不同pH值浸取液对重金属长期浸出行为的影响
浸出时间_H_2SO_4和Fe_3_浓度对硫脲浸金的影响
李玉文等 ・ 浸出时间 、 H 2 SO 4 和 Fe3 + 浓度对硫脲浸金的影响
Vol133 No12 Feb. 2008
表 2 时间系列溶液背景值
时间系列
T1 T2 T3 T4 T5 T6
金的浓度 ,同时进行试剂空白实验 ,数据见表 4。
空白 ( ug /L)
58. 7523 98. 8489 285. 8616 234. 0815 143. 7193 125. 5061
收稿日期 : 2007 - 09 - 14 作者简介 : 李玉文 ( 1965 - ) ,男 , 生态学博士 , 教授 , 主要从事环境生 物学 、 环境规划与评价 、 环境生态学的科研及教学工作 。
效益 。 目前 ,在国内对于废旧电脑中贵金属的提取普 [3] 遍采用重选法 、 浮选法 、 氰化法 、 硫脲法等 。 采用 硫脲法浸金是一种非常有效的方法 ,因其具有快速 、 [4] 浸金率高 、 成本低 、 反应条件易于控制 、 废水易于 处理等优点 ,现正在加快研究将会成为取代氰化提 金的高效方法 。本实验主要从硫脲浸金原理 、 586 型 AT板的金品位测定 、 浸金液中金的浓度测定等 3+ 方面展开工作 ,考察时间 、 硫酸浓度 、 Fe 浓度对浸 金的影响 ,旨在确定最佳浸金参数 。
3 结果分析与讨论
3. 1 586 类型 AT板中金的含量测定
2 材料和方法
2. 1 实验样品
废旧电脑主板 ( 586 类型 AT板 ) , 经过粉碎 , 样 品筛筛分 ,选择小于 55 目金属解离程度高的物料进 行金的提取实验 。 2. 2 实验方法 将粉碎粒径小于 55 目的物料于冰箱中冷冻 3 h 后 ,迅速加入王水 , 在 80 ℃ 的振荡水浴中反应 2 h, 过滤后进行浓缩及滴加盐酸赶硝 , 取 50 mL 浓缩液 用原子吸收仪测定溶液浓度 , 经三组平行试验测得 586 类型 AT板中金的含量 。 分别称取 3 份经预处理的物料 1. 00 g, 并少量 多次加 10 moL /L 的硝酸溶液 , 固液比 1: 5, 在恒温 水浴 80 ℃ 的条件下加热 3 h, 去除以铜为主的贱金 属 。当液体冷却后过滤将不溶物反复用去离子水冲 洗至 中 性 , 烘 干 。将 此 时 得 到 的 样 品 分 别 滴 加 11 g /L的硫脲 , 在 35 ℃ 的条件下 , 调整反应时间 、 滴 ・50・
有关固体废弃物的酸碱度与浸提剂pH值的相关性分析
有关固体废弃物的酸碱度与浸提剂pH值的相关性分析作者：高月来源：《科技创新导报》 2015年第9期高月（沈阳环境科学研究院辽宁沈阳 110016）摘要：本篇文章针对固体废弃物的酸碱度以及浸提剂pH值之间的联系进行了探究。
经过探究之后我们可以发现：具有不同酸碱度的固体废弃物在不同的pH值之下经过浸提，其析出金属元素的溶出量有很大的不同。
固体废弃物在pH值较低的浸提剂下，其金属元素的溶出量较大，当pH值在4～8时，其重金属元素的溶出量就逐渐趋近于稳定的状态。
同时，我们还发现，在固体废弃物中，金属元素中的存在形式对浸提率也有直接的影响。
最后提出了针对金属元素发生溶出情况的应对措施。
关键词：固体废弃物酸碱度浸提剂pH值中图分类号：O657.31 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（c）-0094-01固体废弃物来源于工厂在生产过程中排放的各种不同类型的固体废弃物，由于产生的固体废弃物较多，并长期在露天环境下进行存放。
在雨水的不断冲刷之下，常常会有大量有害的成分析出并渗入土壤之中，对土壤造成严重的污染，并对地下水造成一定的污染，雨水中的pH值是导致固体废弃物对环境造成影响的首要因素。
1 针对固体废气物在不同pH值下的溶出实验1.1 实验仪器在此次实验中采取型号为180-80的原子吸收式的分光光度计、型号为PHS-3C的pH计、电热板以及大容量式的具有恒作用的振荡器。
1.2 实验时采取的方法在本次实验中中采取国家标准下的GB5086-85式的毒性试验，并针对固体总量分析时采取王水—氢氟酸—高氯酸进行消毒的方式。
2 实验结果分析2.1 固体废弃物中的总量分析在本次实验中我们选取了某城市4家产生固体废弃物总量较多的大型企业。
其中有2家是电镀废水处理污泥，有1家是高炉渣，有1家是化工固体废物。
并对这5家的废弃物中所含的酸碱度以及金属元素含量进行了总含量上的分析，具体分析结果如表1所示。
2.2 针对不同pH值下固体废弃物金属析出量的分析利用不同pH值的浸提剂对以上4种固体废弃物进行了金属元素析出量的检测，具体检测结果如表2所示。
pH对黄铜矿细菌浸铜的影响
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.03.001pH对黄铜矿细菌浸铜的影响马鹏程1，杨洪英2，王路平1，杨培根1，刘慧1（1.招金矿业股份有限公司，山东招远265400；2.东北大学材料与冶金学院，沈阳110004）摘要：通过摇瓶试验考察初始pH对黄铜矿细菌浸出的影响。
结果表明，在初始pH为1.2~1.6时，细菌活性较好，亚铁离子的氧化速率快；初始pH为1.4时细菌对黄铜矿的浸出体系适应性较好；pH为1.2~1.4的浸出体系中黄钾铁钒生成量较少，铜浸出率较高，矿浆pH也是控制黄钾铁钒沉淀生成的主要因素。
