废弃混凝土中重金属浸出性研究
固体废弃物毒性浸出液重金属的检测分析
固体废弃物毒性浸出液重金属的检测分析摘要:本文首先分析了进行固体废弃物毒性浸出液重金属检测实验的意义:在我国,对于固体废弃物的研究,主要集中在固体废弃物资源化再利用和综合利用等方面,对于固体废弃物在环境因素影响下发生迁移和析出等方面,我国的学术界、社会领域和居民层面,都不是特别关注。
正因为现存的不足和忽视,我们才需要进行相关的实验。
紧接着本文分析了浸出毒性鉴别重金属分析中存在的问题:浸提方法的选择模糊;标准方法不能完全反应客观事实;固体废弃物极其浸出液成分复杂;质控措施不完善。
接着本文进行了一个相关实验,同一固体废弃物在浸提液不同,浸提时间不同和不同的液固比之下,浸出液中重金属含量的不同。
并且给与了实验结论和实验结果的分析。
本文旨在给从业者一定的启迪。
关键词:固体废弃物浸出液重金属检测1.进行固体废弃物毒性浸出液重金属检测实验的意义在我国,固体废弃物的产生,处置以及环境影响等研究已经有了十几年的时间了,因为自身的广泛存在性和固废浸出液的毒性等原因,一直是学术界研究的热点。
而对于普通民众来说,因为反对在居住区周围建立垃圾焚烧厂(处理的主要是固体废弃物垃圾),因此固体废弃物实际上也得到了广大居民的关注。
固体废弃物,指的是在生产、经营、生活等活动中,产生的固态、半固态、高浓度液体等废弃物。
它主要包括了工业固体废弃物(含有害物质)和生活固体废弃物(即生活垃圾)两种。
固体废弃物本身从化学意义来讲,都是惰性的,但是在固体废弃物填埋、处置之后,经受长时间水分的浸渍(包括地表水、地下水、天上雨水等),就会浸出有害物质。
尤其是浸出物含有各种重金属,而众所周知,未经预处理的重金属会污染水体,有害物析出到土壤里,会破坏土壤的生态,进而影响动植物,农作物和地表水,井水等,人类由于饮食或者用水,或者环境的影响,就会被这些固体废弃物的浸出物污染。
这就是固体废弃物为何引起学术界和居民的关注的原因。
在我国,对于固体废弃物的研究,主要集中在固体废弃物资源化再利用和综合利用等方面,对于固体废弃物在环境因素影响下发生迁移和析出等方面,我国的学术界、社会领域和居民层面,都不是特别关注。
固体废物中重金属浸出毒性评价方法的研究进展
第 7期
2 0 1 3年 7月
固体废物中重金属浸 出毒性评价方法 的研究进展 *
赵 国华 罗兴章 陈 贵。 翟 志才
( 1 . 嘉 兴 学 院生 物 与 化 学 工 程 学 院 , 浙江 嘉兴 3 1 4 0 0 1 ; 2 . 复旦 大 学 环 境 科 学 与 工 程 系 , 上海 2 0 0 4 3 3 ;
C HE N G u i 。 ,Z HAI Z h i c a i . ( 1 . C o l l e g e o f B i o l o g i c a l a n d C h e mi c a l E n g i n e e r i n g,J i a x i n g U n i v e r s i t y,J i a x i n g
关 键 词 固体 废 物
浸出 重金属
方 法
Pr o g r e s s o n t h e t e s t i n g me t h o d of he a v y me t a l s l e a c hi ng t o xi c i t y o f s ol i d wa s t e ZH A O Guo hua , LUO Xi n gz h ang。,
3 . 中 国科 学 院南 京 土壤 所 , 江 苏 南 京 2 1 0 0 0 0 )
摘 要 浸出毒性是固体废物 的重要特性之一 , 亦是判别 固体废物 是否属于危险废物 的重要评价 指标。根据与溶 液接触方式
的不 同 , 固 体废 物 浸 出毒 性 评 价 方 法 可 以 划分 为 批 处 理 实 验 、 柱 淋滤实验和 恒 p H滴 定( p H— s t a t ) 实 验 等 。 对 这 3种 方 法 的 应 用 方
水泥中重金属离子浸出试验方法评述
行 相关 的研究 及应 用 。 目前 国家 已经发 布 了一 系 列政 策 指南 鼓 励水 泥 生产 替代 原 燃 料应 用及 协 同处 置 废弃
