2023年第9期目录
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    环境工程
  • 牟思宇,谢宇斌,杨箫滢
    摘要:
    我国固体废物的历史堆存量与年新增量均居世界首位,固体废物的减量化、资源化、无害化利用处置,是关乎新时代我国生态文明建设的“国之大者”。由于管理起步较晚,我国固体废物利用处置仍面临相关法律法规不够完善、技术设备支撑较弱、市场化集中度较低、重要性认识有待提高等问题。在梳理我国固体废物利用处置相关政策、技术路径及行业发展现状的基础上,针对现存主要问题提出了相应对策建议。
  • 罗文忠,聂思怡,全温灿,严康,王瑞祥
    摘要:
    伴随着便携式电子产品的快速更迭和新能源动力汽车行业的迅猛发展,大量的锂离子电池迎来报废退役,其回收迫在眉睫。焙烧—水浸联合工艺不仅改进了传统火法熔炼工艺存在的高能耗、锂难以有效分离等问题,又解决了湿法回收工艺过程试剂耗量大、废水处理等缺点,将是失效锂离子电池正极材料有效处理回收工艺发展的未来趋势及前进方向。综述了当前联合工艺处理失效锂离子电池正极材料的研究进展,主要分为还原焙烧、盐化焙烧两大类,盐化焙烧工艺极大降低了所需焙烧温度,根据添加剂的不同可细分为硫酸化焙烧、氯化焙烧、硝化焙烧。通过对比分析不同联合工艺的优势和不足,总结展望联合工艺未来的发展趋势及前景,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。
  • 孔慧玲,顾卫华,彭圣娟,白建峰
    摘要:
    随着“双碳”战略及“十四五”推动绿色高质量发展目标的提出,可再生能源的研究与利用日益受到重视。光伏电池因其发电过程中不会产生温室气体,且不受地形及海拔等的影响而被广泛使用。然而,随着光伏电池的大规模应用,废旧光伏组件产生量越来越大。简述了三代不同光伏电池的组成结构及当前的电池效率,从光伏电池的不同组件与不同种类系统角度,探讨三代不同光伏电池的回收方法,并总结了铝边框、玻璃、EVA等组件的高值化利用现状。研究可为合理回收废旧光伏组件、减少资源浪费与环境污染提供参考。
  • 殷喜平,菅金鑫,何学峰,赵保槐,丁云集,郑环东,张春晓,张深根
    摘要:
    铂族金属(PGMs)是我国极度短缺的战略性金属,其循环利用是践行资源安全和“双碳”战略的重要途径。PGMs分离提纯是其循环利用的重要组成,但因性质相近,分离提纯难度大,严重制约PGMs行业可持续发展。为此,全面综述了PGMs分离提纯最新技术,重点介绍了溶剂萃取和离子液体萃取的原理和应用情况,分析了萃取分离铂族金属的制约条件和发展趋势,为今后PGMs的分离提纯提供了研究思路和技术支撑。
  • 薛飞龙,刘锐,李崇聪,郑金昊,张岩,张豪,宫兴礼
    摘要:
    随着锂离子电池进入报废期,从废旧锂离子电池中回收有价金属具有重要的经济和环境意义。提出了一种生物质气化制氢与废旧锂离子电池还原焙烧回收相结合的方法。以松木屑(PS)为原料,在675 ℃条件下进行水蒸气气化,利用气化过程中产生的还原性气体(H2、CO和CH4等)和半焦(C)对LiCoO2进行原位分解还原,并使用CaO作为CO2吸附剂,进一步提高气体中H2的含量。结果表明,在675 ℃且PS与LiCoO2混合质量比为1的条件下,Li和Co的回收率分别为83.4%±4%和96.5%±2%,且H2含量高达73%。本研究提供了一种绿色、环保、高效回收废旧锂电池中有价金属的有效方法。
  • 王红雪,付元鹏,樊玉萍,董宪姝
    摘要:
    废弃晶硅太阳能电池中胶膜材料EVA的改性是改善黏结体系解离效果、提高有价组分分离和浸出效率的关键。通过焙烧改性弱化EVA黏结行为,强化晶硅太阳能电池多组分选择性破碎特性,基于XRD、TG、SEM、ICP-OES分析了物料分布规律、EVA黏结弱化行为、解离效果及金属回收率。结果表明:破碎后背板材料分布在+0.5 mm粒级中,Al分布在-0.5+0.25 mm和-0.045 mm粒级中,Ag在-0.045 mm粒级中富集,Si分布在-0.5+0.25 mm和-0.075 mm粒级,不同组分的粒度分布差异显著。经300 ℃焙烧5 h后EVA的黏结程度降低,材料的解离程度增强,强化了破碎效果,破碎后细粒级组分产率提高15%;酸浸处理实现了不同组分逐级回收,Si、Ag和Al的回收率分别为83.26、87.11%和88.61%,研究工作对废弃晶硅太阳能电池高效资源化回收具有指导意义。
  • 吴成志,李成,许晔,李中林,陈俊雪,王丁,李义兵
    摘要:
    赤泥中含有大量有价金属铁,可通过还原焙烧—磁选将铁精矿进行回收,但同时会产生部分磁选尾渣难以处理。以不同焙烧温度下的赤泥还原焙烧—磁选尾渣和高炉矿渣为原料,制备了碱激发地聚物灌浆材料(CRT-S)。结果表明,不同焙烧温度下的CRT-S地聚物灌浆料均符合赫谢尔-巴克利(Herschel-Buckley)模型的表达结果,且拟合后的R2均在0.99以上。焙烧温度700 ℃下力学性能最高,此时,流动度为24.5 cm,初凝时间为120 min,终凝时间为380 min,最终泌水率为2.6%,7 d和28 d的抗压强度分别为9.9 MPa和18.6 MPa;三维CT分析结果表明其气孔和裂缝较小,热流演变下其放热速率和最终放热量较高。CRT-S地聚物灌浆料的微观结构呈片层状结构,XRD和FT-IR表明,CRT-S的水化产物主要以C—S—H为主。将赤泥还原焙烧—磁选尾渣应用于地下灌浆工程中,以解决其难以处理的问题,达到赤泥及其还原焙烧—磁选尾渣多角度、分批次、深层次综合利用的目的。
  • 燕旭东,朱晓波,李望
    摘要:
    赤泥是制铝行业产生的碱性工业废渣,其强碱性是制约赤泥综合利用的主要因素。利用微生物对赤泥进行脱碱以降低赤泥对环境的危害。探究了巨大芽孢杆菌菌粉添加量、处理时间、液固比、培养方式及空气供应等条件对赤泥脱碱的影响。借助XRD、SEM分别对赤泥及脱碱渣进行矿相组成和表面形貌分析,利用HPLC对菌株进行产酸分析。结果表明,在赤泥用量20 g、菌粉添加量20 g、液固比7.5,震荡培养条件下,赤泥试样的pH可从10.3降至6.5左右,且最终可以保持在7.5;赤泥中主要的含碱矿物钙霞石衍射峰明显减弱,碳酸钙衍射峰加强;经过处理之后的脱碱渣物理结构更加规则;赤泥pH降低是微生物代谢产生的酸中和作用所致,巨大芽孢杆菌代谢有机酸主要为丙酸和苹果酸。
