铜冶炼含砷废水水热臭葱石沉砷及亚稳态铁物相转化行为

以铜冶炼过程所产生的含砷废水为研究对象,研究宏观技术参数对水热臭葱石沉砷及过程亚稳态铁物相的转化影响规律。研究结果表明:适当提高初始Fe与As物质的量比、氧分压以及反应温度,控制初始pH为1,不仅能提高As和Fe的沉淀率,也有利于亚稳态铁物相的分解与转化。延长反应时间可显著降低沉砷渣中S的质量分数,并形成大颗粒臭葱石。在初始Fe与As物质的量比为1.5,初始pH为1,氧分压为0.6 MPa及反应温度为160℃的条件下,As和Fe的沉淀率分别为98.28%与87.89%,获得了以臭葱石为主要物相的沉砷渣,其As,Fe和S的质量分数分别为22.04%,25.58%和3.54%,粒度为18.6μm,比表面积为0.019 m2/g。     

过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐

为研究不同过渡金属离子协同紫外(UV)活化过一硫酸盐(PMS)的能力,以Co~(2+)为基准进行Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的对比实验。结果显示:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)与单独紫外和单独PMS联合均不能有效降解目标物;与Co~(2+)/PMS/UV体系相比,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的能力高于Co~(2+),其中Cu~(2+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的协同能力高于Ni~(2+)和Zn~(2+);投加叔丁醇(TBA)和乙醇(EA)的实验发现,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中的主要氧化物是硫酸根自由基(SO_4~-·)和少量的羟基自由基(HO·)。Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7的降解过程均符合假一级动力学。紫外可见光谱图分析结果表明,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7均被有效降解。M/PMS/UV对于染料类物质具有广泛的应用范围。     

铁、铜、锌对鲫鱼生长和非特异免疫的影响

在基础饲料中分别添加Fe~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)喂养鲫鱼(Carassius auratus),以血清抗菌活力、溶菌活力、过氧化氢酶活力为指标,分析了Fe~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)对鲫鱼生长和非特异免疫的影响.研究结果表明:饲料中添加Fe~(2+)250 mg/kg或者Cu~(2+)5 mg/kg或者Zn~(2+)15 mg/kg能促进鲫鱼的生长;不同浓度的微量元素对鲫鱼非特异免疫能力有较大的影响;基础饲料中分别添加Cu~(2+)15 mg/kg、Zn~(2+)15 mg/kg时鲫鱼血清抗菌活力最强;分别添加Fe~(2+)150 mg/kg、Cu~(2+)5 mg/kg、Zn~(2+)15 mg/kg时鲫鱼血清的溶菌活力明显高于对照组;添加Fe~(2+)250 mg/kg或者Cu~(2+)5 mg/kg或者Zn~(2+)15 mg/kg鲫鱼血清中过氧化氢酶活力最强;适量添加Fe~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)能促进鱼类生长和提高免疫力,提高饲料利用率.     

疏水性胍类离子液体萃取水溶液中的重金属离子

合成了疏水性胍类离子液体,考察室温下离子液体对水溶液中金属离子(Fe~(3+)、Cu~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+))的萃取能力。实验结果表明该离子液体对Fe~(3+)萃取具有高选择性,萃取率为90%;对其他金属离子萃取率仅为40%左右。为了进一步研究离子液体对Fe3+的萃取性能,分别从两相体积比、萃取时间、金属离子起始浓度及溶液pH等因素研究了其对Fe~(3+)的捕集效果。结果表明:室温下,0.2mL离子液体与5mL的FeCl_3溶液超声混合5min后,溶液中Fe~(3+)萃取率为90%;且溶液中金属离子的起始浓度对萃取效果影响较小,但溶液pH对其影响较大。通过实验与理论计算发现,离子液体对Fe~(3+)的萃取过程存在阳离子交换与离子对的共同作用机制,但离子对作用占主导地位。     

NaOH改性珍珠岩对重金属离子的吸附研究

以珍珠岩为吸附剂,经NaOH溶液改性后,进行Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附实验,研究吸附剂碱改性对重金属离子的吸附性能.结果表明,碱改性后珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附去除率明显高于未改性的珍珠岩.在重金属离子溶液初始质量浓度为100 mg/L时,改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为54.15%,96.34%和48.69%;未改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为18.41%、29.31%和15.98%.碱改性吸附剂对3种重金属离子的吸附,以对Cu~(2+)的去除最佳,吸附去除容量大小为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+).     

