工业废弃物焚烧灰渣玻璃固化浸出离子浓度的研究

以工业废弃物焚烧产生的灰渣为主要原料,利用ICP和IC等测试手段,研究了不同配合料配比对玻璃在酸碱溶液中的重金属离子和阴离子浸出浓度的影响。实验结果表明:在p H=3和10的酸/碱性溶液中,原料的离子浸出浓度从1.45 mg/L和0.94 mg/L分别可下降到玻璃[D(1)-4]时的0.15 mg/L和0.024 mg/L;含氧化钙高的玻璃其铬离子浸出浓度[D(1)-4时的0.15mg/L]要低于含氧化铁高的玻璃[D(1)-6时的0.19 mg/L],而氯离子浸出浓度则相反(前者为0.075 mg/L,后者为0.042 mg/L)。玻璃的热膨胀系数、抗折强度和维氏硬度分别为78×10-6/℃、96 MPa和504 MPa。     

电弧炉熔融医疗垃圾焚烧灰的实验研究

利用处理量为2 kg的直流电弧炉对医疗垃圾焚烧的底灰、底灰与布袋飞灰的混合灰分别进行熔融实验研究,并比较了熔融前后灰和熔渣的化学成分、物相、微观形貌、浸出毒性及重金属残留率. 结果表明,底灰主要由复杂的硅酸盐晶体组成,布袋飞灰含有大量的硬石膏(CaSO4)、氯化钠(NaCl)晶体,熔融后两种熔渣均为无定形非晶态的玻璃熔岩. 底灰、混合灰熔融后减容率分别达到78%和80.5%;熔融前布袋飞灰浸出液中Pb, Cd, Zn浓度远超过危险废物填埋限值,熔融后的熔渣中重金属固化在Si-O网格中,渗沥液中浓度极低,完全符合环保要求. 熔融后2种熔渣中Pb, Cd, Zn的残留率较低,而且混合灰熔渣中重金属残留率均低于底灰熔渣.     

硫代硫酸盐浸金体系中铜氨影响研究

采用方波伏安法(SWV)和Tafel曲线研究硫代硫酸盐浸金体系中硫代硫酸钠、氨、铜离子、Cu(NH_3)_4~(2+)的影响。结果表明,随着硫代硫酸钠浓度的增加,铜离子还原峰电流先增大后减小,当硫代硫酸钠浓度为0.10mol·L~(-1)时,铜离子还原峰电流最大;氨浓度为0.3 mol·L~(-1)时有利于金的浸出;在一定范围内增加铜离子浓度对金的浸出有利;当Cu(NH_3)_4~(2+)浓度为1.25mmol·L~(-1)时,硫代硫酸钠还原峰电流趋于稳定,表明铜与氨络合后形成的Cu(NH_3)_4~(2+)对硫代硫酸钠还原峰电流具有协同效应。     

水中常见离子对解毒铬渣除磷的影响

研究了几种常见离子(NO_3~-、SO_2~(4-)、HCO_3~-、SiO_3~(2-)、Ca~(2+)和Mg~(2+))对2种解毒铬渣(600℃和800℃热解解毒)除磷效果的影响.结果表明,与纯水比较,NO_3~-(NaNO_3)和SO_4~(2-)(Na_2SO_4)的存在能提高解毒铬渣的磷去除率;HCO_3~-(NaHCO_3)和SiO_3~(2-)(Na_2SiO_3)会与水中的PO_4~(3-)竞争Ca~(2+)生成沉淀,从而对铬渣除磷起抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)的存在能够提高铬渣的除磷率.根据上述结果及水、污水中一般离子含量,初步分析认为对铬渣固磷影响最大的应该是Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-(CO_3~(2-))离子,前2者起促进作用,后者起抑制作用.     

离子选择性电极在电镀溶液分析中的应用

目前国内外已研制和生产了不少离子选择性电极,用来测定如Na~+、K~+、Ca~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、和Ni~(2+)等一价和二价阳离子、F~-、Cl~-、Br~-、I~-、NO~-、ClO_4~-、SoO_4~(2-)、PO_4~(3-)等阴离子,以及糖精等有机物质的浓度。该方法设备简单     

酸反应介质下稻壳水热炭对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附

沼液中Cu²⁺、Zn²⁺等重金属离子浓度高,直接用于灌溉会导致土壤重金属超标,并严重影响农作物的生长。本研究以农作物废料稻壳作为原料,硫酸和磷酸为反应介质,通过水热炭化法制备水热炭,探索了水热温度、酸配比和酸浓度对Cu²⁺、Zn²⁺的吸附性能的影响。结果表明：当以20%稀硫酸和20%稀磷酸两种酸作为反应介质时,改变两种酸的配比在320℃下制备水热炭,当两种酸介质比例为4:2时,对废水中Cu²⁺、Zn²⁺的去除率达到最大,分别为68.54%和27.44%。     

