2021年第10期目录
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    重有色金属
  • 王亲猛,黄明星,王松松,李栋,田庆华,郭学益
    摘要:
    热力学模拟研究方法在冶金领域的应用越来越广泛,能够较好地研究火法冶金中涉及到的高温复杂化学反应。铜、铅冶炼过程主要以火法冶金为主,涉及反应大多是高温、多相、多组分的复杂化学反应,寻常的试验手段很难对反应机理进行研究。而热力学模拟方法通过模拟冶金过程反应,分析其热力学行为,明晰反应机理,提高企业生产效率,对实际生产过程进行理论指导。系统介绍了热力学模型及其算法的发展以及国内外研发的热力学模拟软件,重点介绍了热力学模拟在铜、铅冶炼过程中的研究现状,并对未来发展前景做出展望。
  • 江城,贾炎,孙和云,谭巧义
    摘要:
    紫金山铜矿低品位矿石采用生物堆浸—萃取—电积工艺产出阴极铜。矿石中主要铜矿物为蓝辉铜矿及铜蓝,同时含有较高含量的黄铁矿,耗酸脉石含量低。铜矿物浸出过程中,伴随着黄铁矿的氧化产酸产铁,造成堆浸系统溶液中酸铁浓度的不断累积,影响到浸出、萃取及环保处理工序,需要通过不断地中和来降低酸铁浓度。介绍了紫金山铜矿生物堆浸的技术特点,对生物堆浸过程中高酸高铁和低酸低铁两种工艺实践中酸铁平衡实践进行总结;结合紫金山铜矿矿石矿物学信息,进行酸平衡计算,确定了堆浸过程中黄铁矿氧化过程对酸铁平衡的影响;分析工艺条件对酸铁平衡的影响,并提出未来解决酸铁过剩的工艺优化方向。
  • 李帅,康泽双
    摘要:
    铜渣中铁含量在30%~45%,高于工业可采铁矿石品位,但铜渣中的铁主要以橄榄石形式赋存,提取回收难度大。以铜渣为原料,生物质碳为还原剂,采用微波还原—磁选工艺回收铜渣中铁资源。研究表明:铜渣生物质复合球团的最佳还原工艺为:还原温度1 473 K、还原时间90 min、CaO添加量为铜渣质量的15%,磁选后铁精矿中铁的品位可达85.9%,铁回收率为89.1%。
  • 谭世春,蒋训雄,冯林永
    摘要:
    铁锰结核、富钴结壳等深海多金属氧化矿富含钴、镍、铜、锰、稀有金属元素等,从其被发现就被认为是未来重要的关键金属原料,尤其是全球绿色经济发展的需要,对从深海多金属氧化矿中获取绿色关键金属成为鼓励深海采矿的重要驱动力。概述了绿色经济发展对关键金属的需求、陆地资源供应及价格趋势,分析了结核和结壳中各关键金属价值构成;对从深海多金属氧化矿中提取镍、钴、铜、钼、稀土、铂、锰等技术分别进行回顾和分析;最后从绿色低碳、最大化综合利用角度,分析深海关键金属提取冶金技术的发展趋势。
  • 轻有色金属
  • 包生重,罗英涛,陈开斌,何飞,李刚,冷龙洋,李昌林
    摘要:
    长期跟踪了某电解铝企业电解槽的运行过热度、不同炭阳极运行期间的炭渣量和电解质中含碳量,开展了电解质组分调整试验,跟踪分析了炭渣量和运行过热度随锂钾含量变化的过程。结果表明,高品质阳极能够明显降低炭渣量和电解质中的含碳量。电解运行过热度偏低,炭渣量偏高可能是高钾低锂电解质体系的特征,降低电解质中钾含量、适当提高锂含量,能够提高电解运行过热度,降低炭渣量。阳极质量、电解质中锂钾含量、运行过热度、阳极覆盖料中的含碳量都是影响电解过程中炭渣产生量的重要因素。
  • 稀贵金属
  • 蓝桥发,邱小英,柯兆华,黄金
    摘要:
    以单一盐酸溶液为淋洗剂,采用萃淋树脂法制备超高纯氯化钕溶液。研究了CL-P507、CL-P204、001×7、001×8、D113、D900、DH100等7种树脂对RE3+、Al3+的吸附、解析、分离性能,遴选CL-P507为分离树脂、DH100为除铝树脂。单因素条件试验发现,加液方式、料液浓度、淋洗酸浓度、柱径比对流出液稀土纯度影响不显著,高料液浓度、高淋洗酸浓度、低柱径比可以获得较高浓度的超高纯氯化钕溶液,以正吸附方式加料、料液浓度30.89 g/L、淋洗酸浓度0.3 mol/L、柱径比20︰1为最优工艺条件,制备了纯度>99.999%的超高纯氯化钕溶液。工艺不使用任何延缓离子,从源头控制非稀土杂质的引入,为超高纯稀土溶液的制备提供了技术参考。
  • 何挺,刘金辉,阳奕汉,姚关怀,邢拥国,胡鹏飞,王如意,梁大业,王晓伟,张峰
    摘要:
    酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水(溶浸液)流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条(至少二条)渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06 m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44 m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。
  • 陈鑫睿.,刘金辉.,邢拥国,阳奕汉,胡鹏飞,王如意,梁大业,陈万利
    摘要:
    铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物的饱和指数与反应条件指数,确定了矿物溶解沉淀状态,揭示了含矿层堵塞水文地球化学机理。结果表明,含矿层堵塞水文地球化学原因是溶浸液中Ca2+、SO42-与Fe3+处于过饱和状态,产生了石膏、针铁矿、赤铁矿沉淀,其饱和指数分别为0.06~0.20、0.01~-0.83、0.94~2.58;石膏的反应条件指数RCICa=0.34~0.42,RCIS=1.17~1.35,Ca2+浓度是其溶解—沉淀的主要影响因素,赤铁矿、针铁矿的RCIpH=-3.47~-3.27、RCIEh=-599.44~-474.72 mV、RCIFe=0.96~1.37,均处于沉淀状态,石膏、铁矿物沉淀是溶浸液与含矿层中的矿物作用后其离子活度积超过了其溶液积常数的结果。
