铜污泥中重金属形态分布及浸出毒性分析

结合目前有色冶金工业上普遍采用的石灰铁盐法工艺特点,首次采用改进的BCR连续提取法与毒性浸出实验相结合的方法对铜污泥（中和渣与铁砷渣污泥）的重金属形态分布与浸出毒性进行了系统的研究。结果表明：采用改进的BCR方法对铜冶炼污泥重金属元素形态进行提取,形态提取具有较高的回收率;As、Zn、Pb与Cd为中和渣与铁砷渣污泥中主要的重金属元素（质量含量As＞Zn＞Pb＞Cd）,其中中和渣含As高达58 566 mg/kg（折合5.85%）,铁砷渣含As为12 582 mg/kg（折合1.26%）;两种重金属形态分布差异主要体现在As的形态分布上,铁砷渣污泥中重金属稳定性较好,特别是砷的稳定性较中和渣高;中和渣污泥中,As主要以弱酸态形式存在（占68.01%）,Zn、Pb与Cd主要以残渣态存在;铁砷渣污泥中,As、Zn、Pb与Cd主要以残渣态存在,其中残渣态As占59.21%;浸出毒性结果显示两种污泥中砷的浸出毒性都远远超过国标GB 5085.3-2007规定值,因此铜冶炼厂污泥属于含高砷危险废弃物,而以弱酸态As为主的中和渣污泥浸出毒性较高,而主要以残渣态As存在的铁砷渣污泥浸出毒性较低。     

BCR改进法提取稀土冶炼废渣中的重金属元素Cr、Mn、Zn和Pb

金属的赋存形态对其生物有效性、环境危害性等非常重要,为探究稀土冶炼废渣中重金属的赋存形态以及潜在风险,本文用改进的顺序提取法(BCR改进法)对酸不溶渣、除放射滤渣和最终中和渣中重金属元素Cr、Mn、Zn和Pb的赋存形态进行研究。结果显示酸不溶渣提取效果最好,最终中和渣提取效果次之,除放射滤渣提取效果最差;酸不溶渣中的Mn和Zn主要以弱酸提取态和可还原态为主,Pb主要以可还原态和可氧化态为主,酸不溶渣中重金属的活性为排序:ZnMnPbCr;最终中和渣中Cr、Zn、Mn和Pb以残渣态为主。     

石灰砷渣的性质和砷浸出毒性

以砷含量高的石灰砷渣为研究对象,对其腐蚀性、组成、沉降性能、微观形貌,以及砷的形态分布和浸出毒性等性质进行分析。试验结果表明:该石灰砷渣具有良好的沉降性能,砷主要以残渣态和可交换态存在,石灰砷渣因含砷量高[w(As)为29.3%],且砷的浸出质量浓度高于5 mg/L,需要进行稳定固化处理。同时浸出液p H值越低,砷的浸出浓度越高。硫酸根离子、醋酸根离子能够与钙离子反应,从而增加砷的浸出浓度。     

氧化剂对硫化砷渣稳定化固化影响的初步研究

通过氧化剂种类及添加量的对比,探究了氧化剂对硫化砷渣稳定化固化的影响。确定了硫化砷渣稳定化固化的最佳氧化剂及添加量。结果表明：采用30%过氧化氢作为氧化剂对硫化砷渣进行氧化处理,处理效果最好,重金属浸出质量浓度可达到安全填埋《危险废物填埋污染物控制标准》(GB18598-2019)中的要求。在过氧化氢作为氧化剂,添加量25%,稳定化固化反应时间2 h,养护48 h的条件下,硫化砷渣稳定化固化效果最佳,砷的浸出质量浓度为0.003 mg/L。     

山西部分矿区煤矸石中重金属含量分析及迁移转化研究

对比分析了山西北部部分矿区(平朔、朔州和大同)煤矸石的重金属元素含量,探讨了煤矸石的组成及重金属元素的赋存形态和迁移规律。结果表明:矿区煤矸石的化学组成存在一些差异,但还是以SiO_2和Al_2O_3为主要组成;矿区煤矸石的淋溶浸出液大都偏碱性,其煤矸石中重金属含量都较小,Cu含量较多,其余危害重金属元素含量较低,基本不具有浸出毒性;朔州地区的Cu和Pb含量较高,大同地区的Cu和Mn含量较高;大多数重金属元素的赋存形态以稳定的硅酸盐结合态为主,其次是可氧化态和还原态。针对分析结果,提出了相应的对策建议和利用途径。     