关键词：pH；黄铜矿；细菌浸出；吸附；黄钾铁钒中图分类号：TF811 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）03-0000-00Effect of pH Value on Bioleaching of ChalcopyriteMA Peng-cheng1, YANG Hong-ying2, WANG Lu-ping1, YANG Pei-gen1, LIU Hui1（1. Zhaojin Mining Industry Co., Ltd., Zhaoyuan 265400, Shandong, China；2. School of Materials & Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110004, China）Abstract: The effects of initial pH values on bioleaching of chalcopyrite were investigated in shaking flasks. The results show that better bacterial activity and fast oxidizing ratio of ferrous ion are obtained with pH value of 1.2~1.6. Bacterium has better adaptation at initial pH value of 1.4. Fewer jarosite is produced and higher copper leaching rate is obtained with initial pH value of 1.2~1.4. pH value is the key factor to control jarosite sediment.Key words: pH value; chalcopyrite; bioleaching; adsorption; jarosite随着全球环境污染的日益加重，绿色环保的细菌浸铜技术逐渐成为研究热点。
模型化研究pH对垃圾焚烧飞灰金属浸出的影响机制
模型化研究pH 对垃圾焚烧飞灰金属浸出的影响机制章骅,何品晶*,李忻洁,邵立明(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)摘要:浸出液pH 是影响城市生活垃圾焚烧飞灰金属浸出的主要因素.通过比较p H 变化浸出测试和Visual MINTEQ 模拟结果,研究了浸出液p H 对飞灰金属浸出特性的影响机制.结果发现,酸性条件下(Cd 、Zn 、Ni:pH<8;Pb 、Cu 、Cr:p H <6;Al:pH<4),金属会随p H 降低而大量溶出;两性金属Pb 和Zn,在强碱性条件时浸出浓度亦会增加,p H=1215时可分别达42和214mg #L -1.飞灰中金属的p H 相关浸出行为可通过Visual MINTE Q 模型很好地模拟.模拟计算结果表明,浸出液pH 的变化会改变金属在浸出体系中的化学形态,从而影响金属的浸出浓度;不同pH 下Pb 、Zn 、Cu 、Ca 和Al 的化学形态和浸出行为主要由溶解P 沉淀平衡决定,吸附作用对其影响不大;在酸性至中性pH 条件下,飞灰中HFO 会吸附Cd 、Cr 和Ni 而降低其溶解度,但在碱性条件下这些重金属的浸出又转而由溶解P 沉淀平衡控制.关键词:垃圾焚烧;飞灰;pH;金属;浸出;Visual MINTE Q中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2008)01-0268-05收稿日期:2007-01-23;修订日期:2007-03-28基金项目:上海市重点科技攻关项目(032312043)作者简介:章骅(1978~),女,博士,讲师,主要研究方向为固体废物处理处置与资源化,E -mail:zhanghua -tj@*通讯联系人,E -mail:solidwaste@Modeling Research on Impact of pH on Metals Leaching Behavior of Air Pollution Control Residues from MS W IncineratorZHANG Hua,HE Pin -jing,LI Xin -jie,SHAO L-i ming(State Key Laboratory of Pollu tion Control &Resources Reuse,Tongji University,Shanghai 200092,China)Abstract :Metals leachi ng behavior of air pollution con trol residues (APC residues)from municipal solid was te incinerator (MSWI)is greatly dependent on the leachate pH.pH -varying leaching tests and Visual MINTEQ modeling were conducted to investigate the mechanism of pH effect on the metals leaching characteristics from MSWI APC residues.Results show that,under acidic environment (for Cd,Zn,and Ni,pH <8;for Pb,Cu,and Cr,pH<6;for Al,pH<4),leaching concentrations of metals increase greatly wi th the decrease of p H.Release of amphoteric metals,Pb and Zn,can be induced in strong alkaline leachate,reaching to 42and 214mg #L -1at p H 1215respectively.T he equilibrium modeling resul ts are well in agreement with the analyzed leaching concentrations.Variation of leachate pH changes the metals speciation in the leaching system,thus influencing their leachi ng concentrations.Speciation and leaching behavior of Pb,Zn,Cu,Ca,and Al mainly depend on their dissolution P precipitati on reactions under different leachate p H.Leachability of Cd,Cr,and Ni can be lowered under acidic and neutral leachate pH due to HFO adsorption,while under alkali ne condi tions,the effect of adsorption is not si gni ficant and dissolution P precipitation becomes the major reactions controlling the leaching toxici ty of these heavy metals.Key words :municipal solid waste incinerator;air pollution control residues;p H;metals;leachin g ;Visual MINTEQ生活垃圾焚烧飞灰中含有Pb 、Hg 、Cd 等重金属.在处理处置过程中,当其与环境中的液体接触时,其中的部分重金属物质可能会溶解并随液相进入地表或地下水体,造成污染并危害水生动植物及人类健康[1].因此,研究飞灰的重金属浸出特性,对合理选择飞灰处理处置方式、防止二次污染都具有重要的理论和实践指导意义.影响重金属浸出的因素有很多,如:重金属的存在形态和可溶性;固体废物本身的特性;固液接触方式和接触溶液种类、浓度、液固比及更新速率;浸出液性质等[2].已有研究表明,浸出液pH 是决定飞灰重金属溶出的最重要外界因素[3].决定重金属化学形态的溶解P 沉淀反应通常是控制固体废物中多数重金属浸出的主要机制[4~6],从而决定了其在环境中可能的行为和迁移能力[7];另外,吸附过程也会改变某些重金属的浸出[8],尤其是水合(氢)氧化铁(HFO)和非晶形(氢)氧化铝,可能因吸附较多的重金属而使其浸出浓度降低,该吸附作用可通过表面络合反应模型模拟[9].以HFO 为例,其与两价金属(以Me 2+表示)的表面络合反应式通常为:Fe OH 0+Me2+Fe OMe ++H +.由于飞灰中重金属含量通常低于1%,使用XRD 等仪器很难直接检测到其化学组成,而使用化学方法(如多级提取程序)仅能判断重金属是否属于水溶态、碳酸盐态等操作性定义的形态,不能真正判断其在浸出体系中的存在形态和浸出机制.因此,国外有研究第29卷第1期2008年1月环 境 科 学ENVIRONME NTAL SCIENCEVol.29,No.1Jan.,2008者[4,5]开始使用地质化学热力学平衡计算软件(如DOS版的MINTE QA2和WINDOWS版的Visual MINTE Q),对含重金属污染物的浸出过程进行计算和模拟,从而进一步了解重金属在环境中的迁移行为.目前,大部分的研究针对老化焚烧炉渣进行[5,10],而对飞灰重金属浸出过程的模拟较少.Van 等[11]曾用溶解P沉淀模型模拟飞灰重金属浸出,但未考虑吸附对重金属浸出的影响.由于飞灰中金属的形态和浸出行为均与炉渣有较大差异,同时飞灰中也存在较高浓度的Fe和Al 化合物,可能会因吸附而改变飞灰中金属的浸出行为.因此,本研究以城市生活垃圾焚烧厂烟气净化系统飞灰(air pollution control residues,APC residues)为对象,采用Visual MI NTEQ[12]模型计算溶解P沉淀P吸附反应平衡,深入探讨了浸出液pH对飞灰重金属浸出的影响机制.考虑到Ca和Al对飞灰处理处置过程的重要影响,本研究也对其浸出机制也作了讨论.1材料与方法111样品本研究的飞灰样品取自上海某城市生活垃圾焚烧发电厂,化学性质见表1(C、H、N、S采用C HNS元素分析仪检测,As和Hg含量采用原子荧光光度计检测,其余金属含量采用ICP-AES检测,Cl用AgNO3滴定法检测).该厂采用半干法烟气净化系统工艺,通过喷入石灰浆和活性炭去除烟气中的酸性气体、重金属和二英等污染物.表1飞灰化学组成Table1Chemical composi tion of the APC resi dues 主要元素浓度P%痕量元素浓度P mg#kg-1 C1111?0107As2117?317H1130?0108Ba800?5N2108?0135Cd6419?114S2116?0116Cr9819?119Ca2511?012Cu411?2Cl1216?011Hg1416?110Al1167?0107Mn459?8Fe1153?0107Ni3718?114Si1140?0104Pb2080?59Mg0198?0105Zn2510?170112pH变化浸出测试将飞灰用不同浓度的HNO3(0~115mol#L-1)溶液,以10L#kg-1的液固比翻转(30r P min?2r P min)浸出24h,然后通过0145L m微孔滤膜真空抽滤.测定浸出液的温度、pH、ORP和电导率.