  • 材料与设备
  • 吴琛,赵宝军,王俊,谭鹏,谢志文,徐俊英,彭绍琴
    摘要:
    采用水热法制备了Cd0.5Zn0.5S和Ni2+掺杂Ni(m)/Cd0.5Zn0.5S固溶体光催化剂。通过XRD、UV-Vis漫反射光谱和电化学方法表征了催化剂的结构和光电性能,并考查了固溶体在以三乙醇胺为电子给体、可见光(λ≥420 nm)照射下光催化分解水制氢活性。结果表明,Ni2+掺杂后提高了催化剂对可见光的吸收,促进了光生电子—空穴的有效分离,有效提高了Cd0.5Zn0.5S固溶体的光催化制氢活性。当Ni2+的掺杂量为5%(摩尔百分数),反应体系NaOH浓度为0.5 mol/L时,催化剂活性最高,Ni(5)/Cd0.5Zn0.5S制氢活性为纯Cd0.5Zn0.5S固溶体的5倍。催化剂经15 h反应具有良好的稳定性。
  • 环境工程
  • 刘晓静,吴玉锋,李彬,虞璐
    摘要:
    废线路板的利用处置可以创造可观的经济效益并有效缓解资源压力,但同时也存在较大的环境风险,尤其是重金属与有机物污染不容忽视。在简述了废线路板机械物理法、湿法冶金、火法冶金、热解法等典型利用处置技术的环境健康风险的基础上,重点分析了重金属、有机污染物、溴化污染物、浸出尾液等特征污染物的排放特性、防控技术及管理政策,并提出了规范提升废线路板利用处置行业污染防控水平的相关建议,有利于促进该领域绿色发展。
  • 包申旭,黄慕洋,张一敏,罗勇鹏
    摘要:
    综述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的重要研究成果,重点介绍了利用钒尾渣制备建筑材料、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等产品的研究与应用情况,讨论了钒尾渣资源化利用中应关注的问题。后续应基于钒尾渣的原料特性进一步开发高附加值的产品,扩大其应用领域,同时基于基础理论和工艺技术的进步,不断降低其综合利用成本,加快技术的工业化应用,实现钒尾渣的减量化和资源化,为我国页岩提钒尾渣的综合利用及页岩提钒行业的可持续发展提供理论及技术支撑。
  • 付晓辉,王昱莹,何登武,王杨,李小燕,曹小岗
    摘要:
    采用液相还原法制备了维生素B12改性的纳米零价镍,并用来去除溶液中的U(Ⅵ)。探究了纳米零价镍和维生素B12质量比、溶液pH、固液比、溶液中U(Ⅵ)的初始质量浓度以及温度和时间等对溶液中U(Ⅵ)去除的影响。结果表明:在室温(25 ℃)下,维生素B12与纳米零价镍质量比1︰1,溶液pH为5.0,固液比0.3 g/L,反应时间30 min时,U(Ⅵ)的去除率达到98.54%,去除量达到85.36 mg/g。
  • 张子晴,陈井影,范镇荻
    摘要:
    以铀矿山尾矿库周边的土壤为研究对象,通过不同磷酸盐作用下的淋滤试验,研究土壤吸附放射性核素铀的机理,以及铀在土壤中迁移、转化的规律和赋存形态的影响。结果表明,随着淋滤时间的增加,因磷酸二氢根与羟基在土壤中发生交换解吸反应,体系中富含OH-,渗滤液pH均不断升高;土壤中添加磷酸盐后,渗沥液中铀浓度低于矿山废水排放标准,淋滤后土壤中铀含量随深度增加而降低,土壤中残渣态铀含量增加明显,表明磷酸盐可以在一定程度上固定土壤中的铀,其中磷酸二氢钾的效果最佳。FTIR分析得知,土壤中吸附铀的官能团主要有—OH、COO—、C—O和—NH2。
  • 史天成,高柏,蒋文波,张海阳,高杨,丁燕,方正,刘圣锋
    2021(10):102-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以某尾矿库周边重金属污染土壤作为研究对象,采用超声辅助淋洗方式,使用柠檬酸作为淋洗剂对Th、Fe、Mn进行去除。通过改变淋洗剂浓度、液固比、温度等条件,比较并分析其对去除量的影响并确定最优条件,结合淋洗动力学模型和热力学参数探究淋洗动力学表征与反应特性。结果表明,柠檬酸超声辅助化学淋洗90 min,适当提高淋洗剂浓度与温度、扩大液固比可提高重金属去除量,最优条件为:浓度0.1 mol/L、液固比为10 mL/g、温度45 ℃。重金属的去除量由大到小依次为Mn>Fe>Th,分别为5 055.09、1 750.98、61.48 mg/kg。三种重金属的淋洗动力学均符合双常数模型,Mn的淋洗动力学同时符合抛物扩散模型。Th和Fe为非均相扩散,Mn为抛物扩散、非均相扩散的混合扩散。Mn平均反应速率最大,为0.82,Th的表观活化能最小,为12.90 kJ/mol,表明Mn与柠檬酸反应更快,Th更易与柠檬酸反应。
  • 高杨,高柏,林聪业,张海阳,刘云珠
    2021(10):111-120 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解某铀矿区源项污染特征和对周边居民产生的潜在健康风险,采集场地污染源项水样,测试分析238U和226Ra活度浓度及有效剂量当量,采用箱线图及正态分布来分析其活度浓度分布特征,采用修正内梅罗法对研究区放射性核素和水质污染状况进行评价,对核素经饮水途径在不同年龄段(幼儿、儿童和成人)引起的健康风险进行评价。结果表明,研究区放射性核素238U、226Ra浓度均远超当地背景值,且238U活度浓度高于226Ra;矿井口水样放射性核素含量高于废石和工业场地,矿区水体受放射性核素污染严重;研究区贯穿辐射剂量对周边环境影响较小,核素致癌风险大小顺序为矿井口>工业场地>废石场地;放射性核素经饮水途径在不同年龄段引起的放射性风险敏感程度为幼儿>儿童>成人,其中幼儿终身致癌风险超过ICRP(国际辐射防护委员会)最大可接受风险值,儿童和成人超标率分别为85.7%、71.4%。
  • 李雅,张盈,王美娇,刘晨明