  • 郑天昊,金哲男,董准勤,潘裕霖,徐豪政
    摘要:
    针对常规化学沉淀法处理工业含砷废水后得到的含砷固废物稳定性差且无法有效处理的问题,采用臭葱石法处理含砷废水,并进行了以含砷固废物制备井下充填材料的研究。结果表明:在初始pH=2、铁砷摩尔比1.2、反应温度95 ℃、反应时间7 h的最佳条件下,砷的沉淀率为85.07%,所得沉淀物颜色为浅绿色,其中砷含量30.4%、铁含量22.7%,毒性浸出砷浓度为4.33 mg/L。在灰砂比1︰6、料浆浓度65%的最佳条件下,臭葱石的添加量为7%,充填体养护3天后的强度达到1.12 MPa,料浆坍落度约为25.3 cm,满足井下填充要求。充填体毒性浸出砷浓度为1.4 mg/L,满足排放标准。
  • 陈王洋,韦能,力涛,何亚群
    摘要:
    多次充放电循环后的废旧钴酸锂电池中,正极材料LiCoO2会发生相变产生Co3O4,导致锂离子的传导速率降低,电化学性能下降。为了研究Co3O4水热修复为LiCoO2的机理,以纯Co3O4为试验对象,在LiOH溶液中进行水热反应试验。采用正交试验和单因素试验的方法来探索H2O2用量、水热温度、反应时间和初始Li+浓度四个因素对反应后LiCoO2产率的影响规律,并借助SEM、XRD、XPS等手段对水热反应前后材料的微观形貌、物相组成和钴元素化合价态进行了综合分析。结果表明:Co3O4可以在LiOH溶液中发生水热合成反应,在加入H2O2溶液作为氧化剂的条件下生成LiCoO2。各因素对水热合成LiCoO2反应的影响顺序为:H2O2用量>水热温度>反应时间>初始Li+浓度。在水热温度220 ℃、反应时间6 h、H2O2用量0.3 mL/g、初始Li+浓度3 mol/L的条件下,LiCoO2的产率为80.72%。
  • 牛妍,王乙舒,顾一帆,吴玉锋,王恒广,郭福
    摘要:
    针对废线路板在收集与处置过程中,各区域存在跨地区协调性弱、处置能力不匹配等问题,使用最小距离最大流(MDMF)模型对废线路板跨区域最优流动路径及流量进行模拟,并对优化结果进行环境影响评价。结果表明:随着废线路板产生量逐年增加,根据模拟优化的跨区域回收路径,拥有典型废线路板处理技术的地区,如广东、湖北等都能达到其最大产能,且该条件下环境影响程度较小。本研究为废线路板回收系统的区域协调规划提供了理论支撑。
  • 罗教生,龚杰,曾桂生,熊甘霖,王忠兵
    摘要:
    电镀污泥是一种具有资源和危害双重特性的人造富矿典型危险废物。采用NH4Cl和CaCl2为复合氯化剂,同时引入FeSO4?7H2O为强化剂,采用强化氯化焙烧的方式,通过控制调节温度场梯级分离电镀污泥中的Cr、Ni、Cu,并探究其梯级分离机制。热力学计算表明,电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相(Cr2O3除外)均能被HCl或Cl2氯化成相应金属氯化物。试验结果表明:NH4Cl在大约400 ℃分解产生HCl,首先将电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相进行氯化,生成的少量CrCl3在500 ℃左右挥发;在700 ℃时,FeSO4?7H2O分解产生SO2和O2促进CaCl2分解生成Cl2进行二次氯化;生成的NiCl2在800 ℃时大量挥发,挥发过程可采用零级化学反应动力学模型即属相边界反应控制来描述;而生成的CuCl2在900 ℃左右开始挥发,1 100 ℃时挥发完全,且该温度下收集到的CuCl2(H2O)2晶体纯度达到94%,高温挥发过程可用1级反应动力学模型和1/2级反应动力学模型共同描述。因此,在可控的温度场下,通过氯化剂的定向相变,可以实现Cr、Ni、Cu的逐步分离和高效回收。该研究为电镀污泥中有价金属资源化回收提供了新的方法和重要的理论依据,同时对其他多金属固废的资源化利用具有借鉴意义。
  • 张永臣,田野,刘中凯,康泽双,许罡正
    摘要:
    为了优化微波赤泥吸附含氟废水的技术方法,基于响应面法(RSM)建立了3个影响因子(微波功率、吸附时间、废水温度)对赤泥吸附废水中氟离子吸附率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对氟离子吸附的影响。结果表明,经过响应曲面优化后获得的最佳试验条件为:微波功率308 W、废水温度15 ℃、吸附时间22 min,预测值为96.83%,实际吸附效率为96.08%,通过响应曲面建立的回归模型可以预测微波赤泥吸附废水中氟离子的吸附率,且误差仅为0.77%。
  • 丁立鑫,刘子孟,姜涛,袁雪,何亚群,张光文
    摘要:
    以废旧三元锂电混合电极材料为原料,通过预处理除杂和多段焙烧,实现高效选择性优先提锂。采用单因素试验确定了碳热还原的最优工艺条件:焙烧温度700 ℃、焙烧时间120 min。在最优热处理条件下,通过热解—水力搅拌—筛分—碱浸脱除有机质和铝箔,锂回收率从85.22%提高至92.70%;通过二段焙烧水浸,锂回收率可进一步提升至94.16%。
  • 丘晓斌
    摘要:
    紫金山低品位次生硫化铜矿采用绿色、高效、低碳的生物提铜工艺,年产阴极铜规模2万吨。矿石中高硫铜比使得生物浸出过程可以自发进行,除水外无需补酸和添加任何药剂。每吨矿石的净产酸量约为3 kg,造成生物浸出过程酸铁过剩,需要开路,且喷淋周期从经济性上受到制约,一般不超过200天。喷淋周期结束后,浸出旧堆不出渣,原位封堆绿化,但酸性环境下生态修复难度大且成本高。研究了过剩酸铁溶液对完成浸铜周期老堆的浸出行为,并初步研究了该类尾废的资源利用方向。
  • 陈王媛,杨通清,李奇勇,李强,施艳鸿,叶铭锋