采用ICP-AES(型号Optima2100DV,Perkin Elmer公司)测定浸出液中Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Ca、Mg、Fe等金属的浓度.采用AgNO3滴定法、BaSO4重量法、钼锑抗分光光度法和双指示剂-中和滴定法[13],测定浸出液中的无机阴离子Cl-、SO2-4、PO3-4和CO2-3浓度.113模型模拟Visual MI NTE Q可以计算平衡状态下溶液中溶解物质的化学形态、固体的溶解饱和状态、以及金属的吸附、沉淀与溶解平衡等.本研究利用此模型计算飞灰浸出过程的溶解P沉淀P吸附反应平衡,讨论浸出液pH对飞灰中金属浸出的影响机制.在输入参数文件中,从pH变化浸出测试所得浸出液中金属和阴离子最大浓度密集点取平均值,作为初始组分(Al3+,Ca2+,Cd2+,Cr(OH)+2,Cu2+, Fe3+,H4SiO4,Mg2+,Mn2+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cl-, CO2-3,SO2-4)输入软件,分2阶段进行模拟计算.第1阶段:仅考虑溶解P沉淀反应影响;允许所有过饱和物质(饱和指数大于0)沉淀;不考虑气相;不考虑氧化还原和吸附反应;采用Davies活性方程计算带电物质的活性系数;pH设为固定值,范围从0~14变化;反应温度设为25e.计算pH为1~14下金属溶解浓度和沉淀物种类.第2阶段:考虑溶解P沉淀平衡,以及HFO和非晶形(氢)氧化铝的吸附作用.Visual MINTE Q模型中已包含了由Dzombak等[14]开发的HFO表面络合稳定常数数据库,而目前尚无系统完整的非晶形(氢)氧化铝表面络合稳定常数数据库.出于模拟考虑,通常以HFO替代非晶形(氢)氧化铝,这种替代具有合理性[10,15],因为:¹活性最强的(氢)氧化铁P铝是Fe(OH)3和Al(OH)3,而在已知的天然金属(氢)氧化物中,具有6面体配位的Fe(Ó)和Al(Ó)都可互相取代;º在这些吸附物质中,最活跃的表面基团都是单配位的羟基化合物,根据键价原则(B ond-valence principles),这些组分的活性由Fe(Ó)、Al(Ó)的配位数和每个表面官能团上的金属配位数决定,鉴于Fe(Ó)和Al(Ó)在这些(氢)氧化物中的价态及配位数,可以认为(氢)氧化铝和(氢)氧化铁具有相似的活性.因此,测试飞灰中的HFO和非晶形(氢)氧化铝含量(前者采用抗坏血酸提取,而后者采用酸性草酸铵提取后,用IC P-AES分别测试提取液中的Fe 和Al含量[10]),在模拟时,假设1mol的Al吸附物质与1mol的Fe吸附物质效果等同,然后将其按HFO2691期章骅等:模型化研究p H对垃圾焚烧飞灰金属浸出的影响机制的分子量89g#mol-1折算成HFO的质量浓度,输入参数文件.利用HFO扩散层模型(HFO with diffuse layer model)进行计算[14],该模型默认2种吸附点位:低容量P高亲和力点位和高容量P低亲和力点位,分别采用推荐值1mol Fe有5mmol点位和012mol点位,HFO比表面积采用模型默认值600m2#g-1.其余模拟条件同第1阶段.2结果与讨论211pH对金属浸出的影响pH相关浸出测试结果(图1)表明,pH对金属浸出有重要影响.在酸性条件下(Cd、Zn、Ni:pH<8; Pb、Cu、Cr:pH<6;Al:pH<4),金属随pH降低而大量溶出,大部分Ca则在pH<11时即可浸出;两性金属Pb和Zn,在强碱性条件时浸出浓度亦会增加,pH =1215时可分别达42和214mg#L-1.由图1可知,模拟计算结果与实验值比较吻合.由于模拟计算的是溶液中的平衡体系,因此,计算得到的固体不一定是原状飞灰中实际存在的物质,而是金属在飞灰浸出体系中达到溶解P沉淀P吸附反应平衡后的结果.该结果表明,金属在飞灰浸出体系中主要以氧化物和氢氧化物等不溶固体形式存在,这些固体控制着重金属的溶解度.这与多级提取测试结果得到的,原状飞灰重金属主要以氯化物(在强碱性浸出液中转化为氢氧化物沉淀)和氧化物形式存在的结果是一致的[16].且这些物质在酸性条件下有浸出的风险.模拟结果显示,不同的浸出液pH下,控制金属浸出的固体不同.浸出液pH主要通过改变金属在浸出体系中的化学形态而对其浸出特性产生影响.在酸性至中性pH范围内,考虑吸附的Cd、Cr和Ni 模型计算结果与实验值更为接近,HFO吸附作用主要在pH酸性至中性阶段控制着这些重金属的浸出.而对于Pb、Zn、Cu、Ca和Al,同时考虑吸附作用与仅考虑溶解P沉淀作用所得的模型模拟结果非常类似,吸附对这些金属的浸出影响不大,主要是溶解P沉淀平衡控制其在溶液中的浓度.212各金属的浸出行为与机理Pb的pH相关浸出行为见图1(a).Pb的浸出主要受沉淀P溶解平衡控制.pH<4时,Pb可达最大可浸出量;pH>5时,PbCO3(pH4~7)、Pb3(CO3)2(OH)2(pH7~11)和Pb(OH)2(pH11~13)分别控制着Pb的浸出.Zn的pH相关浸出行为见图1(b).实验结果与溶解P沉淀模型模拟结果基本一致,吸附反应对Zn 的浸出基本不起作用.pH在4~7之间时,控制固体为ZnCO3,而pH在7~9之间时,控制固体为Zn5(OH)8Cl2;pH>9时,ZnO控制Zn的浸出.Eighmy 等[4]用XPS和XRPD曾在垃圾焚烧静电除尘器飞灰中检测到ZnO的存在.Cu的pH相关浸出行为见图1(c),沉淀P溶解平衡控制了Cu的浸出.当pH从4变化到13时,Cu浸出的控制固体也相应发生改变:Cu3(CO3)2(OH)2 (pH5~6)、Cu2(OH)3Cl(pH6~7)、CuFe2O4(pH7~ 8)和CuO(pH>8).Ca的pH相关浸出行为见图1(d),飞灰中Ca的控制固体主要为CaC O3(pH<11)和Ca(OH)2(pH> 12).