砷碱渣中砷锑碱梯级分离及金属砷回收工艺

针对当前砷碱渣处理过程砷碱分离效果差、分离的砷酸钠或钙砷渣安全处置难等问题,提出“水浸-水热沉砷-碳热还原”回收金属砷新工艺。以湖南某冶炼厂砷碱渣为对象,开展砷碱渣水浸砷锑分离、氧化钙水热沉砷砷碱分离、沉砷渣碳热还原回收金属砷等环节的工艺研究。研究结果表明：在浸出时间30 min、液固比3:1、浸出温度45℃、搅拌速度600 r/min的水浸条件下,砷、锑浸出率分别为95.3%和1.6%。在初始pH=11、水热温度180℃、反应时间6 h、Ca/As物质的量比为24:1的水热沉砷条件下,沉砷率达95.3%,沉砷渣主要为碳酸钙、氢氧化钙和砷酸钙。在碳粉添加量10%、温度1 000℃、还原时间3 h条件下,砷挥发率为93.1%,挥发产物砷质量分数达92.0%。砷碱渣“水浸-水热沉砷-碳热还原”新工艺,具有可实现砷锑碱梯级分离、砷以无毒的单质砷回收、沉砷剂氧化钙可循环使用、全流程未引入难处理的阴阳离子等优点。     

盐酸体系中萃取分离砷的研究

以TBP,D2EHDTPA及N_(235)为萃取剂,对盐酸体系中含砷及其它金属离子的溶液进行萃取实验,选择了两种合适有机相组成:25％TBP 25％D2EHDTPA 50％磺化煤油及25％N_(235) 50％磺化煤油 25％2-乙基己醇(反萃时加入),能使砷与其它金属离子分离。用选择的有机相对某生产实际溶液进行砷的分离实验,以达到消除污染及综合回收的目的。本文还用红外光谱法探讨了上述萃取剂萃取As(Ⅲ)及As(Ⅴ)的机理。     

1273 K条件下铈铁砷的交互作用研究

为了进一步认识铈铁砷的交互作用及其产物,本文首先通过Miedema与离子熵模型计算了Fe_2As化合物的生成热、生成熵,随后计算了Fe_2As与铈铁砷三元化合物的自由能,然后将稀土铈和砷按铈砷原子比为1∶3封入自制H08钢缸体中加热至1 273 K下恒温30 h,采用光学显微镜、XRD、扫描电镜和EDS能谱微区等现代分析手段,对该条件下所得试样中铈铁砷系的交互作用及产物进行分析。结果表明:二元化合物Fe_2As标准自由能计算结果为ΔG=-37 282.63-9. 54T J/mol(Fe为+3价,低自旋离子半径);当Fe_2As与CeAs形成Ce_(12)Fe_(57.5)As_(41)满足理想固溶体条件时,其吉布斯自由能为ΔG=-435 212.63-157.21T J/mol(Fe为+3价,低自旋离子半径);1273 K条件下铈铁砷交互作用的主要产物为CeAs、Fe_2As和三元化合物Ce_(12)Fe_(57.5)As_(41),其二元化合物CeAs和Fe_2As的形成是铈铁砷系三元化合物Ce_(12)Fe_(57.5)As_(41)形成的基础。     

稻米中5种砷形态提取及HPLC-ICP-MS法测定

准确定量分析大米中不同形态砷的含量是评价其品质的关键.该文应用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS),优化了稻米中亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、砷酸盐[As(Ⅴ)]、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)和砷甜菜碱(AsB)5种常见砷形态的提取及分析方法.结果表明,采用pH值10.22～10.2...     