    摘要:
    为实现含锌冶金尘泥节能、环保、低碳的资源化利用,对原料进行水分、粒度、化学成分、物相组成、SEM-EDS等物理化学特性分析。结果表明:含锌冶金尘泥的水分为3.43%、水分容易脱除,颗粒大小不一、细小颗粒会聚集成团和黏附于大颗粒表面,具有回收利用价值的成分主要为锌和铁,含量分别为5.06%和29.24%,其中锌主要以ZnFe2O4的形式存在于细小颗粒中、铁主要以Fe2O3的形式存在。含锌冶金尘泥的锌铁分离试验研究表明:直接磁选和常规焙烧—磁选的锌铁分离效果均不理想,微波焙烧—磁选可以达到较好的锌铁富集分离效果;在微波焙烧温度700 ℃、焙烧时间10 min的条件下,磁选精矿产率为61.67%、铁含量为54.39%、锌含量为2.62%,磁选尾矿锌含量为12.15%、铁含量为9.74%,磁选精矿和磁选尾矿均能实现较好的资源化回收利用。
  • 余伟奇,辜锋,张凡
    摘要:
    针对有机硅废触体和浆渣的高值化利用,提出机械活化浸出—氧化酸浸联合新工艺,并巧妙融入“以废治废”的创新思路,符合绿色低碳可持续发展的要求。对不同浸出酸度、浸出时间、机械活化、过滤优化等影响因素进行试验研究。结果表明:在机械活化后浸出时间90 min、氧化酸浸液固比3︰1、废盐酸浓度8%、富氧空气量25 L/h,活性助剂添加量0.5%最佳条件下,Cu的浸出率高达96.3%,促进了Si的富集和高效回收。本研究可以为有机硅废触体和浆渣的高值化利用的解决方案提供参考依据。
  • 吉栋梁,郎玉冬,丁莹,赵泽华,黄兆琴,庞舒蕾,程俊华
    摘要:
    光伏发电行业产生的含氟污泥中氟化钙的含量较高,具有资源化利用潜质,其循环利用可实现含氟污泥的减量化、无害化、资源化。以含氟污泥作为研究对象,研究多元处置对含氟污泥中杂质的去除效果,基于含氟污泥的含水率、形貌观测、化学组成及结构分析和沉降性能测试结果,优化氟化钙污泥资源化的技术路线。结果表明:相比两步、三步组合处理,由盐化、酸化、氟化、碱化组成的四步处理更能有效去除硅、非氟化钙形态的钙和重金属等杂质,四步法处理后的含氟污泥中氟化钙质量分数可达85%,且最终收率可达72.53%。
  • 程俊伟,黄明琴,颜雄
    摘要:
    以赤泥作为堆肥载体制备地质肥料,施加改良石漠化土壤,通过模拟设置不同雨强冲刷和雨量浸润条件,测试分析了横向界面和径向剖面结构土壤的颗粒组成、容重、团聚体及养分指标变化,对地质肥料的改良效果进行了立体化的评价分析。结果表明:赤泥基地质肥可有效增强石漠化土壤横径向界面抗雨水冲刷和下渗侵蚀能力,在15~90 mm/h雨强条件下,土壤横向流失率降幅可保持在19.49%~72.20%,土壤黏粒降幅小于20%,OM、TN、TP等各营养指标降幅率最低至3.89%。0~20 cm表层土壤容重由1.18 g/cm3逐级降至0.86 g/cm3,水稳性团聚体量由45.33%增加至75.57%,在1 000~3 000 mm雨量浸润侵蚀条件下,径向剖面各层OM、TN、AP和AK等营养指标下渗率均明显降低,整体流失率最低至2.86%。红外特征分析显示,地质肥中多种营养有机基团特征吸收峰强度显著增强,赤泥地质肥粒料多孔结构有助于营养基质的载留附着。综合考虑土壤物化指标流失率趋势特征及土层构造影响等因素,赤泥基地质肥15%施加量对研究区石漠化土壤的改良效果最佳。
  • 曹佳,王一雍,王晓民
    摘要:
    泥是硼砂和硼酸生产过程中产生的工业废渣,大量排放不但占用大量的土地,造成地下水污染,失水后飞散成为粉尘,还造成大气污染。将硼泥掺杂到以重烧氧化镁和磷酸二氢钾为原材料制备的磷酸镁水泥中,研究硼泥掺杂对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明:硼泥能够延长磷酸镁水泥的缓凝时间,同时能够提高水泥的抗压强度。硼泥的最佳掺量为10%,水泥凝结时间由原来的29 min延长到35 min,水泥抗压强度由56.21 MPa提高到58.7 MPa。XRD分析结果表明,硼泥的加入没有改变磷酸镁水泥的矿相结构。本研究可以为硼泥固废资源化利用提供依据。
    环境工程
  • 牟思宇,谢宇斌,杨箫滢
    摘要:
    我国固体废物的历史堆存量与年新增量均居世界首位,固体废物的减量化、资源化、无害化利用处置,是关乎新时代我国生态文明建设的“国之大者”。由于管理起步较晚,我国固体废物利用处置仍面临相关法律法规不够完善、技术设备支撑较弱、市场化集中度较低、重要性认识有待提高等问题。在梳理我国固体废物利用处置相关政策、技术路径及行业发展现状的基础上,针对现存主要问题提出了相应对策建议。
  • 罗文忠,聂思怡,全温灿,严康,王瑞祥
    摘要:
    伴随着便携式电子产品的快速更迭和新能源动力汽车行业的迅猛发展,大量的锂离子电池迎来报废退役,其回收迫在眉睫。焙烧—水浸联合工艺不仅改进了传统火法熔炼工艺存在的高能耗、锂难以有效分离等问题,又解决了湿法回收工艺过程试剂耗量大、废水处理等缺点,将是失效锂离子电池正极材料有效处理回收工艺发展的未来趋势及前进方向。综述了当前联合工艺处理失效锂离子电池正极材料的研究进展,主要分为还原焙烧、盐化焙烧两大类,盐化焙烧工艺极大降低了所需焙烧温度,根据添加剂的不同可细分为硫酸化焙烧、氯化焙烧、硝化焙烧。通过对比分析不同联合工艺的优势和不足,总结展望联合工艺未来的发展趋势及前景,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。
  • 孔慧玲,顾卫华,彭圣娟,白建峰
    摘要:
    随着“双碳”战略及“十四五”推动绿色高质量发展目标的提出,可再生能源的研究与利用日益受到重视。光伏电池因其发电过程中不会产生温室气体,且不受地形及海拔等的影响而被广泛使用。然而,随着光伏电池的大规模应用,废旧光伏组件产生量越来越大。简述了三代不同光伏电池的组成结构及当前的电池效率,从光伏电池的不同组件与不同种类系统角度,探讨三代不同光伏电池的回收方法,并总结了铝边框、玻璃、EVA等组件的高值化利用现状。研究可为合理回收废旧光伏组件、减少资源浪费与环境污染提供参考。