这些物质在实际飞灰中均曾被检测到[17,18].而吸附反应对Ca的浸出不起作用.Al的pH相关浸出行为见图1(e),Al的模型模拟结果与pH相关浸出浓度的实测值非常一致.pH >4时,Al的浸出量很低,主要的控制固体为AlOOH;当pH>10时,钙矾石[Ca6Al2(SO4)3(OH)12# 26H2O]的生成也控制着Al的浸出.Le等[17]用XRD 在静电除尘器飞灰中曾测得该物质,Astrup等[19]也认为钙矾石在强碱性条件下控制着未稳定飞灰中Al的浸出.Cd的pH相关浸出行为见图1(f),模型模拟和pH相关浸出测试结果均表明:可浸出Cd在浸出液pH<6时即可全部溶出;而后,随着pH上升,Cd浸出量逐渐降低.pH在7~10时,HFO会吸附一定量的Cd,结合生成FehOCd+和FeOCd+,控制Cd的浸出.当pH进一步升高,沉淀P溶解平衡在Cd浸出中开始占主导地位.pH在9~11时,控制Cd浸出的固体主要为Cd4(OH)6SO4;而当pH>12时,控制固体转变为Cd(OH)2.由图1(f)可观察到,虽然考虑HFO吸附作用能更有效地预测Cd的浸出情况,但在pH处于6~8之间时,模型模拟结果仍然高估了Cd的浸出能力.这可能是因为模型中没有考虑CaCO3等对Cd吸附作用的缘故,有报道指出CaC O3对Cd也有很高的亲和力[20].由于目前尚无CaC O3内部吸附和表面吸附的应用模型[10],因此,无法在Visual MINTE Q模型中输入CaCO3吸附参数,来预测CaCO3对Cd的吸附情况.Cr的pH相关浸出行为见图1(g),沉淀P溶解P吸附平衡模型能更好地解释Cr的pH相关浸出特性.270环境科学29卷图1实测与模拟得到的飞灰金属pH相关浸出行为比较Fig.1pH-dependent leachi ng behavior of metals from the A PC res idues according to the experimental and calculation resultsCr的浸出浓度随pH升高而下降,pH在2~6之间时,吸附反应控制了Cr的浸出,HFO吸附了大量的Cr,结合成FehOCrOH+;而当pH继续升高至>6时,主要由Cr2O3控制着Cr浸出.Ni的pH相关浸出行为见图1(h),在pH<5时,可浸出部分的Ni几乎可全部溶出;pH处于5~8时,HFO可吸附Ni2+生成FehONi+,对Ni的浸出起主要作用;而当pH>8时,溶解P沉淀反应开始控制2711期章骅等:模型化研究p H对垃圾焚烧飞灰金属浸出的影响机制Ni的浸出,控制固体为Ni(OH)2.3结论(1)浸出液pH对生活垃圾焚烧飞灰金属浸出影响显著.酸性条件下(Cd、Zn、Ni:pH<8;Pb、Cu、Cr: pH<6;Al:pH<4),金属随pH降低而大量溶出;两性金属Pb和Zn,在强碱性条件时(pH=1215)浸出浓度可分别达42和214mg#L-1.(2)模型计算结果与实验值吻合较好,对Pb、Zn、Cu、Ca、Al,同时考虑HFO吸附与仅考虑溶解P沉淀作用所得的模型模拟结果非常类似,说明其主要由溶解P沉淀反应控制其化学形态和浸出浓度,吸附反应的作用较小.对Cd、Cr、Ni,考虑HFO吸附的模型模拟结果与实验值更为接近,在中性至酸性条件下,吸附反应控制着这些重金属的浸出;而在碱性条件下,溶解P沉淀平衡是其浸出的主要机制.采用Visual MINTE Q模型,可模拟预测不同pH条件下飞灰的金属浸出结果.(3)浸出液pH对飞灰中金属溶出的影响,主要是通过改变金属在浸出体系中的化学形态而得以实现.参考文献:[1]Tiruta-Barna L,Imyim A,Barna R.Long-term prediction of theleaching behavior of pollutants from solidified wastes[J].Advancesin Environmental Res earch,2004,8(3-4):697-711.[2]Chandler A J,Eighmy T T,Hartl n J,e t al.Municipal solid was teinci nerator residues[M].Amsterdam:Els evier,1997.483-570. 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浸提剂pH值对污泥中重金属浸出的影响
浸提剂pH值对污泥中重金属浸出的影响李晓晨1，赵丽2, 印华斌21. 山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018；2. 河海大学环境科学与工程学院，江苏南京210098摘要：为了探讨浸提剂的pH对污泥中重金属释放的影响，采集了我国四个典型城市污水厂的剩余污泥，应用固体废物浸出毒性的浸出方法(GB5086.2-1997)，以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。
实验结果表明，污泥中的Cr和Fe的最大浸出质量浓度分别出现在6.5～7.0和5.0左右的pH值范围；Mo和Ni的浸出质量浓度则随着浸提剂pH值的升高而升高；而Zn和Mn的浸出质量浓度则随着浸提剂pH的升高而降低。
这表明，浸提剂的pH 值对污泥中重金属的浸出具有显著的影响，而且pH 值对污泥中重金属浸出的影响因重金属的不同而存在较大的差异。
关键词：pH值，提取剂，浸出特性，重金属，污泥中图分类号：X132文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）01-0190-05污泥是污水生物处理过程中产生的副产物，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体[1,2]。