城市污泥焚烧渣中重金属的浸出特性

城市污泥焚烧渣中重金属种类较多、浓度较高,随意处置存在环境生态风险。本文在对污泥及其焚烧渣中重金属形态进行分析的基础上,模拟实际酸雨条件,开展污泥焚烧渣中重金属的浸出特性研究。实验结果表明,与污泥相比焚烧渣中各重金属的残渣态比例显著增大,有效态、有机结合态比例大幅减小,但各重金属的铁锰氧化态比例仍然较高(18%~65%),可迁移性和潜在生态风险较大。静态浸出实验发现灰渣中大部分重金属的浸出率随着浸出时间的延长、液固比的增加、pH和粒径的减小而增大,其中pH的影响最为显著。动态淋溶实验表明降低淋溶液pH、延长淋溶时间各重金属的浸出总量增加,动态淋溶过程中各重金属浸出率要明显高于静态浸出率;各重金属的浸出主要集中在前三年,浸出量占其总浸出量的50%~100%,其中As、Zn、Cr、Cd、Pb的浸出比例较高,其整体浸出能力与重金属形态分析结果较为一致,需重点关注。在上述实验基础上,结合资料分析,提出适合我国国情的污泥焚烧渣处置建议。     

重金属存在形态随时间变化的研究

重金属污染是现阶段土壤污染中的主要问题之一,研究重金属元素的不同形态在不同时间的迁移转化规律,可以为土壤重金属污染的治理修复提供一定的理论基础。采用了BCR三步连续提取法,对添加了外源Pb的正常种植土样中不同形态的Pb含量进行了测定。结果发现,随着时间的推延,Pb酸可提取态含量不断减少,可氧化态也有较小的增加,而可还原态与残渣态都有明显的增加。由此可知,随着时间的推移Pb污染的土样中,其存在形态不断的由酸可提取态向其他形态转化,其中主要转化为残渣态,重金属的有效性与生物毒性不断降低,直至平衡。     

柠檬酸对土壤中重金属形态转化的影响

重金属的存在形态对评价其对环境危害的大小具有重要意义。本文采用BCR法分级提取土壤中重金属各种形态:弱酸提取态(水溶态+可交换态+碳酸盐结合态)、可还原态(Fe-Mn氧化物结合态)、可氧化态(有机物和硫化物结合态)和残渣态,研究了柠檬酸对重金属复合污染土壤中Cd、Pb、Cr的化学形态、生物有效性的影响。结果表明随着柠檬酸量的增加,残渣态镉和铅向可还原态和可氧化态转化量也增加,残渣态铬和可还原态铬向可氧化态铬的转化量也缓慢增加,但对弱酸提取态均影响不大。说明施加柠檬酸可活化土壤中的镉铅铬,助力于植物修复技术。     

典型铅锌冶炼渣场及其影响区土壤重金属分布及影响因素

以某省级工业园区及周边土壤为研究对象,对土壤重金属元素Pb、Cd、Cu、Zn、As、Cr、Ni的总量以及赋存形态特征进行了分析,并基于地理探测器、污染负荷指数法和风险编码法(RAC)对土壤重金属的生态风险进行评估,铅锌冶炼渣场及周围区域总污染负荷指数PLIZONE为1.82,属轻度污染水平。土壤中Cd以弱酸态为主,Cu以残渣态和可氧化态为主,Pb以可还原态为主,As和Cr以残渣态为主。风险评估编码法评价表明,Cd的酸提取态占比较高,可能存在风险,Cr无风险,其余重金属为低风险。地理探测器的因子探测表明高程、土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)对7种重金属含量的解释力最显著,地势和土壤理化性质是重金属分布差异的重要影响因素。这些土壤环境因素可作为重金属含量空间预测模型的辅助变量,为土壤重金属污染防治提供科学依据。     