钼酸铵溶液镁盐沉淀法除砷的热力学分析

湿法处理镍钼矿所得钼酸铵溶液砷含量较高.针对镁盐沉淀法除砷的工艺,进行热力学分析.根据同时平衡原理和质量守恒定律,进而绘制在25℃时Mg-NH4-As-H2O系热力学平衡图,并考察工艺参数对除砷的影响.研究结果表明:溶液中总氨浓度的升高及镁盐用量增大,平衡时砷含量降低.当钼酸铵溶液中[N]r=5mol/L,[As]r=0.1mol/L,[Mg]T=0.12mol/L时,整个pH范围存在4个平衡固相的稳定区即MgHAsO4稳定区(4.0＜pH＜6.0),MgNH4AsO4稳定区(6.0＜pH＜9.5),MgNH4AsO4和Mg(OH)2稳定区(9.5＜pH＜11.7)及Mg(OH)2稳定区(pH＞11.7):当溶液pH为9时,砷质量浓度可除至2×10-6g/L,溶液中残留镁浓度为0.02mol/L.     

对砷渣中砷含量测定方法的改进

铜冶炼过程中产生含砷的废渣,这种渣中的砷在溴化钾和硫酸联胺存在下能定量的溶解于1：1HCl中。本文据此对“GB／T3884．9—2000溴酸钾法测定砷量”进行了简化。简化后适用于这种砷渣中砷的测定。     

高砷酸性废水除砷的研究

为使高砷酸性废水经处理后能达标排放，且不产生二次污染，需要进行分步处理．对高含砷废水(砷含量为10000mg／L左右)采用分步、催化氧化后絮凝沉淀的处理方法．一步处理：采用石灰乳，调pH=3～4去除SO4^2-；二步处理：采用NaOH溶液使pH=9～10，回收重金属；三步处理：加入催化剂—活性炭和Fe^2+通入空气氧化，使溶液中的As(Ⅲ)和Fe^2+氧化成As(V)和Fe^3+，然后用石灰乳控制pH=6～9，使高价砷酸根与Fe^3+生成难溶的FeAsO4沉淀．经过上述处理后溶液中的砷小于0．5mg/L，有很好的实用价值.     

珠江广州河段底泥中砷的形态分析

对底泥中4种结合态的几种形态砷(As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、甲基胂酸盐和二甲基胂酸盐)的测定表明,底泥中砷的污染严重,平均为41.7ppm.酸溶解态、碱溶解态和残渣态含砷量分别占72.4%、8.8%和18.9%,水溶态含砷量为全砷量的千分之几(ppb级).各结合态中都以无机砷为主,As(Ⅲ)占多数,占总砷量1/2以上;有机砷占总砷量1/2左右,以二甲基胂酸盐为主.     

碳酸盐体系中砷酸复盐选择性沉砷研究

针对碳酸盐体系下常规金属砷酸盐沉淀法无法高效选择性除砷这一难题,提出通过砷酸复盐选择性沉淀实现砷酸盐与碳酸盐选择性分离的方案。基于25℃时Mg²⁺-NH₄⁺-AsO₄^3--CO₃^2--OH^--H₂O体系的热力学平衡图,研究通过砷酸复盐(MgNH₄AsO₄)沉淀实现砷酸盐和碳酸盐选择性分离的理论基础,并结合具体砷酸复盐沉砷实验,分析体系中CO₃^2-,Mg²⁺和NH₄⁺初始质量浓度对最终除砷效率及砷渣品位的影响。研究结果表明：增大CO₃^2-质量浓度会降低砷酸复盐除砷率和砷渣品位,增加Mg²⁺初始质量浓度虽可提高除砷率,但会增加砷渣中MgCO₃的摩尔分数,进而...     

高砷烟尘酸性氧化浸出砷和锌的试验研究

采用酸性氧化浸出工艺对某冶炼厂高砷烟尘进行湿法浸出砷、锌的试验研究。通过单因素试验确定最佳浸出工艺条件。结果表明,采用pH值为2的稀硫酸溶液,在浸出温度80℃、浸出时间105min、液固体积质量比10∶1、H2O2添加量1.75mL/g(烟灰)、搅拌速度705r/min的条件下,砷、锌浸出率分别达到78.25%和85.42%。     