由于污泥中含有丰富的有可利用价值的有机质、氮、磷等营养物质，所以污泥农用则成为污泥资源化处置的有效方法之一[3-5]。
然而，污泥农用也存在一些潜在环境风险，例如富集于污泥中的重金属、病原体等。
有关资料表明，由于受污水厂运行费用等因素的影响，我国许多城市污水厂仍采取就近购地露天堆放的简单方法处理剩余污泥[6]。
在周围环境中多种条件的长期作用下，特别是酸雨作用下，污泥的露天堆放会导致其中部分有害微量元素发生淋溶而析出，进而渗透到土壤或地下水中，从而降低土壤功能、污染水质、影响生态环境和人体健康[7,8]。
近年来，城市污泥中重金属的含量及其在环境中的迁移转化趋势受到环境科学以及土壤科学研究领域的广泛关注[9,10]。
浸出毒性实验可有效地模拟污泥与水接触时污泥中重金属的释放规律，国内外学者已经对污泥中重金属的浸出毒性及淋溶特性等方面做了大量的研究[7, 11,12]。
氨浸法提取金过程中PH值影响因素分析及优化
氨浸法提取金过程中PH值影响因素分析及优化氨浸法提取金是一种常用的金属提取方法，通过调节溶液的pH值可以影响提取金的效率和选择性。
本文将对氨浸法提取金过程中pH值的影响因素进行分析，并提出优化方案。
1. 溶液的初始pH值：溶液的初始pH值是影响提取金效果的重要因素之一。
一般来说，金在酸性条件下会更容易被溶解，而在碱性条件下会更容易被沉淀。
因此，对于氨浸法提取金来说，理想的初始pH值应该是在中性至碱性范围内。
具体来说，一般可以选择pH值在9-11之间的溶液，以提高金的溶解度和选择性。
2. 溶液浓度：溶液的浓度也会影响提取金的效果。
一般来说，溶液浓度越高，金的溶解度也会相应增加。
然而，过高的溶液浓度也可能导致饱和溶解度过高，从而使金沉淀。
因此，在选择溶液浓度时应综合考虑金的溶解度和选择性。
3. 溶液温度：溶液的温度也会对氨浸法提取金的效果产生影响。
一般来说，溶液温度越高，金的溶解速度会提高。
然而，过高的温度可能会导致溶液中氨气的挥发，从而降低提取金的效果。
因此，在控制溶液温度时需要注意平衡金的溶解速度和溶液稳定性之间的关系。
4. 溶液搅拌速度：溶液搅拌速度对金的溶解和沉淀也有一定影响。
适当的搅拌可以促进金离子的扩散和反应速率，提高金的溶解率。
然而，过高的搅拌速度可能会导致溶液中气泡的过多，从而影响溶解和沉淀的效果。
因此，在选择溶液搅拌速度时需要综合考虑金的溶解和沉淀的速率以及气泡的影响。
在优化氨浸法提取金的过程中，可以采取以下措施：1. 提前调节溶液的pH值：在开始提取金的过程中，可以在溶液中加入适量的氨水或氢氧化钠等碱性物质，以提高溶液的pH值。
通过提前调节pH值，可以降低溶液中金的溶解速度，增加金的沉淀率，从而提高金的选择性。
2. 控制溶液浓度：在进行氨浸法提取金的过程中，需要控制溶液中氨气或氨水的浓度。
可以通过控制溶液的配比或加入稀释剂来控制溶液的浓度。
适当调整溶液浓度可以改善金的溶解和沉淀效果，提高提取金的效率。
浸提剂pH值对煤矸石和煤泥污染物浸出特性的影响研究_王俭
农业环境科学学报2010,29(6):1144-1149Journal of Agro-Environment Science摘要：为了研究煤矿外排固体废物的污染特征及其潜在生态危害，采用6种不同pH 值的浸提剂对贵州4个煤矿区的煤矸石、煤泥和原煤进行了振荡浸提试验，探讨了浸出液的pH 、EC 和Fe 、Mn 、Cu 、Zn 、Pb 、Cd 6种重金属含量随浸提剂pH 值的变化规律。
结果表明，随着浸提剂的pH 值逐渐升高，浸出液的pH 值也逐渐升高，其EC 逐渐下降，当pH 值大于4.0以后逐步趋于稳定；所有重金属在强酸性环境中浸出量较大，并随pH 值的增大呈下降趋势，浸出液中Fe 、Mn 的浓度普遍较高。
3类样品中，煤矸石在酸性条件下其重金属的潜在浸出能力强，环境污染风险大。
关键词：煤矿；煤矸石；浸出；pH ；重金属中图分类号：X752文献标志码：A 文章编号：１６７２－２０４３（２０１０）０６－１１４４－０６浸提剂pH 值对煤矸石和煤泥污染物浸出特性的影响研究王俭，吴永贵，刘方，喻阳华，曾理，秦中，苏连文（贵州大学资源与环境工程学院，贵阳550003）Various pH Values of Extractant Impact on the Leaching Characteristics of Coal Mining Discharge Waste PollutantsWANG Jian,WU Yong-gui,LIU Fang,YU Yang-hua,ZENG Li,QIN Zhong,SU Lian-wen （College of Resource and Environment Engineering,Guizhou University,Guiyang 550003,China ）Abstract ：To investigate the pollution characteristics and potential ecological risk,oscillating and leaching experiments were employed to coal gangue,coal slurry and raw coal which were collected from four coal mines under six extractants of different pH values,and variations of pH,EC,the contents of six heavy metals （Fe,Mn,Cu,Zn,Pb,Cd ）of the extractions were discussed as pH values of