粒径对餐厨沼渣热解制备生物炭中磷和重金属的影响

以3种粒径餐厨沼渣为原料,在600℃下热解制备生物炭,研究粒径对沼渣（BR）及生物炭（BRC）中磷和重金属的影响,并采用TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估对其安全性进行系统研究。结果表明：BR及BRC中的磷主要以酸溶态磷（HCl-P）为主,残渣态磷（Res-P）次之,其余磷形态含量较低,总磷含量均呈现出随粒径增大而降低的趋势。热解促进H₂O-P、NaHCO₃-P和NaOH-P向HCl-P和Res-P转化。随着粒径的增大,BR中Cu、Zn总量增加,Cr减少,BRC中的Cr、As总量增加,Zn、Pb减少。并且BR中Cr、Zn、Pb和As中可氧化态和残渣态F3+F4随粒径增大而减少;BRC中Cr、Pb、As中F3+F4随粒径增大而减少,而Cu、Zn、Cd与之相反。TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估结果表明BR及BRC中重金属均属于低风险水平。     

一种从硫化砷渣中回收砷的新方法

介绍了采用质量分数30％的双氧水氧化浸出-氯化亚锡还原法处理硫化砷渣以制备单质砷的方法.比较研究了双氧水用量、反应温度、反应时间在氧化浸出试验中对砷浸出率的影响及浓盐酸用量、SnCl2与As摩尔比在还原试验中对砷回收率的影响.结果表明：当固液比为1∶7（固体质量与双氧水体积比）,反应温度为75℃,反应时间为6h时,砷的浸出率达到99.70％;将滤液加热浓缩至As质量浓度约1 450 g/L后,常温下,当浓盐酸与浓缩液体积比为1∶1,SnCl2与As摩尔比为1.2∶1时,反应8h后,砷的回收率达到99.14％.最终产物于105℃烘箱中干燥6h,经检测其单质砷质量分数为98.26％.     

微藻水热液化生物油物理性质与测量方法综述

微藻水热液化生物油由于性质较差,不能直接作为车载燃料使用,而作为原料油与现代石油炼制工艺相结合是一种新的应用途径。本文综述了微藻水热液化生物油的物理性质,包括密度、黏度、酸性、热值与元素组成、沸程、平均分子量等信息,介绍了常用的测量方法与手段。简要回顾了微藻水热液化生物油的精制研究,分析比较了不同精制方法及其效果。重点指出微藻水热液化生物油与重质原油和常减压渣油等劣质原料油相比,具有密度和黏度相近、酸值较高、氮氧元素含量较高、热值较低、重质组分和大分子含量较高等特点,加氢精制能够有效提升微藻水热液化生物油性质,但受反应器结焦、催化剂成本和氢气消耗等因素制约,至今未有突破性成果。     

粉煤灰中重金属元素砷的赋存状态与分离方法

粉煤灰中重金属元素在环境中的迁移转化和累积效应是粉煤灰综合利用过程中面临的壁垒问题,明晰粉煤灰中重金属元素的赋存状态并探索一种高效脱除方法是解决粉煤灰大宗利用的关键。利用改进的BCR连续提取法发现,粉煤灰中重金属元素砷的水溶态和酸可溶态占比较高,证明重金属砷容易在环境中迁移,从而影响周边环境。基于粉煤灰中重金属砷的赋存状态特征,建立了硫酸一步脱除重金属元素砷的新方法,考察了硫酸浓度、反应温度和反应时间对重金属砷脱除率的影响。结果表明,砷的脱除率随硫酸浓度增大而增大,随反应温度升高而降低,随反应时间增加而增大。综合考虑重金属砷的脱除率、粉煤灰中常量元素的损失率和球形颗粒的破坏程度,确定硫酸一步法脱除粉煤灰中重金属砷的最佳条件为硫酸溶液物质的量浓度2.0 mol/L、反应温度20℃、反应时间60 min,此时重金属砷的脱除率达75.21%。     

木质素基重捕剂处理含砷酸性废水研究

以碱木质素为基体通过Mannich反应、二硫化碳加成合成新型重金属捕集剂（重捕剂）N-亚甲基碱木质素-N′-二硫代氨基甲酸己二胺钠盐（Lig-DTC）,用于螯合含砷酸性废水中的重金属,经絮凝以沉淀形式析出,处理后的酸性水可以回用。以酸性废水重金属离子剩余质量浓度为评价标准,通过正交实验和单因素实验对重捕剂加入量、反应时间、溶液pH、絮凝剂投加量等因素进行考察。得到最佳工艺条件（以100 mL废水计）：在不调节废水酸性情况下,Lig-DTC用量为60 mg,反应时间为15 min,聚丙烯酰胺（阴离子型PAM,质量分数为0.1%）用量为1.1 mL,静置时间为30 min。在此条件下,残余重金属离子质量浓度达到处理要求,酸性废水可以进入系统循环回用。     