生物浸出中黄铜矿与铁离子间的相互影响

使用中等嗜热兼性自养细菌在不同反应体系下进行黄铜矿浸出的研究,通过监测反应过程中p H、氧化还原电位和铁、铜离子质量浓度的变化,以及对矿渣进行扫描电镜观察及微区分析(SEM-EDS)和X线衍射(XRD)分析,进而分析黄铜矿与铁离子间的相互关系。研究结果表明:在细菌存在的条件下,向Fe2+与Fe3+质量浓度相同(ρ(Fe2+):ρ(Fe3+)=1:1)的溶液中加入黄铜矿后,Fe2+的氧化速率迅速升高,氧化还原电位快速升高,在较短时间内,Fe2+基本被氧化完毕,并且黄铜矿促进Fe3+水解生成沉淀;铁离子对黄铜矿的生物浸出具有重要影响,较高质量浓度的且具有一定Fe3+与Fe2+质量浓度比的溶液,在前期可以提高黄铜矿的浸出速率,但在中后期会加剧黄铜矿的钝化反应,最终降低铜的浸出率;在黄铜矿的微生物浸出中,有铁矾类物质生成,铁矾的形成与铁离子质量浓度有关,高质量浓度的铁离子加速铁矾的生成。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的急性毒性

以三疣梭子蟹幼蟹(体质量为:15.3±1.2 g)为实验动物,采用静水体外暴露法,开展了两种常见重金属离子(Cu~(2+)、Zn~(2+))的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性实验。结果表明:(1)Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的96 h半致死质量浓度分别为3.934 mg/L和3.901 mg/L;三疣梭子蟹幼蟹对Cu~(2+)、Zn~(2+)的96 h安全质量浓度分别为0.039 34 mg/L和0.039 01 mg/L,表明两种重金属对梭子蟹幼蟹的毒性相近;(2)Cu~(2+)、Zn~(2+)离子在加和等毒性强度下对三疣梭子蟹幼蟹96 h联合毒性与其浓度配比相关,低毒性强度的Cu~(2+)对Zn~(2+)具有拮抗作用,低毒性强度的Zn~(2+)对Cu~(2+)具有协同作用,当Cu~(2+)、Zn~(2+)毒性强度相当时表现为相互独立作用。     

Cu2+和Zn2+对模拟胃液中NDMA形成的影响

【目的】在模拟胃液条件下研究重金属Cu~(2+)和Zn~(2+)对内源致癌性N-二甲基亚硝胺(NDMA)形成的影响,并进一步探讨其作用机理。【方法】分别用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)和离子色谱法(IC)来测定NDMA、二甲胺(DMA)和亚硝酸根(NO_2~-)含量。【结果】在模拟胃液条件下,Cu~(2+)和Zn~(2+)浓度高于50mg/L时,可以促进NDMA的形成,且当浓度由50mg/L增大到200mg/L时,Cu~(2+)促进率由1.16%增大到94.56%,Zn~(2+)促进率由21.32%增大到45.86%。在重金属浓度为符合或接近符合水质基准值1.0mg/L时,Cu~(2+)和Zn~(2+)对NDMA的形成也分别有16.88%和13.42%的促进率;而当重金属浓度为10mg/L时,两种离子却均抑制NDMA的形成。机理研究表明Cu~(2+)、Zn~(2+)促进NDMA的形成主要是由于其与DMA发生相互作用,进而导致NDMA形成。【结论】高浓度的Cu~(2+)和Zn~(2+)通过与DMA相互作用,形成活性中间体从而促进NDMA的生成。     

常见共存离子对镍离子浮选的影响

通过浮选、沉淀、沉降等实验,查明了常与镍离子共存的Mn~(2+),Ca~(2+),Na~+,Cu~(2+),Fe~(2+),SO_4~(2+),Cl~-,CO_3~(2-)等对镍离子浮选的影响和影响机理。指出,电解质对镍离子浮选的影响因捕收剂不同而异;Na~+,Ca~(2+),Mn~(2+)等阳离子因促进沉淀物聚结对丁基黄原酸镍浮选有利,Cu~(2+)与镍离子竞争捕收剂,Fe~(2+)含量超过30ppm时因氧化生成氢氧化铁沉淀产生抑制作用;Cl,SO_4~(2-)对浮选没有影响;CO_3~(2-)将减弱阳离子对丁基黄原酸镍聚沉作用的发挥。     