  • 殷喜平,菅金鑫,何学峰,赵保槐,丁云集,郑环东,张春晓,张深根
    摘要:
    铂族金属(PGMs)是我国极度短缺的战略性金属,其循环利用是践行资源安全和“双碳”战略的重要途径。PGMs分离提纯是其循环利用的重要组成,但因性质相近,分离提纯难度大,严重制约PGMs行业可持续发展。为此,全面综述了PGMs分离提纯最新技术,重点介绍了溶剂萃取和离子液体萃取的原理和应用情况,分析了萃取分离铂族金属的制约条件和发展趋势,为今后PGMs的分离提纯提供了研究思路和技术支撑。
  • 薛飞龙,刘锐,李崇聪,郑金昊,张岩,张豪,宫兴礼
    摘要:
    随着锂离子电池进入报废期,从废旧锂离子电池中回收有价金属具有重要的经济和环境意义。提出了一种生物质气化制氢与废旧锂离子电池还原焙烧回收相结合的方法。以松木屑(PS)为原料,在675 ℃条件下进行水蒸气气化,利用气化过程中产生的还原性气体(H2、CO和CH4等)和半焦(C)对LiCoO2进行原位分解还原,并使用CaO作为CO2吸附剂,进一步提高气体中H2的含量。结果表明,在675 ℃且PS与LiCoO2混合质量比为1的条件下,Li和Co的回收率分别为83.4%±4%和96.5%±2%,且H2含量高达73%。本研究提供了一种绿色、环保、高效回收废旧锂电池中有价金属的有效方法。
  • 王红雪,付元鹏,樊玉萍,董宪姝
    摘要:
    废弃晶硅太阳能电池中胶膜材料EVA的改性是改善黏结体系解离效果、提高有价组分分离和浸出效率的关键。通过焙烧改性弱化EVA黏结行为,强化晶硅太阳能电池多组分选择性破碎特性,基于XRD、TG、SEM、ICP-OES分析了物料分布规律、EVA黏结弱化行为、解离效果及金属回收率。结果表明:破碎后背板材料分布在+0.5 mm粒级中,Al分布在-0.5+0.25 mm和-0.045 mm粒级中,Ag在-0.045 mm粒级中富集,Si分布在-0.5+0.25 mm和-0.075 mm粒级,不同组分的粒度分布差异显著。经300 ℃焙烧5 h后EVA的黏结程度降低,材料的解离程度增强,强化了破碎效果,破碎后细粒级组分产率提高15%;酸浸处理实现了不同组分逐级回收,Si、Ag和Al的回收率分别为83.26、87.11%和88.61%,研究工作对废弃晶硅太阳能电池高效资源化回收具有指导意义。
  • 吴成志,李成,许晔,李中林,陈俊雪,王丁,李义兵
    摘要:
    赤泥中含有大量有价金属铁,可通过还原焙烧—磁选将铁精矿进行回收,但同时会产生部分磁选尾渣难以处理。以不同焙烧温度下的赤泥还原焙烧—磁选尾渣和高炉矿渣为原料,制备了碱激发地聚物灌浆材料(CRT-S)。结果表明,不同焙烧温度下的CRT-S地聚物灌浆料均符合赫谢尔-巴克利(Herschel-Buckley)模型的表达结果,且拟合后的R2均在0.99以上。焙烧温度700 ℃下力学性能最高,此时,流动度为24.5 cm,初凝时间为120 min,终凝时间为380 min,最终泌水率为2.6%,7 d和28 d的抗压强度分别为9.9 MPa和18.6 MPa;三维CT分析结果表明其气孔和裂缝较小,热流演变下其放热速率和最终放热量较高。CRT-S地聚物灌浆料的微观结构呈片层状结构,XRD和FT-IR表明,CRT-S的水化产物主要以C—S—H为主。将赤泥还原焙烧—磁选尾渣应用于地下灌浆工程中,以解决其难以处理的问题,达到赤泥及其还原焙烧—磁选尾渣多角度、分批次、深层次综合利用的目的。
  • 燕旭东,朱晓波,李望
    摘要:
    赤泥是制铝行业产生的碱性工业废渣,其强碱性是制约赤泥综合利用的主要因素。利用微生物对赤泥进行脱碱以降低赤泥对环境的危害。探究了巨大芽孢杆菌菌粉添加量、处理时间、液固比、培养方式及空气供应等条件对赤泥脱碱的影响。借助XRD、SEM分别对赤泥及脱碱渣进行矿相组成和表面形貌分析,利用HPLC对菌株进行产酸分析。结果表明,在赤泥用量20 g、菌粉添加量20 g、液固比7.5,震荡培养条件下,赤泥试样的pH可从10.3降至6.5左右,且最终可以保持在7.5;赤泥中主要的含碱矿物钙霞石衍射峰明显减弱,碳酸钙衍射峰加强;经过处理之后的脱碱渣物理结构更加规则;赤泥pH降低是微生物代谢产生的酸中和作用所致,巨大芽孢杆菌代谢有机酸主要为丙酸和苹果酸。
  • 郑天昊,金哲男,董准勤,潘裕霖,徐豪政
    摘要:
    针对常规化学沉淀法处理工业含砷废水后得到的含砷固废物稳定性差且无法有效处理的问题,采用臭葱石法处理含砷废水,并进行了以含砷固废物制备井下充填材料的研究。结果表明:在初始pH=2、铁砷摩尔比1.2、反应温度95 ℃、反应时间7 h的最佳条件下,砷的沉淀率为85.07%,所得沉淀物颜色为浅绿色,其中砷含量30.4%、铁含量22.7%,毒性浸出砷浓度为4.33 mg/L。在灰砂比1︰6、料浆浓度65%的最佳条件下,臭葱石的添加量为7%,充填体养护3天后的强度达到1.12 MPa,料浆坍落度约为25.3 cm,满足井下填充要求。充填体毒性浸出砷浓度为1.4 mg/L,满足排放标准。
  • 陈王洋,韦能,力涛,何亚群
    摘要:
    多次充放电循环后的废旧钴酸锂电池中,正极材料LiCoO2会发生相变产生Co3O4,导致锂离子的传导速率降低,电化学性能下降。为了研究Co3O4水热修复为LiCoO2的机理,以纯Co3O4为试验对象,在LiOH溶液中进行水热反应试验。采用正交试验和单因素试验的方法来探索H2O2用量、水热温度、反应时间和初始Li+浓度四个因素对反应后LiCoO2产率的影响规律,并借助SEM、XRD、XPS等手段对水热反应前后材料的微观形貌、物相组成和钴元素化合价态进行了综合分析。结果表明:Co3O4可以在LiOH溶液中发生水热合成反应,在加入H2O2溶液作为氧化剂的条件下生成LiCoO2。各因素对水热合成LiCoO2反应的影响顺序为:H2O2用量>水热温度>反应时间>初始Li+浓度。在水热温度220 ℃、反应时间6 h、H2O2用量0.3 mL/g、初始Li+浓度3 mol/L的条件下,LiCoO2的产率为80.72%。
