针对某铝土矿,结合Curis2软件中的高岭石晶体模型分析,从亲矿物基和非极性基两方面设计合成多胺类捕收剂DN12.通过浮选实验、浮选溶液化学计算、动电位测定和红外光谱测定研究该新型药剂对铝硅酸盐矿物的浮选作用及其机理.该捕收剂相对于常规捕收剂对铝硅酸盐矿物有更好的捕收效果,有效浮选pH区间为4~10.该捕收剂与铝硅酸盐矿物的作用以静电作用为主,同时也有氢键作用,从而增强了对矿物的捕收能力.