多源污染条件下南京北郊地区降水离子特征研究

本研究收集了南京北郊地区2016年夏、冬季节雨水样品,采用离子色谱、ICP-MS等方法测定了降水中离子浓度,分析夏、冬两季雨水中阳离子平均浓度的变化规律,揭示该地区金属污染情况。结果表明:雨水中Ca~(2+)、NH_4~+等含量较高,而As~(3+)、Pb~(2+)等重金属元素平均浓度都小于1.5 ppb,Ni~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)等重金属离子的浓度在3~13 ppb之间,低于地表水污染标准。研究工作为南京北部地区大气重金属污染评估及污染治理提供了理论依据。     

初始浓度对合成沸石吸附混合重金属的效果研究

利用合成的沸石材料吸附重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+)的两种混合与三种混合离子,考察混合重金属的初始浓度对沸石材料吸附三种离子的效果影响。结果表明:初始浓度对沸石材料吸附三种混合重金属的吸附效果影响较大。随着混合重金属离子初始浓度的不断升高,沸石材料对重金属的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+)的吸附去除率逐渐下降。当Cu~(2+)与Ni~(2+)两种离子共存时,整个吸附过程中沸石材料对其吸附去除顺序为:CuNi。当Cu~(2+)与Cd~(2+)两种离子共存时,沸石材料对其吸附去除顺序为:CuCd。当混合重金属中含有Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+)三种离子时,沸石材料对其吸附的去除顺序则为:CuNiCd,且三种混合重金属离子共存时,沸石材料对Cu~(2+)的吸附去除率影响不大。     

玉米芯改性前后对水中重金属去除的研究

以玉米芯为吸附剂,经氢氧化钠(NaOH)和硫酸(H_2SO_4)改性得到改性吸附剂,研究改性吸附剂对镉、铬、铅吸附性能的影响。实验研究了吸附时间和吸附初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,改性玉米芯吸附剂对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)三种重金属离子的吸附能力都增强,且对Pb~(2+)的吸附效果最好,其吸附顺序为Pb~(2+)Cr~(3+)Cd~(2+);在初始质量浓度为400 mg/L时,酸改性的玉米芯对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附容量为15、26、37 mg/g,而碱改性的玉米芯对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附容量分别为17、29、59 mg/g。相对酸改性,碱改性的吸附剂对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附量提高了14.54%、11.22%、57.86%。     

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.     

阴离子对还原铁粉去除水体中铅离子的影响

向200mL含1.0mmol·L~(-1)阴离子(PO_4~(3-)、Cl-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-))的铅溶液(10mg·L~(-1))中加入5g还原铁粉,230r·min-1振荡一定时间后,采用火焰原子吸收法测定铅离子浓度,考察阴离子对还原铁粉去除水体中铅离子的影响。结果表明,阴离子PO_4~(3-)、Cl-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)都可以促进还原铁粉去除水体中铅离子,其中PO_4~(3-)的促进作用最大,SO_4~(2-)的促进作用最小;在所有添加阴离子体系中,还原铁粉去除水体中铅离子的过程伴随着pH值的上升和Eh值的下降。     

镁铝层状双金属氢氧化物对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸收动力学研究

研究了柠檬酸盐(C_6H_5O~(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O~(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O~(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu~(2+)和Cd~(2+)溶液中时,Cu~(2+)和Cd~(2+)的浓度随着温度的升高而降低。结果表明,对重金属离子的吸收主要归因于重金属离子与有机酸阴离子之间发生了螯合作用,并发现吸收速率方程取决于形成的螯合物的类型。     

国产纳滤膜对无机盐截留性能的研究

通过对苦咸水中常见阳离子Mg~(2+)、Ca~(2+)、Na~+和阴离子HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-构成的单组分溶液以及双组分(同阴离子和同阳离子)混合溶液进行分离截留实验,研究对比国产纳滤膜NF1和VNF2对离子的截留性能以及同种电荷离子间的相互影响。结果表明,在单组分溶液中,荷负电膜NF1和VNF2对阳离子截留顺序相同为Mg~(2+) Ca~(2+)Na~+;对阴离子截留顺序则因电黏滞效应引起纳滤膜孔径变化的影响不同,对NF1为HCO-3~-SO_4~(2-)Cl~-,对VNF2为SO_4~(2-)HCO_3~-Cl~-。在混合溶液中,2价离子会阻碍单价离子的去除。在处理无机盐方面,VNF2膜的截留性能优于NF1膜,特别是单价离子;同种电荷离子之间相互影响不同,扩散系数差别越大,同种电荷离子间相互影响越大。     

杂质对磷酸脲收率和质量的影响

分析湿法磷酸中存在的SO_4~(2-)、SiF_6~(2-)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Mg~(2+)等杂质离子对磷酸脲的收率和产品质量的影响。实验结果表明,SiF_6~(2-)离子浓度高有利于提高产品收率,SO_4~(2-)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Mg~(2+)等会降低磷酸脲的收率,但都对产品质量有不同程度的影响。     

工业微硅粉除铁试验研究

微硅粉是硅铁合金和工业硅生产过程的副产品,特殊的高温生成环境使微硅粉颗粒形成致密的玻璃态表面,不溶于一般的酸(氢氟酸除外)和碱.本文采用混酸加氟法对工业微硅粉进行除铁试验研究,试验研究了酸的种类和质量分数、固液比、混酸配比、氢氟酸的加入量、酸浸温度和时间等因素的影响,结果表明:最佳的工艺条件是混酸的成分为3%HCl 17%H2SO4,液固比为1.5 g/100 mL,氢氟酸与混酸的质量体积比为0.56%,70℃下酸浸3 h,除铁率可达到67.66%.     