  • 牛妍,王乙舒,顾一帆,吴玉锋,王恒广,郭福
    摘要:
    针对废线路板在收集与处置过程中,各区域存在跨地区协调性弱、处置能力不匹配等问题,使用最小距离最大流(MDMF)模型对废线路板跨区域最优流动路径及流量进行模拟,并对优化结果进行环境影响评价。结果表明:随着废线路板产生量逐年增加,根据模拟优化的跨区域回收路径,拥有典型废线路板处理技术的地区,如广东、湖北等都能达到其最大产能,且该条件下环境影响程度较小。本研究为废线路板回收系统的区域协调规划提供了理论支撑。
  • 罗教生,龚杰,曾桂生,熊甘霖,王忠兵
    摘要:
    电镀污泥是一种具有资源和危害双重特性的人造富矿典型危险废物。采用NH4Cl和CaCl2为复合氯化剂,同时引入FeSO4?7H2O为强化剂,采用强化氯化焙烧的方式,通过控制调节温度场梯级分离电镀污泥中的Cr、Ni、Cu,并探究其梯级分离机制。热力学计算表明,电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相(Cr2O3除外)均能被HCl或Cl2氯化成相应金属氯化物。试验结果表明:NH4Cl在大约400 ℃分解产生HCl,首先将电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相进行氯化,生成的少量CrCl3在500 ℃左右挥发;在700 ℃时,FeSO4?7H2O分解产生SO2和O2促进CaCl2分解生成Cl2进行二次氯化;生成的NiCl2在800 ℃时大量挥发,挥发过程可采用零级化学反应动力学模型即属相边界反应控制来描述;而生成的CuCl2在900 ℃左右开始挥发,1 100 ℃时挥发完全,且该温度下收集到的CuCl2(H2O)2晶体纯度达到94%,高温挥发过程可用1级反应动力学模型和1/2级反应动力学模型共同描述。因此,在可控的温度场下,通过氯化剂的定向相变,可以实现Cr、Ni、Cu的逐步分离和高效回收。该研究为电镀污泥中有价金属资源化回收提供了新的方法和重要的理论依据,同时对其他多金属固废的资源化利用具有借鉴意义。
  • 张永臣,田野,刘中凯,康泽双,许罡正
    摘要:
    为了优化微波赤泥吸附含氟废水的技术方法,基于响应面法(RSM)建立了3个影响因子(微波功率、吸附时间、废水温度)对赤泥吸附废水中氟离子吸附率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对氟离子吸附的影响。结果表明,经过响应曲面优化后获得的最佳试验条件为:微波功率308 W、废水温度15 ℃、吸附时间22 min,预测值为96.83%,实际吸附效率为96.08%,通过响应曲面建立的回归模型可以预测微波赤泥吸附废水中氟离子的吸附率,且误差仅为0.77%。
  • 丁立鑫,刘子孟,姜涛,袁雪,何亚群,张光文
    摘要:
    以废旧三元锂电混合电极材料为原料,通过预处理除杂和多段焙烧,实现高效选择性优先提锂。采用单因素试验确定了碳热还原的最优工艺条件:焙烧温度700 ℃、焙烧时间120 min。在最优热处理条件下,通过热解—水力搅拌—筛分—碱浸脱除有机质和铝箔,锂回收率从85.22%提高至92.70%;通过二段焙烧水浸,锂回收率可进一步提升至94.16%。
  • 丘晓斌
    摘要:
    紫金山低品位次生硫化铜矿采用绿色、高效、低碳的生物提铜工艺,年产阴极铜规模2万吨。矿石中高硫铜比使得生物浸出过程可以自发进行,除水外无需补酸和添加任何药剂。每吨矿石的净产酸量约为3 kg,造成生物浸出过程酸铁过剩,需要开路,且喷淋周期从经济性上受到制约,一般不超过200天。喷淋周期结束后,浸出旧堆不出渣,原位封堆绿化,但酸性环境下生态修复难度大且成本高。研究了过剩酸铁溶液对完成浸铜周期老堆的浸出行为,并初步研究了该类尾废的资源利用方向。
  • 陈王媛,杨通清,李奇勇,李强,施艳鸿,叶铭锋
    摘要:
    为实现含锌冶金尘泥节能、环保、低碳的资源化利用,对原料进行水分、粒度、化学成分、物相组成、SEM-EDS等物理化学特性分析。结果表明:含锌冶金尘泥的水分为3.43%、水分容易脱除,颗粒大小不一、细小颗粒会聚集成团和黏附于大颗粒表面,具有回收利用价值的成分主要为锌和铁,含量分别为5.06%和29.24%,其中锌主要以ZnFe2O4的形式存在于细小颗粒中、铁主要以Fe2O3的形式存在。含锌冶金尘泥的锌铁分离试验研究表明:直接磁选和常规焙烧—磁选的锌铁分离效果均不理想,微波焙烧—磁选可以达到较好的锌铁富集分离效果;在微波焙烧温度700 ℃、焙烧时间10 min的条件下,磁选精矿产率为61.67%、铁含量为54.39%、锌含量为2.62%,磁选尾矿锌含量为12.15%、铁含量为9.74%,磁选精矿和磁选尾矿均能实现较好的资源化回收利用。
  • 余伟奇,辜锋,张凡
    摘要:
    针对有机硅废触体和浆渣的高值化利用,提出机械活化浸出—氧化酸浸联合新工艺,并巧妙融入“以废治废”的创新思路,符合绿色低碳可持续发展的要求。对不同浸出酸度、浸出时间、机械活化、过滤优化等影响因素进行试验研究。结果表明:在机械活化后浸出时间90 min、氧化酸浸液固比3︰1、废盐酸浓度8%、富氧空气量25 L/h,活性助剂添加量0.5%最佳条件下,Cu的浸出率高达96.3%,促进了Si的富集和高效回收。本研究可以为有机硅废触体和浆渣的高值化利用的解决方案提供参考依据。
  • 吉栋梁,郎玉冬,丁莹,赵泽华,黄兆琴,庞舒蕾,程俊华
    摘要:
    光伏发电行业产生的含氟污泥中氟化钙的含量较高,具有资源化利用潜质,其循环利用可实现含氟污泥的减量化、无害化、资源化。以含氟污泥作为研究对象,研究多元处置对含氟污泥中杂质的去除效果,基于含氟污泥的含水率、形貌观测、化学组成及结构分析和沉降性能测试结果,优化氟化钙污泥资源化的技术路线。结果表明:相比两步、三步组合处理,由盐化、酸化、氟化、碱化组成的四步处理更能有效去除硅、非氟化钙形态的钙和重金属等杂质,四步法处理后的含氟污泥中氟化钙质量分数可达85%,且最终收率可达72.53%。
