Cu2+、Zn2+、Cr6+、Cd2+和Pb4+离子在水泥熟料中的固溶特性研究

通过制备未掺杂重金属以及同时掺杂Cu2+、Zn2+、Cr6+、Cd2+和Pb4+五种重金属离子的水泥熟料,利用化学分析、XRD、岩相分析、电子探针等方法研究了掺杂Cu2+、Zn2+、Cr6+、Cd2+和Pb4+离子对熟料性能的影响以及重金属在熟料矿物中的分布.研究表明:重金属的掺杂可以增加液相含量、改善生料的易烧性;在煅烧后的熟料矿物中,有巨型的阿利特矿物出现,且多被溶蚀;熟料对重金属的固化具有选择性.     

水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响

近年来,越来越多的固体废弃物以较高的消纳率再生用于生产混凝土、砂浆等水泥基材料。为了研究水泥固化作用对固体废弃物中重金属浸出特性的影响,对不同种类和不同掺量比例固体废弃物砂浆进行了系统的重金属浸出试验研究。结果表明,重金属浸出浓度随着固体废弃物掺量比例的提高而增大;不考虑物理稀释作用,同种类固体废弃物的砂浆试样折算后的重金属浸出浓度比较接近;随着养护龄期的延长,重金属浸出浓度呈降低趋势。     

重金属离子在水泥砂浆中的浸出性研究

采用在生料中掺重金属化学试剂在实验室条件下烧制出的熟料,研究了重金属元素在水泥应用过程中的流向,模拟德国的水槽试验法测试了水泥砂浆中重金属离子Ph、Cd、As和Cr在不同pH值浸出液条件下的长期浸出行为,探讨了酸性条件对重金属浸出的影响。结果表明：Pb、Cd及Cr^3＋均可以稳定固化在砂浆内部,长期浸出固化率可达99．9％以上;酸性条件可以抑制Cr^3＋的浸出,促进Cr^6＋的浸出,对Pb、Cd、As的浸出影响较小。     

粉煤灰对垃圾焚烧水泥水化时重金属浸出影响研究

依托回转窑垃圾协同处理技术生产的垃圾焚烧水泥,在内部含有一定量的重金属元素。通过实验室模拟煅烧垃圾焚烧水泥,研究了其掺入粉煤灰在水化时,重金属Cr、Zn、Cu、Ni的浸出情况。结果表明:垃圾焚烧水泥在粉煤灰掺入水化7 d时,对重金属浸出无明显作用;在28 d后对重金属Cr、Cu、Ni浸出产生抑制作用,并且在水化后期,随粉煤灰掺量增加,对重金属浸出抑制作用越明显。     

重金属在水泥基材料中的固化和浸出研究进展EI北大核心CSCD

综述了重金属在水泥基材料中的固化和浸出机理、浸出影响因素和浸出试验方法。水泥基材料中固化重金属的机理主要是提供碱性环境促进重金属沉淀和吸附以及C-S-H凝胶和钙矾石对重金属的吸附、替代和封裹作用;重金属离子在弱酸性溶液中的浸出过程主要包括溶液中的酸迁移到液／固表面、酸迁移穿过浸出层、在浸出边界发生扩散控制的快速溶解反应、重金属穿过浸出层以及重金属穿过固腋表面到达溶液中;常用的浸出试验方法根据浸出溶液是否流动或者定期更换,可以概括为平衡试验和非平衡试验两大类。     

磷酸镁水泥对挥发型重金属P b2+、C d2+的固化效果及机理的研究

利用磷酸镁水泥对Pb2+、Cd2+等挥发型重金属硝酸盐进行固化,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、及扫描电子显微镜(SEM)等技术手段.研究挥发型重金属对磷酸镁水泥的浸出毒性、表面微观形貌、水化产物和元素分布的影响,以及磷酸镁水泥对Pb2+、Cd2+等挥发型重金属离子的固化效果和机理.结果表明:磷酸镁水泥对重金属固化效果Pb2+>Cd2+,浸出毒性数值远低于国家标准;Pb2+促进水化过程,Cd2+抑制水化过程;Pb在磷酸镁水泥中主要以Pb2+的形态存在,Cd主要以Cd2+的形态存在,Pb2+和Cd2+分别与磷酸根生成相应的磷酸盐晶相并以此状态存在于硬化的磷酸镁水泥中.     

