2023年第5期目录
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    重有色金属
  • 马宝军,荆涛,兰宇,胡尧,韦卫全,吴启亮
    摘要:
    针对广西南丹南方金属有限公司物料成分、流程特点,开发以真空冶金为基础的银资源回收工艺,介绍了在铅冶炼生产过程中银回收工艺、设备升级改造与生产实践。
  • 肖乐乐,卫媛,李瑞杰,张雯雯,闫刚刚,王轩,刘涛,莫亚文
    摘要:
    目前酸盐分离技术主要有树脂吸附法、离子交换法和膜分离技术三大类,但将其应用于镍湿法冶炼中镍电积阳极液的报道较少。总结了三大类酸盐分离技术的原理和应用,并分别采用树脂吸附法、扩散渗析法、特种纳滤膜和电渗析结合的方法对镍电积阳极液进行酸盐分离试验。结果表明,三种方法对镍电积阳极液均有一定的分离效果,其中树脂吸附法易饱和,需反洗再生,造成体积膨胀;扩散渗析法对硫酸的回收率在80%以上,镍的截留率在90%以上,但回收的硫酸浓度较低,同样存在体积膨胀问题;特种纳滤膜和电渗析结合法对镍离子的截留率可达90%以上,氢离子去除率可达70%以上,同时浓缩后的氢离子浓度可提高400%以上,镍离子浓度可提高500%以上,淡化液中各种离子浓度小于50 mg/L,可用作纯水,并且该方法不会造成系统体积膨胀,具有工业化应用价值。
  • 轻有色金属
  • 白凡,刘风琴,赵洪亮,于国庆,郑春艳,丁邦平,李荣斌
    摘要:
    铝用碳素企业焙烧炉烟气净化过程中,由电捕焦油器回收沥青烟气冷凝形成的大量废焦油是一种危废,其处置是国家、企业亟需解决的环保问题。提出了一种利用废焦油来替代部分改质沥青制备预焙阳极的方法。开展了详细的热处理后废焦油的物理化学指标变化研究、废焦油掺配替代部分改质沥青制备预焙阳极试验研究和性能测试。结果表明,废焦油最佳的热处理条件为220 ℃,12 h,且废焦油制备预焙阳极的最大掺配比例为15%。该方法不仅降低了预焙阳极生产的原料成本,还能够实现废焦油的资源化利用,有利于减小碳素企业的环保风险和经济负担。
  • 包生重,侯光辉,陈开斌,李昌林,罗英涛,王怀江,张芳芳,石序,罗丽芬
    摘要:
    针对高锂钾电解质体系下铝电解生产过程炭渣量显著偏高的问题,研究分析了电解质对炭素材料润湿性的变化规律,以及分子比对电解质含碳量的影响,并开展了降低炭渣量的工业试验,炭渣量降低显著。结果表明:相比纯净体系电解质,高锂、高钾体系电解质对炭素材料的润湿性较好,降低分子比或提高过热度能够降低润湿性;通常条件下,高锂、高钾体系电解质中含碳量高于纯净体系,但合理的分子比控制范围可以使含碳量保持在0.2%以下;高锂和高钾体系下降低炭渣量的关键措施略有不同,但所遵循的规律与电解质对炭素材料润湿性变化的规律相同。
  • 李春焕,曹阿林
    摘要:
    氧化铝工业作为重要的原材料产业,其生产工艺主要为拜耳法、烧结法及拜耳—烧结联合法,工艺流程复杂,产业规模巨大,造成大量二氧化碳排放。分析了氧化铝工业碳排放核算现状,根据工艺生产过程中的具体物料衡算,以物料平衡核算法为主、排放因子核算法为辅,分别对拜耳法氧化铝生产工艺、烧结法氧化铝生产工艺,以及并联、串联、混联三种联合法氧化铝生产工艺进行了碳排放核算,明确了相关核算公式,并选取相关数据进行了实际核算。
  • 稀贵金属
  • 张宏纬,王旭峰,陈俊南,谢锋,王伟
    摘要:
    采用酒石酸盐-硫代硫酸盐协同浸金体系对某氧化型金矿开展了浸金试验研究,研究变量包括硫酸铜浓度、浸出时间、硫代硫酸钠和酒石酸钠浓度、溶液pH、温度等,确定了最佳浸出条件。结果表明,当硫酸铜、硫代硫酸钠、酒石酸钠的浓度分别为0.075、0.5、0.075 mol/L,浸出温度80 ℃,溶液pH为10.3,浸出时间9 h时,金浸出率可达96.03%。通过与氰化法和铜-氨-硫代硫酸盐体系的对比分析,铜-酒石酸盐-硫代硫酸盐体系浸金效果与氰化法相近,优于传统铜-氨-硫代硫酸盐提金体系。
  • 陈进,周义朋,王廷健,黎广荣,徐玲玲,柯平超
    摘要:
    柱浸试验是选择确定新矿床溶浸开采工艺的重要环节。采用某拟开发砂岩铀矿床的矿石,在实验室进行酸、碱法柱浸试验,并进行氧化浸出对比。酸法溶浸剂为6 g/L的硫酸溶液,碱法为3 g/L的碳酸氢铵溶液,氧化剂为300 mg/L的过氧化氢。结果表明,酸法浸出效果优于碱法浸出,氧化浸出优于无氧化浸出;酸度6 g/L+300 mg/L过氧化氢浸出效果相对最好,浸出54 d液计浸出率为87.42%,浸出率达到75%时液固比为2.29,酸耗9.0 kg/t。结合矿石碳酸盐含量较低的特点,建议采用6 g/L酸度的酸法工艺开展现场浸出条件试验,可考虑适量添加氧化剂。
  • 闫荣伟,李会泉,邢鹏,叶春林,王晨晔,朱干宇,钟立钦
    摘要:
    以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为:焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。
  • 胡小洣,刘书祯,袁昌望,郝志红,李莉,陈冬英
    摘要:
    为实现无铵富集稀土,以复合钠盐为沉淀剂,对铝盐体系离子型稀土矿浸出液中稀土进行富集。考察了pH对稀土浸出液除铝效果的影响,研究了不同沉淀剂、沉淀剂配比及用量、终点pH、反应温度、反应时间、陈化时间对稀土沉淀率的影响。结果表明,在初始稀土浓度0.014 64 mol/L、铝浓度0.54 g/L、初始pH=3.89、反应温度25 ℃、反应时间60 min的条件下,除铝终点pH=4.93时,残余铝浓度为13.02 mg/L,稀土损失为1.2%;当复合沉淀剂用量为0.7倍理论量的70%NaHCO3+30%Na2CO3、沉淀终点pH=6.72、反应时间60 min、反应温度25 ℃、陈化时间40 min时,稀土沉淀率高达99.68%,灼烧后氧化稀土总量为96.48%,铝含量为0.52%。
  • 戈鑫鑫,许延辉,郑万波,田宇,马升峰
    摘要:
    利用XRD、TG-DTA、SEM及化学检测等方法,对氯化镁焙烧分解包头稀土精矿进行了研究。研究发现,在500 ℃、氯化镁添加量为25%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿完全分解,产物为氯氧化稀土和氟化镁;在700 ℃、氯化镁添加量为60%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿和独居石完全分解,产物为氯氧化稀土、复合稀土氧化物、氟化镁、磷酸镁。同时对热分解过程进行了动力学计算,第一阶段分解氟碳铈矿时所需活化能为163.92 kJ/mol,反应级数n=1.30;第二阶段分解独居石时所需活化能为276.14 kJ/mol,反应级数n=0.77。最后在氯化镁焙烧分解包头矿时加入碳粉,当加碳量为20%时,铈的氧化率降低至1.46%,对于防止稀土的氧化具有非常积极的意义。
  • 康帅,秦身钧,王倩,郝龙龙,庞薇,李神勇
    摘要:
    铼是一种极其稀少的稀散金属,在国防、航空航天、石油催化等领域发挥着至关重要的作用。对铼的地球化学性质进行了概述,重点对一次资源和二次资源中铼的分离富集和提取回收技术的分类、原理及优缺点进行了总结。有助于更好地理解铼的分离富集和提取回收过程,提高铼生产的可持续性。
  • 王鑫尧,杨洪英,康建,赵涵
    摘要:
    某钼钨矿石钼、钨品位较低,其中钼含量0.36%、钨含量0.88%,—38 μm占90%,矿石中矿物物相复杂、有用矿物粒度小且较为分散,矿物颗粒连生情况极其复杂。采用焙烧—化学浸出的方式回收钨、钼,开展了液固比、药剂用量、浸出温度和浸出时间的研究。研究表明:在液固比6 mg/g、氧化剂A1用量10 kg/t、碱性浸出剂B1和C1用量分别为80 kg/t和9 kg/t、浸出时间4 h、浸出温度80 ℃的条件下,钼的浸出率为83.79%,钨的浸出率为39%。通过细磨强化,—20.043 μm占90%,在同样条件下钼浸出率达到94.11%,钨浸出率为60.74%,取得了较好的浸出效果。
  • 材料与设备
  • 陈晨,侯宝炫,辛欣,周润,田园,温明月
    摘要:
    通过水热合成条件的优化成功合成出具有八面纳米棒形貌的Faujasite沸石材料(微观长度300~900 nm,截面长度20~50 nm),该材料的理论分子式为Na14Al12Si13O51?6H2O。然后将此沸石材料用于溶液中重金属离子的吸附研究。结果表明:其对Cu2+、Cd2+、Pb2+和Ni2+的极限吸附量分别为250、323、1 075和256 mg/g。吸附过程在开始后的100分钟内达到吸附平衡,溶液pH的提高可以促进表观吸附。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线能够良好地拟合沸石材料对四种重金属离子的吸附过程。DFT计算结果显示,各重金属吸附构型的稳定性和吸附过程发生的趋势顺序均为Pb>Cd>Ni>Cu。
  • 于洋,倪文,牟欣丽,陈志远
    摘要:
    采用机械活化与多固废协同反应技术,利用钢渣尾泥的胶凝性质与细集料特性,协同其他工业固废制备超高性能混凝土(简称UHPC),实现钢渣尾泥的高掺量、高附加值利用。探讨了钢渣尾泥掺量、矿渣与石膏质量比、单方用水量、养护温度等对超高性能混凝土强度性能的影响,结果表明,在钢渣尾泥掺量60%、矿渣和脱硫石膏的质量比4、单方用水量210 kg、养护温度50 ℃、钢纤维体积掺量5%时,UHPC试块28 d抗压强度可达140 MPa以上,抗折强度可达35 MPa以上。借助X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT?IR)、热重?差热分析(TG?DSC)测试方法,研究了钢渣尾泥-矿渣-脱硫石膏体系的水化硬化特性,随着反应的不断进行,水化产物钙矾石和C—S—H凝胶强度物质的生成数量不断增长。
  • 环境工程
  • 王猛,张家靓,陈永强,王成彦
    摘要:
    近年来,我国新能源汽车及储能领域快速发展,磷酸铁锂电池使用量井喷式上升。在未来会产生大量退役磷酸铁锂电池,对其进行回收不仅可以缓解国内锂资源紧缺的问题也能减少含氟电解液带来的环境污染。回顾了近年来国内外退役磷酸铁锂电池回收技术,包括电池预处理、磷酸铁锂正极废料修复、全浸出回收、选择性提锂及提锂尾渣的回收等,总结归纳了各技术最新的研究成果,从工艺的经济性、回收率、环境影响等方面,对各个工艺的优缺点进行分析,并展望了未来退役磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。
  • 喻成功,章艳红,陈俊华,孙凯璇,方梦婷
    摘要:
    于2019年12月和2020年6月在抚河南昌段分别采集了地表水样31个和地下水样11个,对水体中的9种离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-)、pH及TDS进行了测定,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图及水质评价进行水化学特征、控制因素及灌溉适宜性分析。结果表明:各离子含量和pH受季节影响明显,枯水期和丰水期阴、阳离子分别以HCO3-和Ca2+为主;枯水期各离子变异系数较大,空间差异性大于丰水期;水化学类型主要为Ca?Na-HCO3-,地表水和地下水之间水力联系密切且转化频繁;水化学控制因素以岩石风化为主,但在丰水期具有向大气降水控制型过渡的趋势;不同离子参数间整体具有显著相关性;适宜性评价结果整体为优良,丰水期优于枯水期。
  • 李思佳,丁森旭,余杰,孙晓霜,余江
    摘要:
    以川南某硫铁矿采选矿区及其尾矿渣场周边农用地为研究对象,采集并测定了51个表层土壤样品、4个背景点土壤样品和4个剖面土壤样品的Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法剖析土壤重金属污染现状,并结合相关性分析和正定矩阵因子分析法对土壤重金属来源进行解析。结果表明:研究区土壤Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量均值分别为2.2、163.0、0.2、66.6、41.8、15.1、80.8、153.0 mg/kg,其中Cd、Cr、Ni、Cu存在不同程度的累积现象,且多个重金属元素之间存在显著相关性;Cd为主要污染元素,Cu具有较强的垂向迁移能力;土壤重金属主要来源为工矿活动源(39.5%)、自然源(37.6%)、大气沉降与交通混合源(22.9%)。川南某硫铁矿周边农用地存在多重金属元素复合污染,其中工矿活动起主导作用。
  • 罗栋源,吴海霞,杨子杰,郭千溪,黄海胜,卢玉秋
    摘要:
    研究了煤质炭、果壳炭和秸秆灰三种吸附材料对模拟溶液中磷、氟、有机物的去除效果,并进行了磷石膏水洗液中多种污染物同步去除研究。结果表明:三种吸附材料对磷和氟的去除效果为秸秆灰>煤质炭>果壳炭,对有机物的去除效果为煤质炭>秸秆灰>果壳炭,强酸条件有利于磷和氟的去除,但对有机物去除影响不大。秸秆灰对磷、氟和煤质炭对有机物的吸附过程均符合二级动力学模型和Langmuir模型,其理论最大吸附量分别为磷88.20 mg/g、氟63.98 mg/g、有机物131.32 mg/g。120 g/L秸秆灰与50 g/L煤质炭同时投加至磷石膏水洗液中反应120 min后,污染物剩余浓度为磷9.57 mg/L、氟12.88 mg/L、有机物31.86 mg/L,反应后pH为8.95,满足《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580—2011)要求。秸秆灰对溶液中磷、氟等阴离子的去除机理为静电吸附和化学沉淀,煤质炭对溶液中有机物的去除机理为离子交换和物理吸附。
  • 张烁,杨洪英,陈亚静,陈国民,佟琳琳,蔡亚楠
    摘要:
    采用Fenton预氧化-中和脱砷法对含砷含铁冶金废水进行净化处理,通过单因素试验分别研究了Fenton氧化剂用量、氧化时间对铁氧化率的影响,以及中和脱砷过程药剂用量、反应时间、搅拌速度和反应温度对脱砷效果的影响,并对最优条件的脱砷后液和中和渣与企业工艺参数进行对比。结果表明:向废水中加入5 mL/L过氧化氢(30%)预氧化5 min后,废水中Fe2+浓度从2.23 g/L降至0.01 g/L,Fe2+氧化率为99.55%。最优脱砷条件为:石灰加入量15 g/L、搅拌速率300 r/min、温度30 ℃、反应时间50 min,脱砷率为99.9%。中和渣毒性浸出试验结果为0.32 mg/L,满足危险废物浸出毒性鉴别标准(GB 5085.3—2007),实现砷无害化处理。
  • 王妍
    摘要:
    我国是有色金属生产大国。有色金属冶炼过程中产生的工业废水对环境带来了极大危害。为了不断加大对有色金属冶炼行业水污染的监管力度,我国出台了一系列法规政策。在技术层面,大多数有色金属冶炼企业通过化学、物理或生物的方法进行废水处理,基本实现了废水达标排放的目标。但是冶炼行业环境污染问题仍然突出,污染事故也时常发生。未来,尚需要在源头减污、过程控制、末端治理等方面着力,不断提升有色金属冶炼行业的废水污染防治水平,助力生态环境的改善。
  • 冶金史
  • 张睿祥,魏国锋,王艳杰
    摘要:
    江淮地区以其特殊的地理位置、复杂的文化面貌和丰富的铜矿资源,成为探索青铜时代资源流通的重要地区。对本地区商周青铜器铅同位素比值和微量元素数据的梳理和分析。结果表明:目前检测的江淮地区的商代青铜器大多含有高放射性铅同位素,且具有典型的殷墟王室作坊风格,受中原地区影响较深。西周时期江淮地区皖南的矿料通过“金道锡行”运往中原。淮河上游天湖遗址与中原诸侯国的西周青铜器主要使用了来自大冶铜绿山的矿料,而安徽出土的西周青铜器的矿料主要来自皖南地区。东周以来,江淮地区与中原及周边地区在矿料上表现出较强的一致性。铅同位素与微量元素数据均表明,江淮地区战国青铜器矿源空间格局发生了明显变化,这一时期除了继续使用皖南和鄂东南的铅料外,还使用了来自赣北和豫西的铅料。
    重有色金属
  • 马宝军,荆涛,兰宇,胡尧,韦卫全,吴启亮
    摘要:
    针对广西南丹南方金属有限公司物料成分、流程特点,开发以真空冶金为基础的银资源回收工艺,介绍了在铅冶炼生产过程中银回收工艺、设备升级改造与生产实践。
  • 肖乐乐,卫媛,李瑞杰,张雯雯,闫刚刚,王轩,刘涛,莫亚文
    摘要:
    目前酸盐分离技术主要有树脂吸附法、离子交换法和膜分离技术三大类,但将其应用于镍湿法冶炼中镍电积阳极液的报道较少。总结了三大类酸盐分离技术的原理和应用,并分别采用树脂吸附法、扩散渗析法、特种纳滤膜和电渗析结合的方法对镍电积阳极液进行酸盐分离试验。结果表明,三种方法对镍电积阳极液均有一定的分离效果,其中树脂吸附法易饱和,需反洗再生,造成体积膨胀;扩散渗析法对硫酸的回收率在80%以上,镍的截留率在90%以上,但回收的硫酸浓度较低,同样存在体积膨胀问题;特种纳滤膜和电渗析结合法对镍离子的截留率可达90%以上,氢离子去除率可达70%以上,同时浓缩后的氢离子浓度可提高400%以上,镍离子浓度可提高500%以上,淡化液中各种离子浓度小于50 mg/L,可用作纯水,并且该方法不会造成系统体积膨胀,具有工业化应用价值。
  • 轻有色金属
  • 白凡,刘风琴,赵洪亮,于国庆,郑春艳,丁邦平,李荣斌
    摘要:
    铝用碳素企业焙烧炉烟气净化过程中,由电捕焦油器回收沥青烟气冷凝形成的大量废焦油是一种危废,其处置是国家、企业亟需解决的环保问题。提出了一种利用废焦油来替代部分改质沥青制备预焙阳极的方法。开展了详细的热处理后废焦油的物理化学指标变化研究、废焦油掺配替代部分改质沥青制备预焙阳极试验研究和性能测试。结果表明,废焦油最佳的热处理条件为220 ℃,12 h,且废焦油制备预焙阳极的最大掺配比例为15%。该方法不仅降低了预焙阳极生产的原料成本,还能够实现废焦油的资源化利用,有利于减小碳素企业的环保风险和经济负担。