  • 程俊伟,黄明琴,颜雄
    摘要:
    以赤泥作为堆肥载体制备地质肥料,施加改良石漠化土壤,通过模拟设置不同雨强冲刷和雨量浸润条件,测试分析了横向界面和径向剖面结构土壤的颗粒组成、容重、团聚体及养分指标变化,对地质肥料的改良效果进行了立体化的评价分析。结果表明:赤泥基地质肥可有效增强石漠化土壤横径向界面抗雨水冲刷和下渗侵蚀能力,在15~90 mm/h雨强条件下,土壤横向流失率降幅可保持在19.49%~72.20%,土壤黏粒降幅小于20%,OM、TN、TP等各营养指标降幅率最低至3.89%。0~20 cm表层土壤容重由1.18 g/cm3逐级降至0.86 g/cm3,水稳性团聚体量由45.33%增加至75.57%,在1 000~3 000 mm雨量浸润侵蚀条件下,径向剖面各层OM、TN、AP和AK等营养指标下渗率均明显降低,整体流失率最低至2.86%。红外特征分析显示,地质肥中多种营养有机基团特征吸收峰强度显著增强,赤泥地质肥粒料多孔结构有助于营养基质的载留附着。综合考虑土壤物化指标流失率趋势特征及土层构造影响等因素,赤泥基地质肥15%施加量对研究区石漠化土壤的改良效果最佳。
  • 曹佳,王一雍,王晓民
    摘要:
    泥是硼砂和硼酸生产过程中产生的工业废渣,大量排放不但占用大量的土地,造成地下水污染,失水后飞散成为粉尘,还造成大气污染。将硼泥掺杂到以重烧氧化镁和磷酸二氢钾为原材料制备的磷酸镁水泥中,研究硼泥掺杂对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明:硼泥能够延长磷酸镁水泥的缓凝时间,同时能够提高水泥的抗压强度。硼泥的最佳掺量为10%,水泥凝结时间由原来的29 min延长到35 min,水泥抗压强度由56.21 MPa提高到58.7 MPa。XRD分析结果表明,硼泥的加入没有改变磷酸镁水泥的矿相结构。本研究可以为硼泥固废资源化利用提供依据。
    环境工程
  • 牟思宇,谢宇斌,杨箫滢
    摘要:
    我国固体废物的历史堆存量与年新增量均居世界首位,固体废物的减量化、资源化、无害化利用处置,是关乎新时代我国生态文明建设的“国之大者”。由于管理起步较晚,我国固体废物利用处置仍面临相关法律法规不够完善、技术设备支撑较弱、市场化集中度较低、重要性认识有待提高等问题。在梳理我国固体废物利用处置相关政策、技术路径及行业发展现状的基础上,针对现存主要问题提出了相应对策建议。
  • 罗文忠,聂思怡,全温灿,严康,王瑞祥
    摘要:
    伴随着便携式电子产品的快速更迭和新能源动力汽车行业的迅猛发展,大量的锂离子电池迎来报废退役,其回收迫在眉睫。焙烧—水浸联合工艺不仅改进了传统火法熔炼工艺存在的高能耗、锂难以有效分离等问题,又解决了湿法回收工艺过程试剂耗量大、废水处理等缺点,将是失效锂离子电池正极材料有效处理回收工艺发展的未来趋势及前进方向。综述了当前联合工艺处理失效锂离子电池正极材料的研究进展,主要分为还原焙烧、盐化焙烧两大类,盐化焙烧工艺极大降低了所需焙烧温度,根据添加剂的不同可细分为硫酸化焙烧、氯化焙烧、硝化焙烧。通过对比分析不同联合工艺的优势和不足,总结展望联合工艺未来的发展趋势及前景,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。
  • 孔慧玲,顾卫华,彭圣娟,白建峰
    摘要:
    随着“双碳”战略及“十四五”推动绿色高质量发展目标的提出,可再生能源的研究与利用日益受到重视。光伏电池因其发电过程中不会产生温室气体,且不受地形及海拔等的影响而被广泛使用。然而,随着光伏电池的大规模应用,废旧光伏组件产生量越来越大。简述了三代不同光伏电池的组成结构及当前的电池效率,从光伏电池的不同组件与不同种类系统角度,探讨三代不同光伏电池的回收方法,并总结了铝边框、玻璃、EVA等组件的高值化利用现状。研究可为合理回收废旧光伏组件、减少资源浪费与环境污染提供参考。
  • 殷喜平,菅金鑫,何学峰,赵保槐,丁云集,郑环东,张春晓,张深根
    摘要:
    铂族金属(PGMs)是我国极度短缺的战略性金属,其循环利用是践行资源安全和“双碳”战略的重要途径。PGMs分离提纯是其循环利用的重要组成,但因性质相近,分离提纯难度大,严重制约PGMs行业可持续发展。为此,全面综述了PGMs分离提纯最新技术,重点介绍了溶剂萃取和离子液体萃取的原理和应用情况,分析了萃取分离铂族金属的制约条件和发展趋势,为今后PGMs的分离提纯提供了研究思路和技术支撑。
  • 薛飞龙,刘锐,李崇聪,郑金昊,张岩,张豪,宫兴礼
    摘要:
    随着锂离子电池进入报废期,从废旧锂离子电池中回收有价金属具有重要的经济和环境意义。提出了一种生物质气化制氢与废旧锂离子电池还原焙烧回收相结合的方法。以松木屑(PS)为原料,在675 ℃条件下进行水蒸气气化,利用气化过程中产生的还原性气体(H2、CO和CH4等)和半焦(C)对LiCoO2进行原位分解还原,并使用CaO作为CO2吸附剂,进一步提高气体中H2的含量。结果表明,在675 ℃且PS与LiCoO2混合质量比为1的条件下,Li和Co的回收率分别为83.4%±4%和96.5%±2%,且H2含量高达73%。本研究提供了一种绿色、环保、高效回收废旧锂电池中有价金属的有效方法。
  • 王红雪,付元鹏,樊玉萍,董宪姝
    摘要:
    废弃晶硅太阳能电池中胶膜材料EVA的改性是改善黏结体系解离效果、提高有价组分分离和浸出效率的关键。通过焙烧改性弱化EVA黏结行为,强化晶硅太阳能电池多组分选择性破碎特性,基于XRD、TG、SEM、ICP-OES分析了物料分布规律、EVA黏结弱化行为、解离效果及金属回收率。结果表明:破碎后背板材料分布在+0.5 mm粒级中,Al分布在-0.5+0.25 mm和-0.045 mm粒级中,Ag在-0.045 mm粒级中富集,Si分布在-0.5+0.25 mm和-0.075 mm粒级,不同组分的粒度分布差异显著。经300 ℃焙烧5 h后EVA的黏结程度降低,材料的解离程度增强,强化了破碎效果,破碎后细粒级组分产率提高15%;酸浸处理实现了不同组分逐级回收,Si、Ag和Al的回收率分别为83.26、87.11%和88.61%,研究工作对废弃晶硅太阳能电池高效资源化回收具有指导意义。