    2021(10):121-125 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对比7种镍回收树脂,筛选出KLNi-01为最优。其最佳操作pH为4~7,连续三轮吸附再生效果稳定,30 g/L以内氯化铵对镍的去除效果无影响,对氯化铵体系的镍具有很好的选择性。KLNi-01对镍的吸附容量为27.6 g/L,并提供了离子交换柱等参数计算依据,其每吨水的运行成本约为20元。
  • 王永浩,赵彤,岳心圆
    2021(10):126-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对铜锰渣中金属含量进行分析,经热力学和试验条件下研究提出铜锰渣金属逐一分步沉淀的步骤,比选确定铜锰渣金属分离工序的选择性试剂和最优条件,并进行中试试验。结果表明,最优工艺路线和工艺控制条件为:1)铜锰渣浆化工序温度30 ℃、液固比3.0~3.5、搅拌时间30 min;2)碳酸锰浸出工序温度60~70 ℃、铁粉用量为理论量的0.7±0.05倍、反应时间3.5 h;3)富集铜工序温度30 ℃、液固比1、反应时间3 h;4)回收钴工序温度70~80 ℃、pH=3.0~3.5、搅拌时间30 min;5)回收锰工序温度70~80 ℃、pH=8.0~8.5、搅拌时间60 min。工艺条件稳定性和金属回收率达到预期,产品质量和工艺成熟度达到要求。
  • 陈斌,祝怡斌,翟文龙
    2021(10):133-138 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为查明某退役稀土回收厂表层土壤重金属污染及其对人体健康的风险,在厂区内布设8处土壤采样点,共采集表层土壤样品24份,检测土壤中重金属含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对土壤污染情况进行评价,并对该场地进行人体健康风险评估。结果表明:土壤样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni 8种重金属元素的最大浓度分别为56、145、108.20、3.96、64、17.40、0.21、25 mg/kg,均高于研究区土壤环境背景值。其中部分监测点Cu、Pb、Cd浓度高于《土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值标准,集中在储罐区、窑炉、污水处理站、渣堆场附近,铜超标倍数较小,镉最大超标数12.2倍,在储罐区附近。单因子指数法研究表明,Zn、Cr、As、Hg、Ni处于未污染水平,Cu、Pb处于未污染到轻微污染水平,Cd处于未污染到重度污染水平。运用土壤健康风险评价体系中的吸食、皮肤接触、呼吸接触3种暴露因素对人体健康风险的评估表明:Cd、Cr、As存在致癌风险,Pb、Cr、As存在非致癌风险。源解析分析结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Cr、As、Pb有相同或相似的来源,主要来自于储罐的泄漏、污水处理站泄漏、渣堆场淋溶水渗流及扬尘。
  • 冶金史
  • 代全龙,董文斌,邹桂森,李延祥
    2021(10):139-148 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    采用能量色散型X射线荧光光谱仪(ED-XRF)、扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)等分别对临淄齐故城小城西门西侧夯土遗址出土冶金遗物的基体成分、金属颗粒及物相进行科学分析。初步研究结果表明,炉渣均为还原渣,系使用含硫铜铅矿石进行火法冶炼并配以锡料,利用冶炼过程中液态分层的上层浇铸得到高铅的铅锡青铜铸币,下层高铅合金可使用凝析法生产金属铅与铅锡青铜。本研究初步揭示了该遗址通过冶炼活动生产铅青铜并配以锡料直接浇铸获取高铅青铜铸币的冶金行为,为进一步挖掘该遗址的冶金内涵,重建该遗址的铸造工艺及生产链提供了重要的线索,同时对认识中国古代铸币金属史的发展具有十分重要的意义。
    重有色金属
  • 王亲猛,黄明星,王松松,李栋,田庆华,郭学益
    摘要:
    热力学模拟研究方法在冶金领域的应用越来越广泛,能够较好地研究火法冶金中涉及到的高温复杂化学反应。铜、铅冶炼过程主要以火法冶金为主,涉及反应大多是高温、多相、多组分的复杂化学反应,寻常的试验手段很难对反应机理进行研究。而热力学模拟方法通过模拟冶金过程反应,分析其热力学行为,明晰反应机理,提高企业生产效率,对实际生产过程进行理论指导。系统介绍了热力学模型及其算法的发展以及国内外研发的热力学模拟软件,重点介绍了热力学模拟在铜、铅冶炼过程中的研究现状,并对未来发展前景做出展望。
  • 江城,贾炎,孙和云,谭巧义
    摘要:
    紫金山铜矿低品位矿石采用生物堆浸—萃取—电积工艺产出阴极铜。矿石中主要铜矿物为蓝辉铜矿及铜蓝,同时含有较高含量的黄铁矿,耗酸脉石含量低。铜矿物浸出过程中,伴随着黄铁矿的氧化产酸产铁,造成堆浸系统溶液中酸铁浓度的不断累积,影响到浸出、萃取及环保处理工序,需要通过不断地中和来降低酸铁浓度。介绍了紫金山铜矿生物堆浸的技术特点,对生物堆浸过程中高酸高铁和低酸低铁两种工艺实践中酸铁平衡实践进行总结;结合紫金山铜矿矿石矿物学信息,进行酸平衡计算,确定了堆浸过程中黄铁矿氧化过程对酸铁平衡的影响;分析工艺条件对酸铁平衡的影响,并提出未来解决酸铁过剩的工艺优化方向。
  • 李帅,康泽双
    摘要:
    铜渣中铁含量在30%~45%,高于工业可采铁矿石品位,但铜渣中的铁主要以橄榄石形式赋存,提取回收难度大。以铜渣为原料,生物质碳为还原剂,采用微波还原—磁选工艺回收铜渣中铁资源。研究表明:铜渣生物质复合球团的最佳还原工艺为:还原温度1 473 K、还原时间90 min、CaO添加量为铜渣质量的15%,磁选后铁精矿中铁的品位可达85.9%,铁回收率为89.1%。
  • 谭世春,蒋训雄,冯林永
    摘要:
    铁锰结核、富钴结壳等深海多金属氧化矿富含钴、镍、铜、锰、稀有金属元素等,从其被发现就被认为是未来重要的关键金属原料,尤其是全球绿色经济发展的需要,对从深海多金属氧化矿中获取绿色关键金属成为鼓励深海采矿的重要驱动力。概述了绿色经济发展对关键金属的需求、陆地资源供应及价格趋势,分析了结核和结壳中各关键金属价值构成;对从深海多金属氧化矿中提取镍、钴、铜、钼、稀土、铂、锰等技术分别进行回顾和分析;最后从绿色低碳、最大化综合利用角度,分析深海关键金属提取冶金技术的发展趋势。
  • 轻有色金属
  • 包生重,罗英涛,陈开斌,何飞,李刚,冷龙洋,李昌林
    摘要:
    长期跟踪了某电解铝企业电解槽的运行过热度、不同炭阳极运行期间的炭渣量和电解质中含碳量,开展了电解质组分调整试验,跟踪分析了炭渣量和运行过热度随锂钾含量变化的过程。结果表明,高品质阳极能够明显降低炭渣量和电解质中的含碳量。电解运行过热度偏低,炭渣量偏高可能是高钾低锂电解质体系的特征,降低电解质中钾含量、适当提高锂含量,能够提高电解运行过热度,降低炭渣量。阳极质量、电解质中锂钾含量、运行过热度、阳极覆盖料中的含碳量都是影响电解过程中炭渣产生量的重要因素。
  • 稀贵金属
  • 蓝桥发,邱小英,柯兆华,黄金
    摘要:
    以单一盐酸溶液为淋洗剂,采用萃淋树脂法制备超高纯氯化钕溶液。研究了CL-P507、CL-P204、001×7、001×8、D113、D900、DH100等7种树脂对RE3+、Al3+的吸附、解析、分离性能,遴选CL-P507为分离树脂、DH100为除铝树脂。单因素条件试验发现,加液方式、料液浓度、淋洗酸浓度、柱径比对流出液稀土纯度影响不显著,高料液浓度、高淋洗酸浓度、低柱径比可以获得较高浓度的超高纯氯化钕溶液,以正吸附方式加料、料液浓度30.89 g/L、淋洗酸浓度0.3 mol/L、柱径比20︰1为最优工艺条件,制备了纯度>99.999%的超高纯氯化钕溶液。工艺不使用任何延缓离子,从源头控制非稀土杂质的引入,为超高纯稀土溶液的制备提供了技术参考。
  • 何挺,刘金辉,阳奕汉,姚关怀,邢拥国,胡鹏飞,王如意,梁大业,王晓伟,张峰
    摘要:
    酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水(溶浸液)流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条(至少二条)渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06 m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44 m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。
  • 陈鑫睿.,刘金辉.,邢拥国,阳奕汉,胡鹏飞,王如意,梁大业,陈万利
    摘要:
    铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物的饱和指数与反应条件指数,确定了矿物溶解沉淀状态,揭示了含矿层堵塞水文地球化学机理。结果表明,含矿层堵塞水文地球化学原因是溶浸液中Ca2+、SO42-与Fe3+处于过饱和状态,产生了石膏、针铁矿、赤铁矿沉淀,其饱和指数分别为0.06~0.20、0.01~-0.83、0.94~2.58;石膏的反应条件指数RCICa=0.34~0.42,RCIS=1.17~1.35,Ca2+浓度是其溶解—沉淀的主要影响因素,赤铁矿、针铁矿的RCIpH=-3.47~-3.27、RCIEh=-599.44~-474.72 mV、RCIFe=0.96~1.37,均处于沉淀状态,石膏、铁矿物沉淀是溶浸液与含矿层中的矿物作用后其离子活度积超过了其溶液积常数的结果。
  • 材料与设备
  • 吴琛,赵宝军,王俊,谭鹏,谢志文,徐俊英,彭绍琴
    摘要:
    采用水热法制备了Cd0.5Zn0.5S和Ni2+掺杂Ni(m)/Cd0.5Zn0.5S固溶体光催化剂。通过XRD、UV-Vis漫反射光谱和电化学方法表征了催化剂的结构和光电性能,并考查了固溶体在以三乙醇胺为电子给体、可见光(λ≥420 nm)照射下光催化分解水制氢活性。结果表明,Ni2+掺杂后提高了催化剂对可见光的吸收,促进了光生电子—空穴的有效分离,有效提高了Cd0.5Zn0.5S固溶体的光催化制氢活性。当Ni2+的掺杂量为5%(摩尔百分数),反应体系NaOH浓度为0.5 mol/L时,催化剂活性最高,Ni(5)/Cd0.5Zn0.5S制氢活性为纯Cd0.5Zn0.5S固溶体的5倍。催化剂经15 h反应具有良好的稳定性。
  • 环境工程
  • 刘晓静,吴玉锋,李彬,虞璐
    摘要:
    废线路板的利用处置可以创造可观的经济效益并有效缓解资源压力,但同时也存在较大的环境风险,尤其是重金属与有机物污染不容忽视。在简述了废线路板机械物理法、湿法冶金、火法冶金、热解法等典型利用处置技术的环境健康风险的基础上,重点分析了重金属、有机污染物、溴化污染物、浸出尾液等特征污染物的排放特性、防控技术及管理政策,并提出了规范提升废线路板利用处置行业污染防控水平的相关建议,有利于促进该领域绿色发展。
  • 包申旭,黄慕洋,张一敏,罗勇鹏
    摘要:
    综述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的重要研究成果,重点介绍了利用钒尾渣制备建筑材料、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等产品的研究与应用情况,讨论了钒尾渣资源化利用中应关注的问题。后续应基于钒尾渣的原料特性进一步开发高附加值的产品,扩大其应用领域,同时基于基础理论和工艺技术的进步,不断降低其综合利用成本,加快技术的工业化应用,实现钒尾渣的减量化和资源化,为我国页岩提钒尾渣的综合利用及页岩提钒行业的可持续发展提供理论及技术支撑。