  • 包生重,侯光辉,陈开斌,李昌林,罗英涛,王怀江,张芳芳,石序,罗丽芬
    摘要:
    针对高锂钾电解质体系下铝电解生产过程炭渣量显著偏高的问题,研究分析了电解质对炭素材料润湿性的变化规律,以及分子比对电解质含碳量的影响,并开展了降低炭渣量的工业试验,炭渣量降低显著。结果表明:相比纯净体系电解质,高锂、高钾体系电解质对炭素材料的润湿性较好,降低分子比或提高过热度能够降低润湿性;通常条件下,高锂、高钾体系电解质中含碳量高于纯净体系,但合理的分子比控制范围可以使含碳量保持在0.2%以下;高锂和高钾体系下降低炭渣量的关键措施略有不同,但所遵循的规律与电解质对炭素材料润湿性变化的规律相同。
  • 李春焕,曹阿林
    摘要:
    氧化铝工业作为重要的原材料产业,其生产工艺主要为拜耳法、烧结法及拜耳—烧结联合法,工艺流程复杂,产业规模巨大,造成大量二氧化碳排放。分析了氧化铝工业碳排放核算现状,根据工艺生产过程中的具体物料衡算,以物料平衡核算法为主、排放因子核算法为辅,分别对拜耳法氧化铝生产工艺、烧结法氧化铝生产工艺,以及并联、串联、混联三种联合法氧化铝生产工艺进行了碳排放核算,明确了相关核算公式,并选取相关数据进行了实际核算。
  • 稀贵金属
  • 张宏纬,王旭峰,陈俊南,谢锋,王伟
    摘要:
    采用酒石酸盐-硫代硫酸盐协同浸金体系对某氧化型金矿开展了浸金试验研究,研究变量包括硫酸铜浓度、浸出时间、硫代硫酸钠和酒石酸钠浓度、溶液pH、温度等,确定了最佳浸出条件。结果表明,当硫酸铜、硫代硫酸钠、酒石酸钠的浓度分别为0.075、0.5、0.075 mol/L,浸出温度80 ℃,溶液pH为10.3,浸出时间9 h时,金浸出率可达96.03%。通过与氰化法和铜-氨-硫代硫酸盐体系的对比分析,铜-酒石酸盐-硫代硫酸盐体系浸金效果与氰化法相近,优于传统铜-氨-硫代硫酸盐提金体系。
  • 陈进,周义朋,王廷健,黎广荣,徐玲玲,柯平超
    摘要:
    柱浸试验是选择确定新矿床溶浸开采工艺的重要环节。采用某拟开发砂岩铀矿床的矿石,在实验室进行酸、碱法柱浸试验,并进行氧化浸出对比。酸法溶浸剂为6 g/L的硫酸溶液,碱法为3 g/L的碳酸氢铵溶液,氧化剂为300 mg/L的过氧化氢。结果表明,酸法浸出效果优于碱法浸出,氧化浸出优于无氧化浸出;酸度6 g/L+300 mg/L过氧化氢浸出效果相对最好,浸出54 d液计浸出率为87.42%,浸出率达到75%时液固比为2.29,酸耗9.0 kg/t。结合矿石碳酸盐含量较低的特点,建议采用6 g/L酸度的酸法工艺开展现场浸出条件试验,可考虑适量添加氧化剂。
  • 闫荣伟,李会泉,邢鹏,叶春林,王晨晔,朱干宇,钟立钦
    摘要:
    以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为:焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。
  • 胡小洣,刘书祯,袁昌望,郝志红,李莉,陈冬英
    摘要:
    为实现无铵富集稀土,以复合钠盐为沉淀剂,对铝盐体系离子型稀土矿浸出液中稀土进行富集。考察了pH对稀土浸出液除铝效果的影响,研究了不同沉淀剂、沉淀剂配比及用量、终点pH、反应温度、反应时间、陈化时间对稀土沉淀率的影响。结果表明,在初始稀土浓度0.014 64 mol/L、铝浓度0.54 g/L、初始pH=3.89、反应温度25 ℃、反应时间60 min的条件下,除铝终点pH=4.93时,残余铝浓度为13.02 mg/L,稀土损失为1.2%;当复合沉淀剂用量为0.7倍理论量的70%NaHCO3+30%Na2CO3、沉淀终点pH=6.72、反应时间60 min、反应温度25 ℃、陈化时间40 min时,稀土沉淀率高达99.68%,灼烧后氧化稀土总量为96.48%,铝含量为0.52%。
  • 戈鑫鑫,许延辉,郑万波,田宇,马升峰
    摘要:
    利用XRD、TG-DTA、SEM及化学检测等方法,对氯化镁焙烧分解包头稀土精矿进行了研究。研究发现,在500 ℃、氯化镁添加量为25%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿完全分解,产物为氯氧化稀土和氟化镁;在700 ℃、氯化镁添加量为60%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿和独居石完全分解,产物为氯氧化稀土、复合稀土氧化物、氟化镁、磷酸镁。同时对热分解过程进行了动力学计算,第一阶段分解氟碳铈矿时所需活化能为163.92 kJ/mol,反应级数n=1.30;第二阶段分解独居石时所需活化能为276.14 kJ/mol,反应级数n=0.77。最后在氯化镁焙烧分解包头矿时加入碳粉,当加碳量为20%时,铈的氧化率降低至1.46%,对于防止稀土的氧化具有非常积极的意义。
  • 康帅,秦身钧,王倩,郝龙龙,庞薇,李神勇
    摘要:
    铼是一种极其稀少的稀散金属,在国防、航空航天、石油催化等领域发挥着至关重要的作用。对铼的地球化学性质进行了概述,重点对一次资源和二次资源中铼的分离富集和提取回收技术的分类、原理及优缺点进行了总结。有助于更好地理解铼的分离富集和提取回收过程,提高铼生产的可持续性。
  • 王鑫尧,杨洪英,康建,赵涵
    摘要:
    某钼钨矿石钼、钨品位较低,其中钼含量0.36%、钨含量0.88%,—38 μm占90%,矿石中矿物物相复杂、有用矿物粒度小且较为分散,矿物颗粒连生情况极其复杂。采用焙烧—化学浸出的方式回收钨、钼,开展了液固比、药剂用量、浸出温度和浸出时间的研究。研究表明:在液固比6 mg/g、氧化剂A1用量10 kg/t、碱性浸出剂B1和C1用量分别为80 kg/t和9 kg/t、浸出时间4 h、浸出温度80 ℃的条件下,钼的浸出率为83.79%,钨的浸出率为39%。通过细磨强化,—20.043 μm占90%,在同样条件下钼浸出率达到94.11%,钨浸出率为60.74%,取得了较好的浸出效果。
  • 材料与设备