DBE脱漆剂的脱漆性能研究

研究了DBE(二元酸酯及其混合物)环保型脱漆剂的腐蚀性。实验结果表明,该脱漆剂对镀锡钢板的平均腐蚀速率分别为0.121 5 g·m-2·h-1;配制好的脱漆剂敞口放置48 h后,其质量保留率分别为84%。说明该脱漆剂的腐蚀性和挥发性均较小,环保性能稳定,使用寿命较长。扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)结果表明,DBE脱DBE脱漆剂的脱漆性能研究漆剂在脱漆后金属基材表明仍存在连续的磷化膜,锡元素含量与原镀锡钢板基本保持在同一水平,样板表面锡层受破坏的程度较低,不影响镀锡钢板的二次涂装和利用。     

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤（A土和B土）为研究对象,探讨了三种异位修复工艺（淋洗、稳定化、湿法解毒）去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr（Ⅵ）的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果为湿法解毒 > 稳定化 > 淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr（Ⅵ）的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr（Ⅵ）、酸溶态Cr（Ⅵ）的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤pH,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr（Ⅵ）仍然残留736.6 mg·kg^-1,B土Cr（Ⅵ）仍然残留245.47 mg·kg^-1,酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr（Ⅵ）效果受限的主要原因。     

环保型免清洗助焊剂组分对其腐蚀性能的影响及其机理

主要研究活化剂、表面活性剂和缓蚀剂3种组分对环保型免清洗助焊剂腐蚀性能的影响。采用交流阻抗法研究了各组分对铜电极缓蚀性能的影响;通过扫描电镜观察测试了各组分对梳形试件的腐蚀;借助热分析研究了组分残留及相互作用。结果表明,随活化剂酸性的减弱,助焊剂体系的腐蚀性逐渐减弱;壬基酚聚氧乙烯醚系列的非离子表面活性剂有助于降低体系的腐蚀性能;缓蚀剂苯并三氮唑（BTA）的添加能显著改善助焊剂体系的缓蚀性能。用壬基酚聚氧乙烯(50)醚（w=0.2%）作表面活性剂、丁二酸和苹果酸复配（w=1.6%）作活化剂,BTA作缓蚀剂（w=0.06%）制备的助焊剂体系的膜电阻最大,在湿热条件下助焊剂对梳形试件的腐蚀明显降低,缓蚀性能最佳。热分析结果表明,体系缓蚀性能的改善可能是有机酸与丙三醇发生的酯化反应所致。     

硼氢化钾对含砷废渣处理的实验研究

以云南某金属冶炼厂的含砷废渣为研究对象,先酸浸,再使用硼氢化钾做还原剂对其进行安全处置,可将固相中的砷转化进液相中,降低处置难度、节约填埋成本.结果表明,采用30％硝酸溶液为浸出液的效果最佳,砷的浸出率为86.7％;取50 g浸出液加入1 g硼氢化钾砷的脱除率最高为99.69％.     

长庆原油适宜加工方案分析

摘要：介绍了对长庆原油进行的综合评价。结果表明：长庆原油属于优质的轻质低硫含蜡原油,馏分分布状况好。在生产装置炼制时,常、减压负荷均衡,易于平衡操作。初馏点-180℃馏分可做大乙烯裂解原料,但更适合做重整原料;145-240℃喷汽燃料组分收率较高,铜片腐蚀、硫醇硫不合格,说明长庆原油喷汽燃料中活性硫化物较多,在精制时应注意;柴油馏分柴油指数高、十六烷值大,腐蚀、酸度均符合成品柴油的标准。减压蜡油酸值小、粘度指数高,是生产润滑油基础油的理想原料,同时其Cp高、残炭值低,重金属含量不高,也是理想的催化裂解原料;〉520℃的渣油沥青质含量较高,是生产沥青的理想原料,如果作为催化裂化原料,必须考虑调配比例,以防催化剂中毒。