有机质对河流沉积物吸附重金属的影响研究

研究了去除有机质前后河流沉积物(CK、QC)对重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附行为影响.结果表明,沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量均随着加入重金属浓度的增加而增加;去除有机质后,河流沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的理论最大吸附量较原河流沉积物理论最大吸附量分别降低了36.60%、16.58%和25.52%;沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附过程适用Langmuir方程和Freundlich方程描述(P0.001);有机质的去除,可导致沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附率下降;伪二级动力学方程可适合用来描述Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)在沉积物上的吸附过程(P0.01),表明以化学吸附为主.原沉积物CK对重金属离子的吸附能力为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),去除有机质后沉积物对重金属的吸附能力降低.     

某些混合无机盐体系形成Liesegang环的研究

通过研究Cu~(2+),Hg~(2+),Pb~(2+),Zn~(2+)等数种金属离子中两种或两种以上混合离子在试管中产生的Liesegang环与单个金属离子产生的Liesegang环对比,在相当长的时间内观察发现:在一定浓度范围内,混合金属离子产生的沉淀环可彼此分离,且原子量越大的金属离子其沉淀环迁移速度越快。分析得知:在金属离子产生周期性沉淀过程中,沉淀环具有半透膜性质,离子透过规律是反应阴离子CrO_4~(2-)比反应阳离子快;阳离子则是原子量越大者透过速度越快,即Pb~(2+)>Hg~(2+)>Zn~(2+)>Cu~(2+)。     

改性活性炭纤维对重金属离子的吸附研究

文章采用浓HNO_3和浓H_2O_2对活性炭纤维(activated carbon fibers,ACF)进行氧化改性,并采用静态吸附法,考察了不同实验条件下ACF吸附工业电镀废水中重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni ~(2+)的影响。结果表明:改性后的ACF表面含氧酸性官能团明显增加,其中采用浓HNO_3在60℃氧化2h改性效果较佳;氧化改性后样品对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni ~(2+)的吸附效果显著提高,重金属离子的去除率达到90%以上,处理效果较好。     

熔渣中卤离子行为的研究

研究了碱土金属氧化物+卤化物+氧化铁熔渣中卤离子的行为。结果表明,氯离子和氟离子在元素周期表中虽属同一族,但由于其离子半径的差异而在炉渣中表现出完全不同的行为。在相同条件下,用氟离子取代氯离子降低渣中氧化铁的活度,但相图的均一液相区变窄。渣中 Fe~(3+)/Fe~(2+)比随 MO/MCl_2(M=Ca,Sr 或 Ba)比的降低而降低,而 MO/MF_2 比的变化不影响 Fe~(3+)/Fe~(2+)比。     

铜离子强化芬顿处理糖精钠废水研究

针对糖精钠生产废水有机物浓度高、盐含量大、可生化性差的特性,设计了分段废水处理工艺,选取酯化分离和置换工序所产生邻氨基苯甲酸废水,并依据Cu~(2+)与H_2O_2发生类Fenton反应原理,利用Cu~(2+)、Fe~(2+)离子的协同效应,结合铜离子沉淀法和芬顿氧化法,探讨了硫酸铜、硫酸亚铁、过氧化氢加入量等因素对废水中COD去除率的影响;采用单因素实验方法确定了最佳参数:50 mL糖精钠废水,加入1.15 g硫酸铜、0.1 g硫酸亚铁、21 mL 30%过氧化氢,COD去除率达到76%.该工艺与芬顿氧化法相比,硫酸铜的加入强化了Fe~(2+)离子的催化作用,提高了废水中COD去除率.     

Leptothrix discophora对重金属离子的吸附效能研究

铁锰氧化细菌(Leptothrix discophora)可氧化铁锰离子使其成为高价态的氧化物和氢氧化物,生成的生物锰铁氧化物有较高的金属离子亲和力.本文主要研究了生物铁锰氧化物对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)的吸附规律.结果表明,生物铁锰氧化物对Cu~(2+)的吸附效果明显好于Zn~(2+)、Cd~(2+),吸附率最高达90%以上.对等温吸附过程进行Freundlich方程拟合,相关系数可达0.9以上.     