  • 付晓辉,王昱莹,何登武,王杨,李小燕,曹小岗
    摘要:
    采用液相还原法制备了维生素B12改性的纳米零价镍,并用来去除溶液中的U(Ⅵ)。探究了纳米零价镍和维生素B12质量比、溶液pH、固液比、溶液中U(Ⅵ)的初始质量浓度以及温度和时间等对溶液中U(Ⅵ)去除的影响。结果表明:在室温(25 ℃)下,维生素B12与纳米零价镍质量比1︰1,溶液pH为5.0,固液比0.3 g/L,反应时间30 min时,U(Ⅵ)的去除率达到98.54%,去除量达到85.36 mg/g。
  • 张子晴,陈井影,范镇荻
    摘要:
    以铀矿山尾矿库周边的土壤为研究对象,通过不同磷酸盐作用下的淋滤试验,研究土壤吸附放射性核素铀的机理,以及铀在土壤中迁移、转化的规律和赋存形态的影响。结果表明,随着淋滤时间的增加,因磷酸二氢根与羟基在土壤中发生交换解吸反应,体系中富含OH-,渗滤液pH均不断升高;土壤中添加磷酸盐后,渗沥液中铀浓度低于矿山废水排放标准,淋滤后土壤中铀含量随深度增加而降低,土壤中残渣态铀含量增加明显,表明磷酸盐可以在一定程度上固定土壤中的铀,其中磷酸二氢钾的效果最佳。FTIR分析得知,土壤中吸附铀的官能团主要有—OH、COO—、C—O和—NH2。
  • 史天成,高柏,蒋文波,张海阳,高杨,丁燕,方正,刘圣锋
    2021(10):102-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以某尾矿库周边重金属污染土壤作为研究对象,采用超声辅助淋洗方式,使用柠檬酸作为淋洗剂对Th、Fe、Mn进行去除。通过改变淋洗剂浓度、液固比、温度等条件,比较并分析其对去除量的影响并确定最优条件,结合淋洗动力学模型和热力学参数探究淋洗动力学表征与反应特性。结果表明,柠檬酸超声辅助化学淋洗90 min,适当提高淋洗剂浓度与温度、扩大液固比可提高重金属去除量,最优条件为:浓度0.1 mol/L、液固比为10 mL/g、温度45 ℃。重金属的去除量由大到小依次为Mn>Fe>Th,分别为5 055.09、1 750.98、61.48 mg/kg。三种重金属的淋洗动力学均符合双常数模型,Mn的淋洗动力学同时符合抛物扩散模型。Th和Fe为非均相扩散,Mn为抛物扩散、非均相扩散的混合扩散。Mn平均反应速率最大,为0.82,Th的表观活化能最小,为12.90 kJ/mol,表明Mn与柠檬酸反应更快,Th更易与柠檬酸反应。
  • 高杨,高柏,林聪业,张海阳,刘云珠
    2021(10):111-120 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解某铀矿区源项污染特征和对周边居民产生的潜在健康风险,采集场地污染源项水样,测试分析238U和226Ra活度浓度及有效剂量当量,采用箱线图及正态分布来分析其活度浓度分布特征,采用修正内梅罗法对研究区放射性核素和水质污染状况进行评价,对核素经饮水途径在不同年龄段(幼儿、儿童和成人)引起的健康风险进行评价。结果表明,研究区放射性核素238U、226Ra浓度均远超当地背景值,且238U活度浓度高于226Ra;矿井口水样放射性核素含量高于废石和工业场地,矿区水体受放射性核素污染严重;研究区贯穿辐射剂量对周边环境影响较小,核素致癌风险大小顺序为矿井口>工业场地>废石场地;放射性核素经饮水途径在不同年龄段引起的放射性风险敏感程度为幼儿>儿童>成人,其中幼儿终身致癌风险超过ICRP(国际辐射防护委员会)最大可接受风险值,儿童和成人超标率分别为85.7%、71.4%。
  • 李雅,张盈,王美娇,刘晨明
    2021(10):121-125 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对比7种镍回收树脂,筛选出KLNi-01为最优。其最佳操作pH为4~7,连续三轮吸附再生效果稳定,30 g/L以内氯化铵对镍的去除效果无影响,对氯化铵体系的镍具有很好的选择性。KLNi-01对镍的吸附容量为27.6 g/L,并提供了离子交换柱等参数计算依据,其每吨水的运行成本约为20元。
  • 王永浩,赵彤,岳心圆
    2021(10):126-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对铜锰渣中金属含量进行分析,经热力学和试验条件下研究提出铜锰渣金属逐一分步沉淀的步骤,比选确定铜锰渣金属分离工序的选择性试剂和最优条件,并进行中试试验。结果表明,最优工艺路线和工艺控制条件为:1)铜锰渣浆化工序温度30 ℃、液固比3.0~3.5、搅拌时间30 min;2)碳酸锰浸出工序温度60~70 ℃、铁粉用量为理论量的0.7±0.05倍、反应时间3.5 h;3)富集铜工序温度30 ℃、液固比1、反应时间3 h;4)回收钴工序温度70~80 ℃、pH=3.0~3.5、搅拌时间30 min;5)回收锰工序温度70~80 ℃、pH=8.0~8.5、搅拌时间60 min。工艺条件稳定性和金属回收率达到预期,产品质量和工艺成熟度达到要求。
  • 陈斌,祝怡斌,翟文龙