高砷酸性废水除砷的研究

为使高砷酸性废水经处理后能达标排放,且不产生二次污染,需要进行分步处理.对高含砷废水(砷含量为10000mg/L左右)采用分步、催化氧化后絮凝沉淀的处理方法.一步处理:采用石灰乳,调pH=3～4去除SO42-;二步处理:采用NaOH溶液使pH=9～10,回收重金属;三步处理:加入催化剂—活性炭和Fe2 通入空气氧化,使溶液中的As(Ⅲ)和Fe2 氧化成As(Ⅴ)和Fe3 ,然后用石灰乳控制pH=6～9,使高价砷酸根与Fe3 生成难溶的FeAsO4沉淀.经过上述处理后溶液中的砷小于0.5mg/L,有很好的实用价值.     

土壤加砷对魔芋砷的含量、吸收与分布的影响

为了认识土壤砷污染与植物砷含量的关系,进行土壤加砷盆栽魔芋试验.结果表明,本实验条件下,魔芋球茎和茎叶的砷含量范围分别为2.12～14.98和1.23～21.23μg g-1,均与土壤加砷量呈极显著的线性相关.在对照下,球茎砷含量高于茎叶,在土壤加砷下,茎叶的砷含量高于球茎.魔芋的富砷量与土壤加砷量呈极显著的线性相关,在低土壤砷水平下,魔芋球茎富砷量大于茎叶,高土壤砷水平下,魔芋茎叶的富砷量大于球茎.同对照相比,土壤加砷降低了魔芋球茎富砷量所占比例,增加了魔芋茎叶富砷量所占比例,低土壤砷水平下,球茎富砷量所占比例高于茎叶,高土壤砷水平下,茎叶富砷量所占比例高于球茎.魔芋对土壤加砷的利用量与土壤加砷量呈极显著的线性相关,魔芋对土壤加砷的利用率只有0.25‰～0.84‰.魔芋球茎和茎叶对砷的富集系数分别为0.03～0.13和0.07～0.13,同对照相比,土壤加砷降低了球茎的富集系数,增加了茎叶的富集系数,在对照下,球茎的富集系数高于茎叶,在土壤加砷下,茎叶富集系数高于球茎.总之,土壤加砷不仅显著增加了魔芋球茎和茎叶的砷含量,也改变砷在魔芋体内的分布格局,魔芋是吸收利用土壤砷能力弱的植物,魔芋通过将所吸收的砷转移到地上部分以适应砷污染土壤环境.     

经砷诱导人肝细胞L02获得砷耐受性的研究

砷是自然界普遍存在的毒性较强的类金属元素。几乎所有生物在进化中都产生了对砷毒性的耐受性。生物体对砷的耐受机制受到广泛关注。本实验采用低剂量(4μmol／L)NaAsO2诱导人体正常肝细胞株LO2,利用噻唑兰检测法(MTT)计算细胞生存率及半数致死量反映细胞对砷耐受性的改变，结果发现低剂量砷诱导6周后，在48h急性砷中毒试验中，实验组LC50为23．0μmol／L，对照组为11．9μmo1／L，实验组明显高于对照组，说明细胞对急性砷中毒耐受性明显提高。     

不同混凝剂对水中砷的去除效果研究

以浓度为0.1mg·L-1的As(Ⅲ)和As(V)溶液作模拟水样,用铝盐混凝剂、铁盐混凝剂和自制的复合混凝剂进行除砷实验研究。结果表明,铁盐混凝剂的除砷效果均比铝盐好,其中三氯化铁的除砷效果相对较好;各种混凝剂对As(V)的去除率均比As(Ⅲ)的高;自制混凝剂中聚合硫酸铁(PFSS)和聚硅氯化铁(PFSC)的除砷效果最好,对砷的去除率达到了90%。能满足国家饮用水标准(As≤0.01mg·L-1)。     