  • 吴成志,李成,许晔,李中林,陈俊雪,王丁,李义兵
    摘要:
    赤泥中含有大量有价金属铁,可通过还原焙烧—磁选将铁精矿进行回收,但同时会产生部分磁选尾渣难以处理。以不同焙烧温度下的赤泥还原焙烧—磁选尾渣和高炉矿渣为原料,制备了碱激发地聚物灌浆材料(CRT-S)。结果表明,不同焙烧温度下的CRT-S地聚物灌浆料均符合赫谢尔-巴克利(Herschel-Buckley)模型的表达结果,且拟合后的R2均在0.99以上。焙烧温度700 ℃下力学性能最高,此时,流动度为24.5 cm,初凝时间为120 min,终凝时间为380 min,最终泌水率为2.6%,7 d和28 d的抗压强度分别为9.9 MPa和18.6 MPa;三维CT分析结果表明其气孔和裂缝较小,热流演变下其放热速率和最终放热量较高。CRT-S地聚物灌浆料的微观结构呈片层状结构,XRD和FT-IR表明,CRT-S的水化产物主要以C—S—H为主。将赤泥还原焙烧—磁选尾渣应用于地下灌浆工程中,以解决其难以处理的问题,达到赤泥及其还原焙烧—磁选尾渣多角度、分批次、深层次综合利用的目的。
  • 燕旭东,朱晓波,李望
    摘要:
    赤泥是制铝行业产生的碱性工业废渣,其强碱性是制约赤泥综合利用的主要因素。利用微生物对赤泥进行脱碱以降低赤泥对环境的危害。探究了巨大芽孢杆菌菌粉添加量、处理时间、液固比、培养方式及空气供应等条件对赤泥脱碱的影响。借助XRD、SEM分别对赤泥及脱碱渣进行矿相组成和表面形貌分析,利用HPLC对菌株进行产酸分析。结果表明,在赤泥用量20 g、菌粉添加量20 g、液固比7.5,震荡培养条件下,赤泥试样的pH可从10.3降至6.5左右,且最终可以保持在7.5;赤泥中主要的含碱矿物钙霞石衍射峰明显减弱,碳酸钙衍射峰加强;经过处理之后的脱碱渣物理结构更加规则;赤泥pH降低是微生物代谢产生的酸中和作用所致,巨大芽孢杆菌代谢有机酸主要为丙酸和苹果酸。
  • 郑天昊,金哲男,董准勤,潘裕霖,徐豪政
    摘要:
    针对常规化学沉淀法处理工业含砷废水后得到的含砷固废物稳定性差且无法有效处理的问题,采用臭葱石法处理含砷废水,并进行了以含砷固废物制备井下充填材料的研究。结果表明:在初始pH=2、铁砷摩尔比1.2、反应温度95 ℃、反应时间7 h的最佳条件下,砷的沉淀率为85.07%,所得沉淀物颜色为浅绿色,其中砷含量30.4%、铁含量22.7%,毒性浸出砷浓度为4.33 mg/L。在灰砂比1︰6、料浆浓度65%的最佳条件下,臭葱石的添加量为7%,充填体养护3天后的强度达到1.12 MPa,料浆坍落度约为25.3 cm,满足井下填充要求。充填体毒性浸出砷浓度为1.4 mg/L,满足排放标准。
  • 陈王洋,韦能,力涛,何亚群
    摘要:
    多次充放电循环后的废旧钴酸锂电池中,正极材料LiCoO2会发生相变产生Co3O4,导致锂离子的传导速率降低,电化学性能下降。为了研究Co3O4水热修复为LiCoO2的机理,以纯Co3O4为试验对象,在LiOH溶液中进行水热反应试验。采用正交试验和单因素试验的方法来探索H2O2用量、水热温度、反应时间和初始Li+浓度四个因素对反应后LiCoO2产率的影响规律,并借助SEM、XRD、XPS等手段对水热反应前后材料的微观形貌、物相组成和钴元素化合价态进行了综合分析。结果表明:Co3O4可以在LiOH溶液中发生水热合成反应,在加入H2O2溶液作为氧化剂的条件下生成LiCoO2。各因素对水热合成LiCoO2反应的影响顺序为:H2O2用量>水热温度>反应时间>初始Li+浓度。在水热温度220 ℃、反应时间6 h、H2O2用量0.3 mL/g、初始Li+浓度3 mol/L的条件下,LiCoO2的产率为80.72%。
  • 牛妍,王乙舒,顾一帆,吴玉锋,王恒广,郭福
    摘要:
    针对废线路板在收集与处置过程中,各区域存在跨地区协调性弱、处置能力不匹配等问题,使用最小距离最大流(MDMF)模型对废线路板跨区域最优流动路径及流量进行模拟,并对优化结果进行环境影响评价。结果表明:随着废线路板产生量逐年增加,根据模拟优化的跨区域回收路径,拥有典型废线路板处理技术的地区,如广东、湖北等都能达到其最大产能,且该条件下环境影响程度较小。本研究为废线路板回收系统的区域协调规划提供了理论支撑。
  • 罗教生,龚杰,曾桂生,熊甘霖,王忠兵
    摘要:
    电镀污泥是一种具有资源和危害双重特性的人造富矿典型危险废物。采用NH4Cl和CaCl2为复合氯化剂,同时引入FeSO4?7H2O为强化剂,采用强化氯化焙烧的方式,通过控制调节温度场梯级分离电镀污泥中的Cr、Ni、Cu,并探究其梯级分离机制。热力学计算表明,电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相(Cr2O3除外)均能被HCl或Cl2氯化成相应金属氯化物。试验结果表明:NH4Cl在大约400 ℃分解产生HCl,首先将电镀污泥中Ni、Cr、Cu的主要物相进行氯化,生成的少量CrCl3在500 ℃左右挥发;在700 ℃时,FeSO4?7H2O分解产生SO2和O2促进CaCl2分解生成Cl2进行二次氯化;生成的NiCl2在800 ℃时大量挥发,挥发过程可采用零级化学反应动力学模型即属相边界反应控制来描述;而生成的CuCl2在900 ℃左右开始挥发,1 100 ℃时挥发完全,且该温度下收集到的CuCl2(H2O)2晶体纯度达到94%,高温挥发过程可用1级反应动力学模型和1/2级反应动力学模型共同描述。因此,在可控的温度场下,通过氯化剂的定向相变,可以实现Cr、Ni、Cu的逐步分离和高效回收。该研究为电镀污泥中有价金属资源化回收提供了新的方法和重要的理论依据,同时对其他多金属固废的资源化利用具有借鉴意义。