    2021(10):133-138 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为查明某退役稀土回收厂表层土壤重金属污染及其对人体健康的风险,在厂区内布设8处土壤采样点,共采集表层土壤样品24份,检测土壤中重金属含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对土壤污染情况进行评价,并对该场地进行人体健康风险评估。结果表明:土壤样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni 8种重金属元素的最大浓度分别为56、145、108.20、3.96、64、17.40、0.21、25 mg/kg,均高于研究区土壤环境背景值。其中部分监测点Cu、Pb、Cd浓度高于《土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值标准,集中在储罐区、窑炉、污水处理站、渣堆场附近,铜超标倍数较小,镉最大超标数12.2倍,在储罐区附近。单因子指数法研究表明,Zn、Cr、As、Hg、Ni处于未污染水平,Cu、Pb处于未污染到轻微污染水平,Cd处于未污染到重度污染水平。运用土壤健康风险评价体系中的吸食、皮肤接触、呼吸接触3种暴露因素对人体健康风险的评估表明:Cd、Cr、As存在致癌风险,Pb、Cr、As存在非致癌风险。源解析分析结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Cr、As、Pb有相同或相似的来源,主要来自于储罐的泄漏、污水处理站泄漏、渣堆场淋溶水渗流及扬尘。
  • 冶金史
  • 代全龙,董文斌,邹桂森,李延祥
    2021(10):139-148 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    采用能量色散型X射线荧光光谱仪(ED-XRF)、扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)等分别对临淄齐故城小城西门西侧夯土遗址出土冶金遗物的基体成分、金属颗粒及物相进行科学分析。初步研究结果表明,炉渣均为还原渣,系使用含硫铜铅矿石进行火法冶炼并配以锡料,利用冶炼过程中液态分层的上层浇铸得到高铅的铅锡青铜铸币,下层高铅合金可使用凝析法生产金属铅与铅锡青铜。本研究初步揭示了该遗址通过冶炼活动生产铅青铜并配以锡料直接浇铸获取高铅青铜铸币的冶金行为,为进一步挖掘该遗址的冶金内涵,重建该遗址的铸造工艺及生产链提供了重要的线索,同时对认识中国古代铸币金属史的发展具有十分重要的意义。
    重有色金属
  • 王亲猛,黄明星,王松松,李栋,田庆华,郭学益
    摘要:
    热力学模拟研究方法在冶金领域的应用越来越广泛,能够较好地研究火法冶金中涉及到的高温复杂化学反应。铜、铅冶炼过程主要以火法冶金为主,涉及反应大多是高温、多相、多组分的复杂化学反应,寻常的试验手段很难对反应机理进行研究。而热力学模拟方法通过模拟冶金过程反应,分析其热力学行为,明晰反应机理,提高企业生产效率,对实际生产过程进行理论指导。系统介绍了热力学模型及其算法的发展以及国内外研发的热力学模拟软件,重点介绍了热力学模拟在铜、铅冶炼过程中的研究现状,并对未来发展前景做出展望。
  • 江城,贾炎,孙和云,谭巧义
    摘要:
    紫金山铜矿低品位矿石采用生物堆浸—萃取—电积工艺产出阴极铜。矿石中主要铜矿物为蓝辉铜矿及铜蓝,同时含有较高含量的黄铁矿,耗酸脉石含量低。铜矿物浸出过程中,伴随着黄铁矿的氧化产酸产铁,造成堆浸系统溶液中酸铁浓度的不断累积,影响到浸出、萃取及环保处理工序,需要通过不断地中和来降低酸铁浓度。介绍了紫金山铜矿生物堆浸的技术特点,对生物堆浸过程中高酸高铁和低酸低铁两种工艺实践中酸铁平衡实践进行总结;结合紫金山铜矿矿石矿物学信息,进行酸平衡计算,确定了堆浸过程中黄铁矿氧化过程对酸铁平衡的影响;分析工艺条件对酸铁平衡的影响,并提出未来解决酸铁过剩的工艺优化方向。
  • 李帅,康泽双
    摘要:
    铜渣中铁含量在30%~45%,高于工业可采铁矿石品位,但铜渣中的铁主要以橄榄石形式赋存,提取回收难度大。以铜渣为原料,生物质碳为还原剂,采用微波还原—磁选工艺回收铜渣中铁资源。研究表明:铜渣生物质复合球团的最佳还原工艺为:还原温度1 473 K、还原时间90 min、CaO添加量为铜渣质量的15%,磁选后铁精矿中铁的品位可达85.9%,铁回收率为89.1%。
  • 谭世春,蒋训雄,冯林永
    摘要:
    铁锰结核、富钴结壳等深海多金属氧化矿富含钴、镍、铜、锰、稀有金属元素等,从其被发现就被认为是未来重要的关键金属原料,尤其是全球绿色经济发展的需要,对从深海多金属氧化矿中获取绿色关键金属成为鼓励深海采矿的重要驱动力。概述了绿色经济发展对关键金属的需求、陆地资源供应及价格趋势,分析了结核和结壳中各关键金属价值构成;对从深海多金属氧化矿中提取镍、钴、铜、钼、稀土、铂、锰等技术分别进行回顾和分析;最后从绿色低碳、最大化综合利用角度,分析深海关键金属提取冶金技术的发展趋势。
  • 轻有色金属
  • 包生重,罗英涛,陈开斌,何飞,李刚,冷龙洋,李昌林
    摘要:
    长期跟踪了某电解铝企业电解槽的运行过热度、不同炭阳极运行期间的炭渣量和电解质中含碳量,开展了电解质组分调整试验,跟踪分析了炭渣量和运行过热度随锂钾含量变化的过程。结果表明,高品质阳极能够明显降低炭渣量和电解质中的含碳量。电解运行过热度偏低,炭渣量偏高可能是高钾低锂电解质体系的特征,降低电解质中钾含量、适当提高锂含量,能够提高电解运行过热度,降低炭渣量。阳极质量、电解质中锂钾含量、运行过热度、阳极覆盖料中的含碳量都是影响电解过程中炭渣产生量的重要因素。
  • 稀贵金属
  • 蓝桥发,邱小英,柯兆华,黄金
    摘要:
    以单一盐酸溶液为淋洗剂,采用萃淋树脂法制备超高纯氯化钕溶液。研究了CL-P507、CL-P204、001×7、001×8、D113、D900、DH100等7种树脂对RE3+、Al3+的吸附、解析、分离性能,遴选CL-P507为分离树脂、DH100为除铝树脂。单因素条件试验发现,加液方式、料液浓度、淋洗酸浓度、柱径比对流出液稀土纯度影响不显著,高料液浓度、高淋洗酸浓度、低柱径比可以获得较高浓度的超高纯氯化钕溶液,以正吸附方式加料、料液浓度30.89 g/L、淋洗酸浓度0.3 mol/L、柱径比20︰1为最优工艺条件,制备了纯度>99.999%的超高纯氯化钕溶液。工艺不使用任何延缓离子,从源头控制非稀土杂质的引入,为超高纯稀土溶液的制备提供了技术参考。