萘降解菌的分离鉴定及在污染土壤生物修复中的应用

从大庆油田的土壤中筛选出了一株高效萘降解菌株DQ-1,初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).该菌接种到以3 g/L萘为唯一碳源的无机盐培养基中,30℃培养4 d,其降解率达到98.6%.研究了Cu~(~(2+))、Cr~(6+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)对菌株DQ-1生长的抑制情况,生长抑制效应由强到弱的顺序为Zn~(2+)Cr~(6+)Cu~(2+)Fe~(3+)Pb~(2+),并利用直读电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES,美国VARIAN公司)测定培养体系中重金属离子的含量,结果表明重金属离子最终吸附在菌株细胞壁上.将DQ-1菌株接种到含有2.5 mg/g萘的灭菌土壤中,经过11d室温培养之后,萘的去除率为97.9%.     

Fe~(2+)激活过氧单硫酸盐去除水中氨氮分析

为了有效地去除水中低浓度氨氮,采用二价铁(Fe~(2+))激活过氧单硫酸盐(PMS)的新型高级氧化工艺,对水中氨氮的去除进行研究分析。考察不同初始p H、氨氮浓度(c(NH4+-N)0)、Fe~(2+)与PMS物质的量比(n(Fe~(2+))/n(PMS))及供电子剂对Fe~(2+)/PMS体系去除水中氨氮的影响。研究结果表明:随着p H降低,Fe~(2+)/PMS体系对氨氮的去除效果增强;增加n(Fe~(2+))/n(PMS)可以促进体系对氨氮的去除;随着NH4+-N初始浓度升高,氨氮的去除率呈现下降趋势。当p H=3,PMS初始投量为0.22 mmol/L,n(Fe~(2+))/n(PMS)为1:1,NH4+-N初始浓度为0.044 mmol/L,反应60 min时,氨氮去除率达到最大,为88.27%。另一方面,分别向Fe~(2+)/PMS体系投加单宁酸、柠檬酸、抗坏血酸和草酸等供电子试剂,可以促进体系对氨氮的去除效果,其中单宁酸对其促进效果最佳,使氨氮去除率提高2.60%。Fe~(2+)向Fe3+转化的效率极高,约为91.8%。Fe~(2+)/PMS工艺去除氨氮符合拟一级动力学模型。     

电解质对铁铬氧化还原电池正负极性能的影响

本文提出了用氯化铵取代电池体系中常用的盐酸介质.实验结果表明,以氯化铵作为电解质,可提高Cr~(3+)/Cr~(2+)电对的氧化还原可逆性,特别是电解液不会产生老化现象.而添动少量盐酸作为活性添加剂,对Cr~(3+)/Cr~(2+)电对则具有很好的活化作用.我们还研究了Pb~(2+)离子对Cr~(+3)还原反应的催化作用.最后,对Fe~(+3)/Fe~(2+)电对在氯化铵介质中的氧化还原可逆性进行了研究.     

水泥固化重金属污染土的强度及环境特性：试验及数值模拟

为了探究碳化作用下水泥固化/稳定化重金属污染土的强度、环境特性,开展碳化作用下水泥固化污染土在重金属种类、重金属含量、水泥掺量、含水率、养护龄期等条件下的强度试验;并用固化土作地基加固桩,通过COMSOL软件模拟桩体在运营期间Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的对流-弥散过程。强度试验表明,Pb~(2+)影响较小,而Cu~(2+)和Zn~(2+)延长了水泥水化、初凝和终凝时间,并显著降低强度。重金属含量的减少和水泥掺量的增大,提高了固化污染土的强度。在早期碳化作用中,形成的碳酸盐沉淀具有骨架作用,提高了固化土的强度;后期沉淀附着在水泥水化产物表面,阻碍碳化反应发生,固化土强度降低。模拟结果表明,前期运移速率Pb~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),后期Cu~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。复合桩体材料使地下水体中污染物浓度显著降低。     

铜冶炼闪速炉烟尘氧化浸出与中和脱砷

介绍了废酸氧化浸出铜冶炼闪速炉烟尘和漫出液中和沉淀砷、铁过程。从化学热力学和实验2方面研究了浸出液中以砷酸铁形式中和沉淀脱砷过程，并对砷酸铁沉淀的稳定性进行了研究。研究结果表明：闪速炉烟尘中铜、砷和铁的浸出率分别可达到83％，92％和30％，浸出液中的铁和砷的量比n（Fe）／n（As）约为1．50；控制适当的pH值中和沉淀砷、铁，可使铜存留于溶液中，而砷以砷酸铁形式进入固相中，从而达到铜、砷分离的目的；不稳定的砷酸铁沉淀物进一步转型后，则可作为无毒稳定渣丢弃。