  • 张永臣,田野,刘中凯,康泽双,许罡正
    摘要:
    为了优化微波赤泥吸附含氟废水的技术方法,基于响应面法(RSM)建立了3个影响因子(微波功率、吸附时间、废水温度)对赤泥吸附废水中氟离子吸附率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对氟离子吸附的影响。结果表明,经过响应曲面优化后获得的最佳试验条件为:微波功率308 W、废水温度15 ℃、吸附时间22 min,预测值为96.83%,实际吸附效率为96.08%,通过响应曲面建立的回归模型可以预测微波赤泥吸附废水中氟离子的吸附率,且误差仅为0.77%。
  • 丁立鑫,刘子孟,姜涛,袁雪,何亚群,张光文
    摘要:
    以废旧三元锂电混合电极材料为原料,通过预处理除杂和多段焙烧,实现高效选择性优先提锂。采用单因素试验确定了碳热还原的最优工艺条件:焙烧温度700 ℃、焙烧时间120 min。在最优热处理条件下,通过热解—水力搅拌—筛分—碱浸脱除有机质和铝箔,锂回收率从85.22%提高至92.70%;通过二段焙烧水浸,锂回收率可进一步提升至94.16%。
  • 丘晓斌
    摘要:
    紫金山低品位次生硫化铜矿采用绿色、高效、低碳的生物提铜工艺,年产阴极铜规模2万吨。矿石中高硫铜比使得生物浸出过程可以自发进行,除水外无需补酸和添加任何药剂。每吨矿石的净产酸量约为3 kg,造成生物浸出过程酸铁过剩,需要开路,且喷淋周期从经济性上受到制约,一般不超过200天。喷淋周期结束后,浸出旧堆不出渣,原位封堆绿化,但酸性环境下生态修复难度大且成本高。研究了过剩酸铁溶液对完成浸铜周期老堆的浸出行为,并初步研究了该类尾废的资源利用方向。
  • 陈王媛,杨通清,李奇勇,李强,施艳鸿,叶铭锋
    摘要:
    为实现含锌冶金尘泥节能、环保、低碳的资源化利用,对原料进行水分、粒度、化学成分、物相组成、SEM-EDS等物理化学特性分析。结果表明:含锌冶金尘泥的水分为3.43%、水分容易脱除,颗粒大小不一、细小颗粒会聚集成团和黏附于大颗粒表面,具有回收利用价值的成分主要为锌和铁,含量分别为5.06%和29.24%,其中锌主要以ZnFe2O4的形式存在于细小颗粒中、铁主要以Fe2O3的形式存在。含锌冶金尘泥的锌铁分离试验研究表明:直接磁选和常规焙烧—磁选的锌铁分离效果均不理想,微波焙烧—磁选可以达到较好的锌铁富集分离效果;在微波焙烧温度700 ℃、焙烧时间10 min的条件下,磁选精矿产率为61.67%、铁含量为54.39%、锌含量为2.62%,磁选尾矿锌含量为12.15%、铁含量为9.74%,磁选精矿和磁选尾矿均能实现较好的资源化回收利用。
  • 余伟奇,辜锋,张凡
    摘要:
    针对有机硅废触体和浆渣的高值化利用,提出机械活化浸出—氧化酸浸联合新工艺,并巧妙融入“以废治废”的创新思路,符合绿色低碳可持续发展的要求。对不同浸出酸度、浸出时间、机械活化、过滤优化等影响因素进行试验研究。结果表明:在机械活化后浸出时间90 min、氧化酸浸液固比3︰1、废盐酸浓度8%、富氧空气量25 L/h,活性助剂添加量0.5%最佳条件下,Cu的浸出率高达96.3%,促进了Si的富集和高效回收。本研究可以为有机硅废触体和浆渣的高值化利用的解决方案提供参考依据。
  • 吉栋梁,郎玉冬,丁莹,赵泽华,黄兆琴,庞舒蕾,程俊华
    摘要:
    光伏发电行业产生的含氟污泥中氟化钙的含量较高,具有资源化利用潜质,其循环利用可实现含氟污泥的减量化、无害化、资源化。以含氟污泥作为研究对象,研究多元处置对含氟污泥中杂质的去除效果,基于含氟污泥的含水率、形貌观测、化学组成及结构分析和沉降性能测试结果,优化氟化钙污泥资源化的技术路线。结果表明:相比两步、三步组合处理,由盐化、酸化、氟化、碱化组成的四步处理更能有效去除硅、非氟化钙形态的钙和重金属等杂质,四步法处理后的含氟污泥中氟化钙质量分数可达85%,且最终收率可达72.53%。
  • 程俊伟,黄明琴,颜雄
    摘要:
    以赤泥作为堆肥载体制备地质肥料,施加改良石漠化土壤,通过模拟设置不同雨强冲刷和雨量浸润条件,测试分析了横向界面和径向剖面结构土壤的颗粒组成、容重、团聚体及养分指标变化,对地质肥料的改良效果进行了立体化的评价分析。结果表明:赤泥基地质肥可有效增强石漠化土壤横径向界面抗雨水冲刷和下渗侵蚀能力,在15~90 mm/h雨强条件下,土壤横向流失率降幅可保持在19.49%~72.20%,土壤黏粒降幅小于20%,OM、TN、TP等各营养指标降幅率最低至3.89%。0~20 cm表层土壤容重由1.18 g/cm3逐级降至0.86 g/cm3,水稳性团聚体量由45.33%增加至75.57%,在1 000~3 000 mm雨量浸润侵蚀条件下,径向剖面各层OM、TN、AP和AK等营养指标下渗率均明显降低,整体流失率最低至2.86%。红外特征分析显示,地质肥中多种营养有机基团特征吸收峰强度显著增强,赤泥地质肥粒料多孔结构有助于营养基质的载留附着。综合考虑土壤物化指标流失率趋势特征及土层构造影响等因素,赤泥基地质肥15%施加量对研究区石漠化土壤的改良效果最佳。
  • 曹佳,王一雍,王晓民
    摘要:
    泥是硼砂和硼酸生产过程中产生的工业废渣,大量排放不但占用大量的土地,造成地下水污染,失水后飞散成为粉尘,还造成大气污染。将硼泥掺杂到以重烧氧化镁和磷酸二氢钾为原材料制备的磷酸镁水泥中,研究硼泥掺杂对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明:硼泥能够延长磷酸镁水泥的缓凝时间,同时能够提高水泥的抗压强度。硼泥的最佳掺量为10%,水泥凝结时间由原来的29 min延长到35 min,水泥抗压强度由56.21 MPa提高到58.7 MPa。XRD分析结果表明,硼泥的加入没有改变磷酸镁水泥的矿相结构。本研究可以为硼泥固废资源化利用提供依据。

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