extractants were changed.The results showed that as the pH values of extraction gradually increase the pH values of extractions increased gradually,otherwise,the EC values decreased gradually and stabilize when pH values were more than 4.0.The contents of all the six metals of extractions were very high under strong acidic conditions,decrease as pH values increased and the contents of Fe,Mn were generally high.Among the three samples,the coal gangues had the strongest potential ability to release heavy metals under acidic conditions and had more hazardous pollution to envi －ronmental.Keywords ：coal mine;coal gangue;leaching;pH;heavy metals收稿日期：2009－11－19基金项目：973国家重点基础研究发展计划项目（2008CB417209）；国家自然科学基金项目（20977020）；贵州省自然科学基金项目（QJ20072015）；贵州省社会发展攻关项目（黔科合SY 字[2008]3034）作者简介：王俭（1984—），男，湖北宜昌人，硕士研究生，主要从事环境生态学及污染控制方面的研究。
不同pH值条件下重金属Pb_2_的吸附解吸研究_乔冬梅
摘 要：采用 1 次平衡法研究了不同 pH 值条件下重金属 Pb2+ 的吸附解吸特性。研究结果表明，吸附量随平衡浓度的增加而 增大，随 pH 值的升高而增大。初始浓度为 100 mg L-1 和 pH 值为 7 分别为初始浓度和 pH 值的变化敏感阈值。解吸量随吸 附量的增加而增大，解吸量随吸附量变化而变化的幅度随 pH 值的增大而减小。解吸量随 pH 值的增大而减小。解析率大小 顺序为：pH=3＞pH=5＞pH=7＞pH=9＞pH=11。 关 键 词：pH 值；Pb2+；吸附；平衡浓度；初始浓度 中图分类号：S153 文献标识码：A 文章编号：0564-3945（2011）01-0038-04
表 3 不同初始浓度下解吸量随 pH 值变化斜率一览表 Table 3 The slope of desorption quantity with pH value change under differ-
ent initial concentration
浓度
Concentration
（mg L-1）
3
10
1.02
20
2.17
50
6.72
100
11.44
200
24.65
300
53.33
500
85.63
700
106.36
1000 133.35
变化规律 递增
5 1.13 1.78 3.52 6.38 11.44 21.65 33.06 45.12 62.41 递增
土壤理化性质与重金属的吸附解吸动态有密切 的关系，影响土壤中重金属离子吸附 - 解吸的因素有 pH 值、离子浓度、土壤胶体性质及有机质等[1~4]，其中 pH 值是主要因素之一。pH 值影响着土壤溶液中重金 属的形态分布，同时通过影响土壤其它组分，也间接 影响重金属的植物有效性[5]。目前人们对土壤重金属 离子吸附特性的研究较多[6]，而对土壤中重金属离子 解吸的研究相对较少，特别是不同 pH 下多种重金属 离子的解吸特性研究更少，而重金属解吸潜力的大小 往往标志着在一定条件下对地下水、土壤溶液以及生 物吸收重金属的潜在影响。因此有必要对不同 pH 值 条件下土壤重金属的解吸特性进行研究。
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不同pH值浸取液对重金属长期浸出行为的影响
作者：李波， 王君， 杨学权， 辛美静， 蔡玉良
作者单位：中国中材国际工程股份有限公司,江苏,南京,211100
刊名：
中国水泥
英文刊名：CHINA CEMENT
年，卷(期)：2010，(5)
被引用次数：0次
1.乔龄山水泥厂利用废弃物的有关问题(五)--水泥厂利用废弃物的基本准则 2003
2.K.H.Karstensen Burning hazardous waste as co-fuel in a cement kiln-does it affect the environmental quality of cement 1994
3.李波.蔡玉良水泥窑处置城市生活垃圾后续产品中重金属的浸出迁移性研究 2010
4.黄健.吴笑梅用城市生活垃圾焚烧炉渣制备水泥其制品的环境安全性评价 2008
1.期刊论文辛美静.杨学权利用水泥回转窑处理城市生活垃圾-能源研究与利用2004(1)
对比了城市生活垃圾焚烧灰与水泥生料中的粘土质,发现二者的化学成分极为相似,论证了用生活垃圾做为水泥生料的可行性.介绍了国外"垃圾水泥"的现状,同时结合我国现状提出了利用回转窑处理垃圾应注意的一些问题.
2.期刊论文辛美静.蔡玉良.杨学权水泥工业处理城市生活垃圾时重金属渗滤性研究-中国水泥2006(3)
本文就利用水泥工业窑炉和水泥产品处置废弃物时所涉及的重金属渗透扩散与控制等人们所关心的技术问题,分类进行了综述性分析和相关的对比试验研究,为消除人们担心、推动废弃物的有效处置提供依据.