粘质沙雷氏菌HB-4吸附重金属镉的机制

从重金属污染土壤中筛选出1株对Cd~(2+)具有高耐受能力和高吸附容量的菌株HB-4,经16S rDNA序列分析鉴定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。该菌株能在Cd~(2+)浓度为300 mg·L~(-1)的条件下正常生长;对Cd~(2+)的最大吸附量为(154.7±0.9)mg·g~(-1)。考察了Cd~(2+)初始浓度、pH、盐浓度以及共存离子对HB-4吸附Cd~(2+)的影响,结果表明:pH=3.0~8.0时,对吸附效果无影响;NaCl含量为8.0%时,菌株对Cd~(2+)的去除率仍可达到49.9%±0.1%;Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)与Cd~(2+)共存时,几种重金属离子的去除率分别为98.7%±0.2%(Pb~(2+))、44.6%±0.6%(Zn~(2+))、52.7%±0.1%(Cu~(2+))和64.2%±0.3%(Cd~(2+))。解吸实验证明了HB-4对Cd~(2+)极强的吸附能力,洗脱液pH=7.0时,解吸率小于2%。检测了细胞内外镉的分布情况,并利用SEM、XPS和FTIR对吸附机理进行了研究,推断HB-4对Cd~(2+)的吸附机理为胞外吸附和胞内摄取。     

从熔盐电解废渣中回收钪和氟

为无害化处理熔盐电解法制备铝钪中间合金过程产生的熔盐电解废渣并回收其中的有价元素,针对熔盐电解废渣氟盐高、稀土元素钪含量低的特点,提出了一种氢氧化钠?硫酸两步浸取的全湿法处理熔盐电解废渣,回收氟、钪的新工艺。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、离子色谱仪(IC)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)、扫描电镜(SEM)对碱浸?酸浸过程中氟、钪元素的走向分布进行了系统考察。结果表明,碱浸过程中熔盐电解废渣中的氟转化成溶解度较低的氟化钠,通过水洗使氟几乎全部进入溶液,而钪留在碱浸水洗渣中,实现了氟、钪分离。利用碱浸水洗渣中的铝以难溶于酸的?-Al2O3形式存在的特性,通过酸浸将碱浸水洗渣中的钪溶解,实现了钪和铝的分离与回收。通过研究碱浸、酸浸过程中浸出剂浓度、液固比、浸出温度和时间等工艺参数对浸出率的影响,得到最佳工艺参数：碱浸过程氢氧化钠浓度100 g/L,液固质量比12:1,温度90℃,浸出时间1.5 h;酸浸过程硫酸浓度1.5 mol/L,液固质量比6:1,温度90℃,浸出时间50 min。碱浸后熔盐电解废渣中可溶性铝和氟的浸出率分别达97.12%和98.71%,氟化钠产品纯度达到98.70%,酸浸过程钪的浸出率达到92.01%。     

一种快速检测地下水中碘离子的方法

本文建立了紫外分光光度法方便快捷的测定地下水中微量碘离子,碘离子浓度范围于2-22μg/mL时,波长在226nm处,吸光度与浓度呈现出良好的线性关系,相关系数为0.9991,检出限为1.43×10~(-4)μg/mL,分析方法的相对标准偏差(RSD)在0.487～0.976%之间,加标回收率在96.1～103.6%之间。共存的K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)对测定无影响;共存的CO_3~(2-)干扰很大,可加酸除去。因此该方法可用于地下水水中微量碘离子的测定。     

混合碱效应对Ti4+掺杂硼酸盐玻璃发光性能的影响

以低熔点硼酸盐玻璃为基质玻璃,通过改变玻璃中混合碱金属的种类及配比,研究了在紫外光激发下,Li-Na、Li-K和Li-Cs混合碱效应对过渡金属离子Ti~(4+)发光性能,如荧光强度和寿命的影响。结果表明:混合碱效应会显著增强Ti~(4+)离子峰值位于可见光波长处的发光强度,且这种增强效应与混合碱金属离子半径差有关。从玻璃网络结构随混合碱组成变化的角度阐释了玻璃结构对发光性能的影响。     

单价选择性电渗析处理酸性重金属废水试验研究

采用单价选择性离子交换膜电渗析对污酸中的重金属离子进行分离。考察了电流密度、流量、电压及酸度对H~+、Zn~(2+)和Cd~(2+)分离效率的影响。结果表明,污酸酸度(质量分数)为5%,Zn~(2+)和Cd~(2+)初始质量浓度分别为20、5mg/L,电流密度为25 m A/cm~2,淡水室和浓水室流量均为15 L/h,电渗析装置运行168 min时,淡水室中H~+透过率为85%,Zn~(2+)和Cd~(2+)泄漏率均为12.86%,重金属离子截留率较高,达到分离污酸中重金属离子的目的。