利用复合水泥固化Pb2+的机理探讨

用Pb(Ⅱ)参与钙矾石的合成试验表明,在SO42-存在时,钙矾石把少量的Pb(Ⅱ)包容在其晶格内,造成化学俘获,但在无SO42-时,Pb(OH)3-不能替代SO42-进入钙矾石晶格;另一种水泥水化物CSH在碱性条件下对溶解态Pb(Ⅱ)的吸附很强.监测水泥浆液中溶解态Pb(Ⅱ)、SO42-的浓度和pH值的变化过程可知,PbSO4和Pb(OH)2的沉淀作用能把绝大多数的溶解态Pb(Ⅱ)予以固化.采用TCLP检测法检测表明,采用复合型水泥固化Pb2+的效果良好,尤其是不掺石膏的复合水泥.虽然搅拌水中Pb2+的浓度达到4g/L,但其28d龄期的胶砂粉碎样滤取Pb2+的浓度已低至0.0002g/L.由于形成的Pb(OH)2沉淀物阻止水泥水化使得掺Pb(NO3)2后砂浆试件早期的抗压强度有所降低.因此,复合水泥对铅固化的机理主要是Pb(Ⅱ)在水泥浆中发生的沉淀作用、水化物对Pb(Ⅱ)的化学俘获和混凝土中微孔隙对含Pb微粒的裹限作用.     

柱淋滤模式下生活垃圾焚烧炉渣中Cu2+和Zn2+浸出规律

垃圾焚烧炉渣是一种活性材料,在其储存、预处理及应用等过程与雨水频繁接触时,炉渣中重金属随着水域环境发生迁移和浸出现象。本研究采用连续柱淋滤试验装置模拟自然降雨,开展了0～5mm和5～10mm焚烧炉渣的动态淋滤毒性浸出分析,重点研究了pH和降雨强度对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出影响。结果表明,动态淋滤过程中,淋滤液pH变化对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出水平影响显著,且在酸性较强淋滤液作用下Cu²⁺浸出水平比Zn²⁺更强,与Ⅴ类地表水环境浓度限值对比,在整个淋滤时间内Cu²⁺浸出浓度严重超标,在炉渣工程应用时需预防相关的环境风险;原生炉渣粒径大小与重金属浸出水平无直接相关性,但是0～5mm细炉渣中可浸出Zn²⁺含量更高,这与细颗粒物中Zn赋存形态和可溶出态含量较高有关;淋滤强度对重金属浸出水平影响主要反应了动态淋滤过程液固比和水分运移速率情况,当较低淋滤强度时具有低液固比,溶出液中重金属含量较高。     

碱激发胶凝材料固化Pb2+及浸出毒性的试验研究

本文对碱激发胶凝材料(碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰)与水-水泥体系固化Pb2+进行了试验研究,其中水-水泥体系为对比样.结果表明:与水泥相比,碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子(Pb2+)浸出浓度,其规律性与其NH+4交换容量大小的规律性一致,与其固化体的抗压强度的大小没有相关性;水泥固化重金属离子Pb2+在养护28 d后还不断浸出,而碱激发胶凝材料固化重金属离子Pb2+在养护28 d后已稳定.     

水泥固化α废物的研究进展

本文主要对α核素离子的水泥固化机理、固化体性能的要求及其研究现状等方面进行了评述。     

松果对废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。     

碳羟磷灰石对废水中Zn2+的去除及机理探讨

利用废弃的鸡蛋壳为主要原料合成碳羟磷灰石(CHAP),用以去除废水中的Zn2+。分别考查了废水中Zn2+的初始浓度、CHAP的用量、pH值、温度及作用时间等因素对CHAP去除Zn2+的吸附效果的影响以优化吸附条件。结果表明,用2.5g/L的CHAP处理Zn2+的质量浓度为100mg/L的废水,40℃条件下,处理45min,Zn2+的去除率可达98.67%,最佳pH值为6～7。同时探讨了CHAP对重金属离子Zn2+的吸附机理,吸附机理研究表明,CHAP对Zn2+的主要吸附形式为离子交换吸附和表面吸附。     

废啤酒酵母同步吸附水中Pb2+、Zn2+、Cd2+的研究

利用废啤酒酵母同步吸附处理含Pb2+、Zn2+、Cd2+废水,考察了初始pH、反应时间和初始浓度等因素对去除率的影响,并对吸附动力学进行探讨.结果表明:废啤酒酵母对Pb2+、Zn2+、Cd2+同步吸附去除率大小依次为Pb2+＞Cd2+＞Zn2+;三者之间存在竞争吸附;拟二级动力学方程相关系数R2＞0.99,对Pb2+和在低浓度条件下拟合情况更好,内扩散和液膜扩散联合控制吸附速率.     