高砷含锡烟尘直流矿热炉挥发的工艺

采用直流矿热炉挥发工艺对高砷含锡烟尘除砷的工艺进行研究,考察系统压力、焦炭添加量、(NH4)2SO4添加量、冷凝区域温度及渣型对工艺的影响,用XRD和SEM(EDS)等方法对样品和渣的微观结构进行分析.研究结果表明:在最佳条件下,当渣的酸碱度为0.8～1.3,渣液温度为1 450～1 478 K,系统负压为-5～0 Pa,焦炭添加量为1.0％～5.0％(质量分数),(NH4)2SO4添加量为0～5.0％,冷凝区域温度为473 K以下时,最佳脱砷率可达93.3％～95.0％,产品的最佳品级可提高至99.2％,而锡含量仅为0.027％.弱酸偏碱性渣的黏度低,流动性较好,经放渣、冷却、残余砷的二次挥发后,渣含砷降低至0.79％,而有价金属锡富集至21.37％,该金属锡的回收率达90.0％以上.     

不同脱砷剂钢液脱砷研究

为了充分利用我国含砷铁矿资源，采用CaO+CaF2、CaC2+CaF和Si-Ca-Ba合金+CaF2对钢液进行脱砷研究，获得较高的脱砷率，其中Si-Ca-Ba合金+CaF2脱砷效果最明显，其脱砷率最高可达67.7%.在相同实验操作条件下，通过实验室研究，分析比较了温度、传质系数和S含量对不同脱砷剂脱砷效果的影响.     

冠醚交联壳聚糖在砷形态分析中的应用

研究二苯并18-冠-6冠醚交联壳聚糖对砷的吸附行为,建立了石墨炉原子吸收法测定环境水中痕量砷的形态分析方法,探讨了最佳分析条件.该法用于分析实际环境水样富集倍数达50倍以上,用2 mL 0.40 g·L-1酒石酸洗脱可直接测定有机砷含量,用2 mL 4 mol·L-1 HCl洗脱可直接测定无机砷含量.该法用于环境水中超痕量砷的形态分析测定,回收率达94%～105%,检出限(3σ)为0.20 μg·L-1,相对标准偏差为2.6%～3.2%.     

氢化发生——原子荧光光谱法测定海产品中微量砷

氢化物发生-原子荧光光谱法对微量砷的测定，方法灵敏度高，准确性好。在最佳条件下，荧光强度与砷浓度在4×10^-4-0．21μg·ml^-1范围内呈线性关系。检出限达1×10^-4μg·ml^-1。用此法测定了海产品中微量砷，结果满意。     

含砷金矿石的细菌浸出研究

从硫化物矿床的酸性矿坑水中分离和鉴定出细菌 Thio·ferrooxidans。实验研究表明,该细菌具有明显的浸金脱砷作用,脱砷率达 70％,最高达91％。在细菌作用下,砷以 As~(5+)形式存在于溶液中。实验为含砷金矿石的开发利用提供了微生物方法。     

具有砷(Ⅴ)还原能力的硫酸盐还原菌筛选及生长特性研究

采用亨盖特(Hungate)厌氧滚管技术从锦州湾受砷污染的底泥中分离纯化出3株具有砷(V)还原活性的硫酸盐还原菌,分别编号为S2、S3-11和S13.16S r RNA基因序列分析显示这3株菌分别与梭菌属(Clostridium)内的不同"种"之间亲缘关系最近.在As(V)初始浓度为1.0 mmol·L-1时,菌株S3-11可在10 h内还原23.4%的As(V),但当As(V)初始浓度增加到3.0或5.0 mmol·L-1时,菌株S2和S13则相对于S3-11展现出更强的砷还原能力,菌株S2甚至可以在7.0 mmol·L-1的砷环境中生长并在24 h内将14.2%的As(V)还原.菌株S2为严格厌氧菌,为直杆状革兰氏阳性菌,产芽孢,其细胞大小约为2.0μm×0.6μm,16S r RNA基因序列与梭菌属中Clostridium sporogenes strain JCM 7849同源性为99%.菌株S2可利用蔗糖、葡萄糖、甲酸钠、乳酸钠和乙酸钠为唯一碳源生长,生长适宜温度为30℃.