3.会议论文蔡玉良.杨学权.辛美静利用新型干法水泥生产技术处置城市生活垃圾的基本操作与控制模式分析2006
本文在调研和统计分析的基础上,就利用新型干法水泥工艺联合处置城市垃圾的相关技术控制和运行问题进行了分析、论述,以期与读者和同行来共同推动这一综合运行技术的早日实施,为水泥工业尽早成为利废主力军,真正发挥其在循环经济链中的重要作用。
4.期刊论文辛美静.蔡玉良.杨学权.Xin Meijing.Cai Yuliang.Yang Xuequan加速配套制度建立推进水泥工艺处理城市生活垃圾的进程-水泥工程2009(6)
在分析我国城市生活垃圾的产生现状后,结合现代新型干法水泥回转窑系统的工艺特点,指出利用水泥回转窑处置城市生活垃圾的可行性和经济性.同时指出.为促进该技术的推广与发展,需要建立相关制度与之配套.
5.期刊论文蔡玉良.辛美静.杨学权利用水泥生产技术处置城市生活垃圾的经济运行过程分析-中国水泥2006(10)
一、前言
近些年来,经济迅猛发展的同时,城市生活垃圾的产生量也在急剧增加,而生活垃圾的处置不当又会带来一系列的环境问题,目前城市生活垃圾的处理已被列入当代世界各国共同关注并亟待解决的环境问题之一.目前城市生活垃圾的处理方法主要以卫生填埋、堆肥和焚烧为主,但这些传统的处理方法都存在这样或那样的缺陷,如处理成本高、土地资源浪费、二次污染严重等.
6.期刊论文王君.李波.杨学权.辛美静.蔡玉良养护时间对水泥制品中重金属浸出特性的影响-中国水泥2010(5) 研究了水泥胶砂试件在不同养护时间下,重金属的长期浸出行为.结果表明:Cd,Mn,As三种元素均未检出;在水化早期,Cu、Pb、Ni具有较强的浸出特性;而Cr(Ⅵ)即使在水泥试件水化完全后,仍然具有很强的浸出特性.在水化早期,重金属离子的表面浸出率在10-5cm·d-1～10-4cm·d-1 的范围内,其迁移是一个缓慢的过程,不会对环境产生危害.
7.期刊论文赵宇.徐磊.杨学权.辛美静.蔡玉良基于水泥窑处理城市生活垃圾的预处理过程中发酵抑制及除臭方法的研究-新世纪水泥导报2010,16(4)
利用水泥回转窑处理城市生活垃圾可以很好地解决目前国内生活垃圾处理难的问题,但是生活垃圾在运输及储存过程中,其中的厨余物较易在微生物的作用下发酵产生大量的恶臭气体,同时还会产生渗滤液,对工作人员及周边环境产生影响.对水泥厂中常见的中间态物质或原料对发酵的抑制作用进行实验研究,结果表明选择水泥厂常见的中间态物质或原料作为发酵抑制剂可以在60 h内明显抑制生活垃圾发酵过程.显著减少臭气产生量,为垃圾的无臭处理提供了时间保证.
8.期刊论文蒋建国.许鑫.张妍.JIANG Jian-guo.XU Xin.ZHANG Yan城市垃圾焚烧飞灰的硅酸盐水泥稳定化效果研究-环境科学2006,27(12)
采用南方某城市生活垃圾焚烧厂的飞灰进行了硅酸盐水泥稳定化效果及工艺的研究,实验分别就水泥添加量、添加剂的使用、养护时间和浸取剂pH值等因素,考察了飞灰中重金属(Cd,Pb,Cu,Zn)的稳定化效果.结果表明,当硅酸盐水泥/飞灰=10%(质量比)时,采用硅酸盐水泥处理焚烧飞灰的稳定化产物中重金属的浸出浓度都已满足危险废物填埋场入场控制标准;当使用硅酸盐水泥对焚烧飞灰进行稳定化处理时,1d后其水化反应基本完成,此后稳定化处理后焚烧飞灰的重金属浸出毒性趋于稳定;pH相关性实验表明,当使用浸取剂的pH值在3～11的范围变化时,处理后的焚烧飞灰其浸出液的pH基本稳定在7左右,证明该法产生的稳定化产物对环境pH值有很好的适应性.
9.期刊论文陈蕾.杨学权.辛美静.潘立群.蔡玉良城市生活垃圾成分及其波动对水泥窑的影响分析-水泥2010(9) 就水泥窑处置生活垃圾时,垃圾灰渣成分及其波动对熟料质量的影响进行了分析研究,结果表明:生活垃圾焚烧产生的灰渣可以作为水泥替代原料;垃圾灰渣作为替代原料会带入一些干扰元素,为保证垃圾处置量及熟料质量,需要对垃圾进行均化等处理.
10.会议论文辛美静.蔡玉良.杨学权水泥工业处理城市生活垃圾时重金属渗滤性研究2006
随着人们物质文化生活水平的提高和城市化的发展,城市生活垃圾产生量日益增加,势必会给环境和人体健康带来严重损害.重金属是指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、镍、铬、钛、锰、镉、汞等,若处理不当会给人体带来很大的危害.重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属以各种化学状态存留、积累和迁移于环境或生态系统中,从而也不可避免地或多或少进入城市生活垃圾中,因此选择有效的方法对其处理就显得特别重要.本文主要研究了水泥工业处理城市生活垃圾时重金属渗滤性.
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下载时间：2011年3月10日。