  • 陈晨,侯宝炫,辛欣,周润,田园,温明月
    摘要:
    通过水热合成条件的优化成功合成出具有八面纳米棒形貌的Faujasite沸石材料(微观长度300~900 nm,截面长度20~50 nm),该材料的理论分子式为Na14Al12Si13O51?6H2O。然后将此沸石材料用于溶液中重金属离子的吸附研究。结果表明:其对Cu2+、Cd2+、Pb2+和Ni2+的极限吸附量分别为250、323、1 075和256 mg/g。吸附过程在开始后的100分钟内达到吸附平衡,溶液pH的提高可以促进表观吸附。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线能够良好地拟合沸石材料对四种重金属离子的吸附过程。DFT计算结果显示,各重金属吸附构型的稳定性和吸附过程发生的趋势顺序均为Pb>Cd>Ni>Cu。
  • 于洋,倪文,牟欣丽,陈志远
    摘要:
    采用机械活化与多固废协同反应技术,利用钢渣尾泥的胶凝性质与细集料特性,协同其他工业固废制备超高性能混凝土(简称UHPC),实现钢渣尾泥的高掺量、高附加值利用。探讨了钢渣尾泥掺量、矿渣与石膏质量比、单方用水量、养护温度等对超高性能混凝土强度性能的影响,结果表明,在钢渣尾泥掺量60%、矿渣和脱硫石膏的质量比4、单方用水量210 kg、养护温度50 ℃、钢纤维体积掺量5%时,UHPC试块28 d抗压强度可达140 MPa以上,抗折强度可达35 MPa以上。借助X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT?IR)、热重?差热分析(TG?DSC)测试方法,研究了钢渣尾泥-矿渣-脱硫石膏体系的水化硬化特性,随着反应的不断进行,水化产物钙矾石和C—S—H凝胶强度物质的生成数量不断增长。
  • 环境工程
  • 王猛,张家靓,陈永强,王成彦
    摘要:
    近年来,我国新能源汽车及储能领域快速发展,磷酸铁锂电池使用量井喷式上升。在未来会产生大量退役磷酸铁锂电池,对其进行回收不仅可以缓解国内锂资源紧缺的问题也能减少含氟电解液带来的环境污染。回顾了近年来国内外退役磷酸铁锂电池回收技术,包括电池预处理、磷酸铁锂正极废料修复、全浸出回收、选择性提锂及提锂尾渣的回收等,总结归纳了各技术最新的研究成果,从工艺的经济性、回收率、环境影响等方面,对各个工艺的优缺点进行分析,并展望了未来退役磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。
  • 喻成功,章艳红,陈俊华,孙凯璇,方梦婷
    摘要:
    于2019年12月和2020年6月在抚河南昌段分别采集了地表水样31个和地下水样11个,对水体中的9种离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-)、pH及TDS进行了测定,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图及水质评价进行水化学特征、控制因素及灌溉适宜性分析。结果表明:各离子含量和pH受季节影响明显,枯水期和丰水期阴、阳离子分别以HCO3-和Ca2+为主;枯水期各离子变异系数较大,空间差异性大于丰水期;水化学类型主要为Ca?Na-HCO3-,地表水和地下水之间水力联系密切且转化频繁;水化学控制因素以岩石风化为主,但在丰水期具有向大气降水控制型过渡的趋势;不同离子参数间整体具有显著相关性;适宜性评价结果整体为优良,丰水期优于枯水期。
  • 李思佳,丁森旭,余杰,孙晓霜,余江
    摘要:
    以川南某硫铁矿采选矿区及其尾矿渣场周边农用地为研究对象,采集并测定了51个表层土壤样品、4个背景点土壤样品和4个剖面土壤样品的Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法剖析土壤重金属污染现状,并结合相关性分析和正定矩阵因子分析法对土壤重金属来源进行解析。结果表明:研究区土壤Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量均值分别为2.2、163.0、0.2、66.6、41.8、15.1、80.8、153.0 mg/kg,其中Cd、Cr、Ni、Cu存在不同程度的累积现象,且多个重金属元素之间存在显著相关性;Cd为主要污染元素,Cu具有较强的垂向迁移能力;土壤重金属主要来源为工矿活动源(39.5%)、自然源(37.6%)、大气沉降与交通混合源(22.9%)。川南某硫铁矿周边农用地存在多重金属元素复合污染,其中工矿活动起主导作用。
  • 罗栋源,吴海霞,杨子杰,郭千溪,黄海胜,卢玉秋
    摘要:
    研究了煤质炭、果壳炭和秸秆灰三种吸附材料对模拟溶液中磷、氟、有机物的去除效果,并进行了磷石膏水洗液中多种污染物同步去除研究。结果表明:三种吸附材料对磷和氟的去除效果为秸秆灰>煤质炭>果壳炭,对有机物的去除效果为煤质炭>秸秆灰>果壳炭,强酸条件有利于磷和氟的去除,但对有机物去除影响不大。秸秆灰对磷、氟和煤质炭对有机物的吸附过程均符合二级动力学模型和Langmuir模型,其理论最大吸附量分别为磷88.20 mg/g、氟63.98 mg/g、有机物131.32 mg/g。120 g/L秸秆灰与50 g/L煤质炭同时投加至磷石膏水洗液中反应120 min后,污染物剩余浓度为磷9.57 mg/L、氟12.88 mg/L、有机物31.86 mg/L,反应后pH为8.95,满足《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580—2011)要求。秸秆灰对溶液中磷、氟等阴离子的去除机理为静电吸附和化学沉淀,煤质炭对溶液中有机物的去除机理为离子交换和物理吸附。
  • 张烁,杨洪英,陈亚静,陈国民,佟琳琳,蔡亚楠
    摘要:
    采用Fenton预氧化-中和脱砷法对含砷含铁冶金废水进行净化处理,通过单因素试验分别研究了Fenton氧化剂用量、氧化时间对铁氧化率的影响,以及中和脱砷过程药剂用量、反应时间、搅拌速度和反应温度对脱砷效果的影响,并对最优条件的脱砷后液和中和渣与企业工艺参数进行对比。结果表明:向废水中加入5 mL/L过氧化氢(30%)预氧化5 min后,废水中Fe2+浓度从2.23 g/L降至0.01 g/L,Fe2+氧化率为99.55%。最优脱砷条件为:石灰加入量15 g/L、搅拌速率300 r/min、温度30 ℃、反应时间50 min,脱砷率为99.9%。中和渣毒性浸出试验结果为0.32 mg/L,满足危险废物浸出毒性鉴别标准(GB 5085.3—2007),实现砷无害化处理。
  • 王妍
    摘要:
    我国是有色金属生产大国。有色金属冶炼过程中产生的工业废水对环境带来了极大危害。为了不断加大对有色金属冶炼行业水污染的监管力度,我国出台了一系列法规政策。在技术层面,大多数有色金属冶炼企业通过化学、物理或生物的方法进行废水处理,基本实现了废水达标排放的目标。但是冶炼行业环境污染问题仍然突出,污染事故也时常发生。未来,尚需要在源头减污、过程控制、末端治理等方面着力,不断提升有色金属冶炼行业的废水污染防治水平,助力生态环境的改善。
  • 冶金史
  • 张睿祥,魏国锋,王艳杰
    摘要:
    江淮地区以其特殊的地理位置、复杂的文化面貌和丰富的铜矿资源,成为探索青铜时代资源流通的重要地区。对本地区商周青铜器铅同位素比值和微量元素数据的梳理和分析。结果表明:目前检测的江淮地区的商代青铜器大多含有高放射性铅同位素,且具有典型的殷墟王室作坊风格,受中原地区影响较深。西周时期江淮地区皖南的矿料通过“金道锡行”运往中原。淮河上游天湖遗址与中原诸侯国的西周青铜器主要使用了来自大冶铜绿山的矿料,而安徽出土的西周青铜器的矿料主要来自皖南地区。东周以来,江淮地区与中原及周边地区在矿料上表现出较强的一致性。铅同位素与微量元素数据均表明,江淮地区战国青铜器矿源空间格局发生了明显变化,这一时期除了继续使用皖南和鄂东南的铅料外,还使用了来自赣北和豫西的铅料。
    重有色金属
  • 马宝军,荆涛,兰宇,胡尧,韦卫全,吴启亮
    摘要:
    针对广西南丹南方金属有限公司物料成分、流程特点,开发以真空冶金为基础的银资源回收工艺,介绍了在铅冶炼生产过程中银回收工艺、设备升级改造与生产实践。
  • 肖乐乐,卫媛,李瑞杰,张雯雯,闫刚刚,王轩,刘涛,莫亚文
    摘要:
    目前酸盐分离技术主要有树脂吸附法、离子交换法和膜分离技术三大类,但将其应用于镍湿法冶炼中镍电积阳极液的报道较少。总结了三大类酸盐分离技术的原理和应用,并分别采用树脂吸附法、扩散渗析法、特种纳滤膜和电渗析结合的方法对镍电积阳极液进行酸盐分离试验。结果表明,三种方法对镍电积阳极液均有一定的分离效果,其中树脂吸附法易饱和,需反洗再生,造成体积膨胀;扩散渗析法对硫酸的回收率在80%以上,镍的截留率在90%以上,但回收的硫酸浓度较低,同样存在体积膨胀问题;特种纳滤膜和电渗析结合法对镍离子的截留率可达90%以上,氢离子去除率可达70%以上,同时浓缩后的氢离子浓度可提高400%以上,镍离子浓度可提高500%以上,淡化液中各种离子浓度小于50 mg/L,可用作纯水,并且该方法不会造成系统体积膨胀,具有工业化应用价值。
  • 轻有色金属
  • 白凡,刘风琴,赵洪亮,于国庆,郑春艳,丁邦平,李荣斌
    摘要:
    铝用碳素企业焙烧炉烟气净化过程中,由电捕焦油器回收沥青烟气冷凝形成的大量废焦油是一种危废,其处置是国家、企业亟需解决的环保问题。提出了一种利用废焦油来替代部分改质沥青制备预焙阳极的方法。开展了详细的热处理后废焦油的物理化学指标变化研究、废焦油掺配替代部分改质沥青制备预焙阳极试验研究和性能测试。结果表明,废焦油最佳的热处理条件为220 ℃,12 h,且废焦油制备预焙阳极的最大掺配比例为15%。该方法不仅降低了预焙阳极生产的原料成本,还能够实现废焦油的资源化利用,有利于减小碳素企业的环保风险和经济负担。
  • 包生重,侯光辉,陈开斌,李昌林,罗英涛,王怀江,张芳芳,石序,罗丽芬
    摘要:
    针对高锂钾电解质体系下铝电解生产过程炭渣量显著偏高的问题,研究分析了电解质对炭素材料润湿性的变化规律,以及分子比对电解质含碳量的影响,并开展了降低炭渣量的工业试验,炭渣量降低显著。结果表明:相比纯净体系电解质,高锂、高钾体系电解质对炭素材料的润湿性较好,降低分子比或提高过热度能够降低润湿性;通常条件下,高锂、高钾体系电解质中含碳量高于纯净体系,但合理的分子比控制范围可以使含碳量保持在0.2%以下;高锂和高钾体系下降低炭渣量的关键措施略有不同,但所遵循的规律与电解质对炭素材料润湿性变化的规律相同。
  • 李春焕,曹阿林
    摘要:
    氧化铝工业作为重要的原材料产业,其生产工艺主要为拜耳法、烧结法及拜耳—烧结联合法,工艺流程复杂,产业规模巨大,造成大量二氧化碳排放。分析了氧化铝工业碳排放核算现状,根据工艺生产过程中的具体物料衡算,以物料平衡核算法为主、排放因子核算法为辅,分别对拜耳法氧化铝生产工艺、烧结法氧化铝生产工艺,以及并联、串联、混联三种联合法氧化铝生产工艺进行了碳排放核算,明确了相关核算公式,并选取相关数据进行了实际核算。
  • 稀贵金属
  • 张宏纬,王旭峰,陈俊南,谢锋,王伟
    摘要:
    采用酒石酸盐-硫代硫酸盐协同浸金体系对某氧化型金矿开展了浸金试验研究,研究变量包括硫酸铜浓度、浸出时间、硫代硫酸钠和酒石酸钠浓度、溶液pH、温度等,确定了最佳浸出条件。结果表明,当硫酸铜、硫代硫酸钠、酒石酸钠的浓度分别为0.075、0.5、0.075 mol/L,浸出温度80 ℃,溶液pH为10.3,浸出时间9 h时,金浸出率可达96.03%。通过与氰化法和铜-氨-硫代硫酸盐体系的对比分析,铜-酒石酸盐-硫代硫酸盐体系浸金效果与氰化法相近,优于传统铜-氨-硫代硫酸盐提金体系。
  • 陈进,周义朋,王廷健,黎广荣,徐玲玲,柯平超
    摘要:
    柱浸试验是选择确定新矿床溶浸开采工艺的重要环节。采用某拟开发砂岩铀矿床的矿石,在实验室进行酸、碱法柱浸试验,并进行氧化浸出对比。酸法溶浸剂为6 g/L的硫酸溶液,碱法为3 g/L的碳酸氢铵溶液,氧化剂为300 mg/L的过氧化氢。结果表明,酸法浸出效果优于碱法浸出,氧化浸出优于无氧化浸出;酸度6 g/L+300 mg/L过氧化氢浸出效果相对最好,浸出54 d液计浸出率为87.42%,浸出率达到75%时液固比为2.29,酸耗9.0 kg/t。结合矿石碳酸盐含量较低的特点,建议采用6 g/L酸度的酸法工艺开展现场浸出条件试验,可考虑适量添加氧化剂。
  • 闫荣伟,李会泉,邢鹏,叶春林,王晨晔,朱干宇,钟立钦
    摘要:
    以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为:焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。
  • 胡小洣,刘书祯,袁昌望,郝志红,李莉,陈冬英
    摘要:
    为实现无铵富集稀土,以复合钠盐为沉淀剂,对铝盐体系离子型稀土矿浸出液中稀土进行富集。考察了pH对稀土浸出液除铝效果的影响,研究了不同沉淀剂、沉淀剂配比及用量、终点pH、反应温度、反应时间、陈化时间对稀土沉淀率的影响。结果表明,在初始稀土浓度0.014 64 mol/L、铝浓度0.54 g/L、初始pH=3.89、反应温度25 ℃、反应时间60 min的条件下,除铝终点pH=4.93时,残余铝浓度为13.02 mg/L,稀土损失为1.2%;当复合沉淀剂用量为0.7倍理论量的70%NaHCO3+30%Na2CO3、沉淀终点pH=6.72、反应时间60 min、反应温度25 ℃、陈化时间40 min时,稀土沉淀率高达99.68%,灼烧后氧化稀土总量为96.48%,铝含量为0.52%。
  • 戈鑫鑫,许延辉,郑万波,田宇,马升峰
    摘要:
    利用XRD、TG-DTA、SEM及化学检测等方法,对氯化镁焙烧分解包头稀土精矿进行了研究。研究发现,在500 ℃、氯化镁添加量为25%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿完全分解,产物为氯氧化稀土和氟化镁;在700 ℃、氯化镁添加量为60%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿和独居石完全分解,产物为氯氧化稀土、复合稀土氧化物、氟化镁、磷酸镁。同时对热分解过程进行了动力学计算,第一阶段分解氟碳铈矿时所需活化能为163.92 kJ/mol,反应级数n=1.30;第二阶段分解独居石时所需活化能为276.14 kJ/mol,反应级数n=0.77。最后在氯化镁焙烧分解包头矿时加入碳粉,当加碳量为20%时,铈的氧化率降低至1.46%,对于防止稀土的氧化具有非常积极的意义。
  • 康帅,秦身钧,王倩,郝龙龙,庞薇,李神勇
    摘要:
    铼是一种极其稀少的稀散金属,在国防、航空航天、石油催化等领域发挥着至关重要的作用。对铼的地球化学性质进行了概述,重点对一次资源和二次资源中铼的分离富集和提取回收技术的分类、原理及优缺点进行了总结。有助于更好地理解铼的分离富集和提取回收过程,提高铼生产的可持续性。
  • 王鑫尧,杨洪英,康建,赵涵
    摘要:
    某钼钨矿石钼、钨品位较低,其中钼含量0.36%、钨含量0.88%,—38 μm占90%,矿石中矿物物相复杂、有用矿物粒度小且较为分散,矿物颗粒连生情况极其复杂。采用焙烧—化学浸出的方式回收钨、钼,开展了液固比、药剂用量、浸出温度和浸出时间的研究。研究表明:在液固比6 mg/g、氧化剂A1用量10 kg/t、碱性浸出剂B1和C1用量分别为80 kg/t和9 kg/t、浸出时间4 h、浸出温度80 ℃的条件下,钼的浸出率为83.79%,钨的浸出率为39%。通过细磨强化,—20.043 μm占90%,在同样条件下钼浸出率达到94.11%,钨浸出率为60.74%,取得了较好的浸出效果。
  • 材料与设备
  • 陈晨,侯宝炫,辛欣,周润,田园,温明月
    摘要:
    通过水热合成条件的优化成功合成出具有八面纳米棒形貌的Faujasite沸石材料(微观长度300~900 nm,截面长度20~50 nm),该材料的理论分子式为Na14Al12Si13O51?6H2O。然后将此沸石材料用于溶液中重金属离子的吸附研究。结果表明:其对Cu2+、Cd2+、Pb2+和Ni2+的极限吸附量分别为250、323、1 075和256 mg/g。吸附过程在开始后的100分钟内达到吸附平衡,溶液pH的提高可以促进表观吸附。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线能够良好地拟合沸石材料对四种重金属离子的吸附过程。DFT计算结果显示,各重金属吸附构型的稳定性和吸附过程发生的趋势顺序均为Pb>Cd>Ni>Cu。
  • 于洋,倪文,牟欣丽,陈志远
    摘要:
    采用机械活化与多固废协同反应技术,利用钢渣尾泥的胶凝性质与细集料特性,协同其他工业固废制备超高性能混凝土(简称UHPC),实现钢渣尾泥的高掺量、高附加值利用。探讨了钢渣尾泥掺量、矿渣与石膏质量比、单方用水量、养护温度等对超高性能混凝土强度性能的影响,结果表明,在钢渣尾泥掺量60%、矿渣和脱硫石膏的质量比4、单方用水量210 kg、养护温度50 ℃、钢纤维体积掺量5%时,UHPC试块28 d抗压强度可达140 MPa以上,抗折强度可达35 MPa以上。借助X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT?IR)、热重?差热分析(TG?DSC)测试方法,研究了钢渣尾泥-矿渣-脱硫石膏体系的水化硬化特性,随着反应的不断进行,水化产物钙矾石和C—S—H凝胶强度物质的生成数量不断增长。
  • 环境工程
  • 王猛,张家靓,陈永强,王成彦
    摘要:
    近年来,我国新能源汽车及储能领域快速发展,磷酸铁锂电池使用量井喷式上升。在未来会产生大量退役磷酸铁锂电池,对其进行回收不仅可以缓解国内锂资源紧缺的问题也能减少含氟电解液带来的环境污染。回顾了近年来国内外退役磷酸铁锂电池回收技术,包括电池预处理、磷酸铁锂正极废料修复、全浸出回收、选择性提锂及提锂尾渣的回收等,总结归纳了各技术最新的研究成果,从工艺的经济性、回收率、环境影响等方面,对各个工艺的优缺点进行分析,并展望了未来退役磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。
  • 喻成功,章艳红,陈俊华,孙凯璇,方梦婷
    摘要:
    于2019年12月和2020年6月在抚河南昌段分别采集了地表水样31个和地下水样11个,对水体中的9种离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-)、pH及TDS进行了测定,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图及水质评价进行水化学特征、控制因素及灌溉适宜性分析。结果表明:各离子含量和pH受季节影响明显,枯水期和丰水期阴、阳离子分别以HCO3-和Ca2+为主;枯水期各离子变异系数较大,空间差异性大于丰水期;水化学类型主要为Ca?Na-HCO3-,地表水和地下水之间水力联系密切且转化频繁;水化学控制因素以岩石风化为主,但在丰水期具有向大气降水控制型过渡的趋势;不同离子参数间整体具有显著相关性;适宜性评价结果整体为优良,丰水期优于枯水期。
  • 李思佳,丁森旭,余杰,孙晓霜,余江
    摘要:
    以川南某硫铁矿采选矿区及其尾矿渣场周边农用地为研究对象,采集并测定了51个表层土壤样品、4个背景点土壤样品和4个剖面土壤样品的Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法剖析土壤重金属污染现状,并结合相关性分析和正定矩阵因子分析法对土壤重金属来源进行解析。结果表明:研究区土壤Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Cu、Zn含量均值分别为2.2、163.0、0.2、66.6、41.8、15.1、80.8、153.0 mg/kg,其中Cd、Cr、Ni、Cu存在不同程度的累积现象,且多个重金属元素之间存在显著相关性;Cd为主要污染元素,Cu具有较强的垂向迁移能力;土壤重金属主要来源为工矿活动源(39.5%)、自然源(37.6%)、大气沉降与交通混合源(22.9%)。川南某硫铁矿周边农用地存在多重金属元素复合污染,其中工矿活动起主导作用。
  • 罗栋源,吴海霞,杨子杰,郭千溪,黄海胜,卢玉秋
    摘要:
    研究了煤质炭、果壳炭和秸秆灰三种吸附材料对模拟溶液中磷、氟、有机物的去除效果,并进行了磷石膏水洗液中多种污染物同步去除研究。结果表明:三种吸附材料对磷和氟的去除效果为秸秆灰>煤质炭>果壳炭,对有机物的去除效果为煤质炭>秸秆灰>果壳炭,强酸条件有利于磷和氟的去除,但对有机物去除影响不大。秸秆灰对磷、氟和煤质炭对有机物的吸附过程均符合二级动力学模型和Langmuir模型,其理论最大吸附量分别为磷88.20 mg/g、氟63.98 mg/g、有机物131.32 mg/g。120 g/L秸秆灰与50 g/L煤质炭同时投加至磷石膏水洗液中反应120 min后,污染物剩余浓度为磷9.57 mg/L、氟12.88 mg/L、有机物31.86 mg/L,反应后pH为8.95,满足《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580—2011)要求。秸秆灰对溶液中磷、氟等阴离子的去除机理为静电吸附和化学沉淀,煤质炭对溶液中有机物的去除机理为离子交换和物理吸附。
  • 张烁,杨洪英,陈亚静,陈国民,佟琳琳,蔡亚楠
    摘要:
    采用Fenton预氧化-中和脱砷法对含砷含铁冶金废水进行净化处理,通过单因素试验分别研究了Fenton氧化剂用量、氧化时间对铁氧化率的影响,以及中和脱砷过程药剂用量、反应时间、搅拌速度和反应温度对脱砷效果的影响,并对最优条件的脱砷后液和中和渣与企业工艺参数进行对比。结果表明:向废水中加入5 mL/L过氧化氢(30%)预氧化5 min后,废水中Fe2+浓度从2.23 g/L降至0.01 g/L,Fe2+氧化率为99.55%。最优脱砷条件为:石灰加入量15 g/L、搅拌速率300 r/min、温度30 ℃、反应时间50 min,脱砷率为99.9%。中和渣毒性浸出试验结果为0.32 mg/L,满足危险废物浸出毒性鉴别标准(GB 5085.3—2007),实现砷无害化处理。
  • 王妍
    摘要:
    我国是有色金属生产大国。有色金属冶炼过程中产生的工业废水对环境带来了极大危害。为了不断加大对有色金属冶炼行业水污染的监管力度,我国出台了一系列法规政策。在技术层面,大多数有色金属冶炼企业通过化学、物理或生物的方法进行废水处理,基本实现了废水达标排放的目标。但是冶炼行业环境污染问题仍然突出,污染事故也时常发生。未来,尚需要在源头减污、过程控制、末端治理等方面着力,不断提升有色金属冶炼行业的废水污染防治水平,助力生态环境的改善。
  • 冶金史
  • 张睿祥,魏国锋,王艳杰
    摘要:
    江淮地区以其特殊的地理位置、复杂的文化面貌和丰富的铜矿资源,成为探索青铜时代资源流通的重要地区。对本地区商周青铜器铅同位素比值和微量元素数据的梳理和分析。结果表明:目前检测的江淮地区的商代青铜器大多含有高放射性铅同位素,且具有典型的殷墟王室作坊风格,受中原地区影响较深。西周时期江淮地区皖南的矿料通过“金道锡行”运往中原。淮河上游天湖遗址与中原诸侯国的西周青铜器主要使用了来自大冶铜绿山的矿料,而安徽出土的西周青铜器的矿料主要来自皖南地区。东周以来,江淮地区与中原及周边地区在矿料上表现出较强的一致性。铅同位素与微量元素数据均表明,江淮地区战国青铜器矿源空间格局发生了明显变化,这一时期除了继续使用皖南和鄂东南的铅料外,还使用了来自赣北和豫西的铅料。

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