  • 何挺,刘金辉,阳奕汉,姚关怀,邢拥国,胡鹏飞,王如意,梁大业,王晓伟,张峰
    摘要:
    酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水(溶浸液)流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条(至少二条)渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06 m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44 m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。
  • 陈鑫睿.,刘金辉.,邢拥国,阳奕汉,胡鹏飞,王如意,梁大业,陈万利
    摘要:
    铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物的饱和指数与反应条件指数,确定了矿物溶解沉淀状态,揭示了含矿层堵塞水文地球化学机理。结果表明,含矿层堵塞水文地球化学原因是溶浸液中Ca2+、SO42-与Fe3+处于过饱和状态,产生了石膏、针铁矿、赤铁矿沉淀,其饱和指数分别为0.06~0.20、0.01~-0.83、0.94~2.58;石膏的反应条件指数RCICa=0.34~0.42,RCIS=1.17~1.35,Ca2+浓度是其溶解—沉淀的主要影响因素,赤铁矿、针铁矿的RCIpH=-3.47~-3.27、RCIEh=-599.44~-474.72 mV、RCIFe=0.96~1.37,均处于沉淀状态,石膏、铁矿物沉淀是溶浸液与含矿层中的矿物作用后其离子活度积超过了其溶液积常数的结果。
  • 材料与设备
  • 吴琛,赵宝军,王俊,谭鹏,谢志文,徐俊英,彭绍琴
    摘要:
    采用水热法制备了Cd0.5Zn0.5S和Ni2+掺杂Ni(m)/Cd0.5Zn0.5S固溶体光催化剂。通过XRD、UV-Vis漫反射光谱和电化学方法表征了催化剂的结构和光电性能,并考查了固溶体在以三乙醇胺为电子给体、可见光(λ≥420 nm)照射下光催化分解水制氢活性。结果表明,Ni2+掺杂后提高了催化剂对可见光的吸收,促进了光生电子—空穴的有效分离,有效提高了Cd0.5Zn0.5S固溶体的光催化制氢活性。当Ni2+的掺杂量为5%(摩尔百分数),反应体系NaOH浓度为0.5 mol/L时,催化剂活性最高,Ni(5)/Cd0.5Zn0.5S制氢活性为纯Cd0.5Zn0.5S固溶体的5倍。催化剂经15 h反应具有良好的稳定性。
  • 环境工程
  • 刘晓静,吴玉锋,李彬,虞璐
    摘要:
    废线路板的利用处置可以创造可观的经济效益并有效缓解资源压力,但同时也存在较大的环境风险,尤其是重金属与有机物污染不容忽视。在简述了废线路板机械物理法、湿法冶金、火法冶金、热解法等典型利用处置技术的环境健康风险的基础上,重点分析了重金属、有机污染物、溴化污染物、浸出尾液等特征污染物的排放特性、防控技术及管理政策,并提出了规范提升废线路板利用处置行业污染防控水平的相关建议,有利于促进该领域绿色发展。
  • 包申旭,黄慕洋,张一敏,罗勇鹏
    摘要:
    综述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的重要研究成果,重点介绍了利用钒尾渣制备建筑材料、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等产品的研究与应用情况,讨论了钒尾渣资源化利用中应关注的问题。后续应基于钒尾渣的原料特性进一步开发高附加值的产品,扩大其应用领域,同时基于基础理论和工艺技术的进步,不断降低其综合利用成本,加快技术的工业化应用,实现钒尾渣的减量化和资源化,为我国页岩提钒尾渣的综合利用及页岩提钒行业的可持续发展提供理论及技术支撑。
  • 付晓辉,王昱莹,何登武,王杨,李小燕,曹小岗
    摘要:
    采用液相还原法制备了维生素B12改性的纳米零价镍,并用来去除溶液中的U(Ⅵ)。探究了纳米零价镍和维生素B12质量比、溶液pH、固液比、溶液中U(Ⅵ)的初始质量浓度以及温度和时间等对溶液中U(Ⅵ)去除的影响。结果表明:在室温(25 ℃)下,维生素B12与纳米零价镍质量比1︰1,溶液pH为5.0,固液比0.3 g/L,反应时间30 min时,U(Ⅵ)的去除率达到98.54%,去除量达到85.36 mg/g。
  • 张子晴,陈井影,范镇荻
    摘要:
    以铀矿山尾矿库周边的土壤为研究对象,通过不同磷酸盐作用下的淋滤试验,研究土壤吸附放射性核素铀的机理,以及铀在土壤中迁移、转化的规律和赋存形态的影响。结果表明,随着淋滤时间的增加,因磷酸二氢根与羟基在土壤中发生交换解吸反应,体系中富含OH-,渗滤液pH均不断升高;土壤中添加磷酸盐后,渗沥液中铀浓度低于矿山废水排放标准,淋滤后土壤中铀含量随深度增加而降低,土壤中残渣态铀含量增加明显,表明磷酸盐可以在一定程度上固定土壤中的铀,其中磷酸二氢钾的效果最佳。FTIR分析得知,土壤中吸附铀的官能团主要有—OH、COO—、C—O和—NH2。
  • 史天成,高柏,蒋文波,张海阳,高杨,丁燕,方正,刘圣锋
    2021(10):102-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以某尾矿库周边重金属污染土壤作为研究对象,采用超声辅助淋洗方式,使用柠檬酸作为淋洗剂对Th、Fe、Mn进行去除。通过改变淋洗剂浓度、液固比、温度等条件,比较并分析其对去除量的影响并确定最优条件,结合淋洗动力学模型和热力学参数探究淋洗动力学表征与反应特性。结果表明,柠檬酸超声辅助化学淋洗90 min,适当提高淋洗剂浓度与温度、扩大液固比可提高重金属去除量,最优条件为:浓度0.1 mol/L、液固比为10 mL/g、温度45 ℃。重金属的去除量由大到小依次为Mn>Fe>Th,分别为5 055.09、1 750.98、61.48 mg/kg。三种重金属的淋洗动力学均符合双常数模型,Mn的淋洗动力学同时符合抛物扩散模型。Th和Fe为非均相扩散,Mn为抛物扩散、非均相扩散的混合扩散。Mn平均反应速率最大,为0.82,Th的表观活化能最小,为12.90 kJ/mol,表明Mn与柠檬酸反应更快,Th更易与柠檬酸反应。