某铅锌矿尾矿及废石Pb、Zn释放规律实验研究

为研究铅锌矿废石和尾矿对环境的潜在影响和危害,采用静态浸出实验,研究了溶液pH值和温度对铅锌重金属离子溶出的影响;采用模拟降水动态淋滤实验方法,研究了不同酸度下,铅锌重金属离子随时间的溶出规律。结果表明,在模拟降水动态淋溶条件下,铅、锌离子都有一定的溶出浓度,离子溶出浓度随淋溶时间延长而降低;与Pb2+相比较,Zn2+的溶出受淋溶液pH值及淋溶时间的影响更大,对强酸性淋溶很敏感。     

小球藻吸附水体中Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)的试验研究

为了研究小球藻藻体吸附水体中Cd2+、Pb2+和Cu2+的情况,在检测了典型电子垃圾处理区水体中重金属Cd、Pb和Cu浓度的基础上,采用冷冻干燥的小球藻藻体在模拟重金属离子溶液中进行吸附试验。结果表明,水体中重金属Cu的浓度较高,Cd和Pb的污染程度较严重。藻体对于Pb2+的去除效果较好,去除率和去除量分别达到88.42%和13.262 4 mg/g;Cu2+的去除率较低,但去除量高达17.480 6 mg/g;Cd2+去除率较高,但去除量仅有0.433 7 mg/g。     

蛭石处理含Cu^2＋和Zn^2＋废水的性能研究

从吸附时间、蛭石用量和溶液pH三方面研究了蛭石对Cu^2＋和Zn^2＋两种重金属离子的吸附性能。结果表明,蛭石对这两种重金属离子均有较好的吸附作用。蛭石对Cu^2＋和Zn^2＋的吸附量随吸附时间的增加而增大,当吸附时间达到60min时,蛭石对Cu^2＋和Zn^2＋的吸附量分别为4.94mg·g^-1和4.97mg·g^-1。在相同蛭石用量和相同溶液浓度的条件下,蛭石对Cu^2＋的吸附效率略高于Zn^2＋。pH是影响吸附量的主要因素,吸附量随着pH的升高而增大。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)对绿原酸与牛血清白蛋白结合作用的影响

以杜仲绿原酸(CA)为原料,在模拟人体生理条件下,采用荧光光谱和紫外吸收光谱等方法,考察Cu2+、Zn2+和Pb2+对CA与牛血清白蛋白(BSA)相互作用产生的影响。结果表明,金属离子的存在不会改变CA对BSA的猝灭类型,但对其猝灭速率常数(kq)、结合常数(K)以及结合位点(n)会有不同程度的影响;CA与BSA之间的反应属于自发型,主要以范德华力和氢键为主,Zn2+和Pb2+的存在不会改变其作用力类型,Cu2+则会使作用力变为以静电吸引力为主;Zn2+和Pb2+会将供体与受体之间的结合距离分别减小1.975%和14.07%,Cu2+的干扰使CA与BSA之间的结合距离增大11.58%;同步荧光光谱显示CA与BSA中的酪氨酸残基和色氨酸残基都有相互作用,三维荧光测定结果进一步表明猝灭剂对BSA构象及微环境会引起变化。     

多孔质沸石颗粒对矿井水中Pb2+、Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

将天然沸石进行处理制备出多孔质沸石颗粒。在静态条件下，研究了多孔质沸石颗粒对重金属离子Pb^2 、Cu^2 、Zn^2 的吸附效果及吸附条件。含Pb^2 、Cu^2 、Zn^2 的矿井水经多孔质沸石颗粒吸附后，废水中Pb^2 、Cu^2 、Zn^2 的含量显著低于国家排放标准。