  • 高杨,高柏,林聪业,张海阳,刘云珠
    2021(10):111-120 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解某铀矿区源项污染特征和对周边居民产生的潜在健康风险,采集场地污染源项水样,测试分析238U和226Ra活度浓度及有效剂量当量,采用箱线图及正态分布来分析其活度浓度分布特征,采用修正内梅罗法对研究区放射性核素和水质污染状况进行评价,对核素经饮水途径在不同年龄段(幼儿、儿童和成人)引起的健康风险进行评价。结果表明,研究区放射性核素238U、226Ra浓度均远超当地背景值,且238U活度浓度高于226Ra;矿井口水样放射性核素含量高于废石和工业场地,矿区水体受放射性核素污染严重;研究区贯穿辐射剂量对周边环境影响较小,核素致癌风险大小顺序为矿井口>工业场地>废石场地;放射性核素经饮水途径在不同年龄段引起的放射性风险敏感程度为幼儿>儿童>成人,其中幼儿终身致癌风险超过ICRP(国际辐射防护委员会)最大可接受风险值,儿童和成人超标率分别为85.7%、71.4%。
  • 李雅,张盈,王美娇,刘晨明
    2021(10):121-125 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对比7种镍回收树脂,筛选出KLNi-01为最优。其最佳操作pH为4~7,连续三轮吸附再生效果稳定,30 g/L以内氯化铵对镍的去除效果无影响,对氯化铵体系的镍具有很好的选择性。KLNi-01对镍的吸附容量为27.6 g/L,并提供了离子交换柱等参数计算依据,其每吨水的运行成本约为20元。
  • 王永浩,赵彤,岳心圆
    2021(10):126-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    对铜锰渣中金属含量进行分析,经热力学和试验条件下研究提出铜锰渣金属逐一分步沉淀的步骤,比选确定铜锰渣金属分离工序的选择性试剂和最优条件,并进行中试试验。结果表明,最优工艺路线和工艺控制条件为:1)铜锰渣浆化工序温度30 ℃、液固比3.0~3.5、搅拌时间30 min;2)碳酸锰浸出工序温度60~70 ℃、铁粉用量为理论量的0.7±0.05倍、反应时间3.5 h;3)富集铜工序温度30 ℃、液固比1、反应时间3 h;4)回收钴工序温度70~80 ℃、pH=3.0~3.5、搅拌时间30 min;5)回收锰工序温度70~80 ℃、pH=8.0~8.5、搅拌时间60 min。工艺条件稳定性和金属回收率达到预期,产品质量和工艺成熟度达到要求。
  • 陈斌,祝怡斌,翟文龙
    2021(10):133-138 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为查明某退役稀土回收厂表层土壤重金属污染及其对人体健康的风险,在厂区内布设8处土壤采样点,共采集表层土壤样品24份,检测土壤中重金属含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对土壤污染情况进行评价,并对该场地进行人体健康风险评估。结果表明:土壤样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni 8种重金属元素的最大浓度分别为56、145、108.20、3.96、64、17.40、0.21、25 mg/kg,均高于研究区土壤环境背景值。其中部分监测点Cu、Pb、Cd浓度高于《土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值标准,集中在储罐区、窑炉、污水处理站、渣堆场附近,铜超标倍数较小,镉最大超标数12.2倍,在储罐区附近。单因子指数法研究表明,Zn、Cr、As、Hg、Ni处于未污染水平,Cu、Pb处于未污染到轻微污染水平,Cd处于未污染到重度污染水平。运用土壤健康风险评价体系中的吸食、皮肤接触、呼吸接触3种暴露因素对人体健康风险的评估表明:Cd、Cr、As存在致癌风险,Pb、Cr、As存在非致癌风险。源解析分析结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Cr、As、Pb有相同或相似的来源,主要来自于储罐的泄漏、污水处理站泄漏、渣堆场淋溶水渗流及扬尘。
  • 冶金史
  • 代全龙,董文斌,邹桂森,李延祥
    2021(10):139-148 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    采用能量色散型X射线荧光光谱仪(ED-XRF)、扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)等分别对临淄齐故城小城西门西侧夯土遗址出土冶金遗物的基体成分、金属颗粒及物相进行科学分析。初步研究结果表明,炉渣均为还原渣,系使用含硫铜铅矿石进行火法冶炼并配以锡料,利用冶炼过程中液态分层的上层浇铸得到高铅的铅锡青铜铸币,下层高铅合金可使用凝析法生产金属铅与铅锡青铜。本研究初步揭示了该遗址通过冶炼活动生产铅青铜并配以锡料直接浇铸获取高铅青铜铸币的冶金行为,为进一步挖掘该遗址的冶金内涵,重建该遗址的铸造工艺及生产链提供了重要的线索,同时对认识中国古代铸币金属史的发展具有十分重要的意义。

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