物 ,1 0 几 家水 泥生产企业在科 研 院所 的指 导下 ,已经成 功地实施 了多种替代原燃料应用和废弃物协 同处置 。 由于替代 原燃料来 源广泛性及协 同处置废弃 物多样 性 ,不 可避免 的会 引入一定量 的重金 属到水泥生产 窑炉 中。其 中极 少部分 的重金属能 以蒸汽 状态或 附着在 微细 粉尘上 随烟气排 出 ,少 量的挥发性重 金属会在低温 区冷 凝形成窑 炉内循环 ;不 易挥 发 的重金 属在水泥熟料煅 烧
量 限值 和溶 出量 限值 及检 测 、污染 物排 放 量 限值 及监 测 、检 测 组批 和 检测 频率 等 内容 ,最 重要 的是 对 水泥
熟料 中重 金属 含 量及 水 泥 中重金 属 的 浸 出量也 将 提 出 限量 的要 求 ,这 对水 泥产 品质量 安 全及 应 用安 全 性具
欧 盟 建 筑 产 品 指令 ( C P D 8 9 / 1 0 6 / E E C)对 建 筑 工 程 提 出 了 “ 卫 生 、健 康 和 环 境 性 ” 方 面 的 要 求 ( E R 3 ),其 中 的 “ 环 境性 ”主要指 的是 建筑产 品不能 因其被使 用 ,而对水 体 、土壤 和地下水造成污染 。随着
2 0 1 3 . 3 C H J N A C E ME N T 5 9
有 重要 意义 。事 实上 ,一 些 工业 化 国家针 对水 泥 生产 替 代 原燃 料 应用 和协 同处置 废 弃物 也研 究 并提 出 了水
Res e a r c h & Ap p l i ca t i on
重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计
重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计摘要:某地重金属污染土壤,经过水泥基固化稳定化后分别进行用作路基填充材料,进入生活垃圾填埋场填埋,进入危险废物填埋场填埋等三种不同方式的处理。
针对这三种不同的处理方式,分別进行浸出实验设计,系统评估其固化稳定化效果以及再利用或填埋处置的长期环境安全性。
关键词:重金屈污染土壤,水泥基,固化稳定化,浸出实验设计1.背最介绍某地重金属污染土壤,采用水泥基固化稳定化后分别进行三种不同方式的处理:(1)用作路基填充材料;(2)进入生活垃圾填埋场填埋:(3)进入危险废物填埋场填埋。
通过水泥基对重金属污染土壤进行固化稳定化处理,是对危险固废处理的有效手段,但是水泥基的固化稳定化处理并不能保证污染物的零泄漏。
经水泥基固化稳定化处理后的重金属污染土壤依旧会析出重金属污染物。
浸出实验是目前研究及评价重金属浸出特性的主要方法,主要的考察抬标有浸出浓度和浸出率。
因此针对不同的处理方式,分别进行浸出实验设计,选择不同类型的浸出液,为系统的评估其固化稳定化效果以及再利用或者填埋处置的长期环境安全性提供参考。
2.浸出实验设计2.1用于路基填充材料的水泥基浸出实验方案重金属污染土壤采用水泥基固化后用于路基填充材料,根据《GB 14569.1-2011低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》,该处理方式应屈丁•水泥固化体的近地表处置。
在实际生活中,路基整块受雨水冲刷与浸泡,在酸雨多发地区,还受pH 较低的雨水冲刷和浸泡,而路基不断受雨水浸泡属于短期浸泡。
则根据材料用途与实际情况,设置了两种短期整块废物的浸泡动态实验(浸出实验的一种)方案,试验过程中没有搅拌,定期更换浸出液。
对于普通雨水的浸泡,采用《GB/T 7023-2011低、中水平放射性废物固化体标准浸出试验方法》,而对于酸雨雨水浸泡,采用硫酸硝酸法。
需要说明的是,尽管对于普通雨水的浸泡情况,采用的是放射性废物固化体浸出试验方法,但对于浸出液中金属离子的检测并非只检测放射性金属,而是对所有重金属含量进行检测。
重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计
重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计摘要:某地重金属污染土壤,经过水泥基固化稳定化后分别进行用作路基填充材料,进入生活垃圾填埋场填埋,进入危险废物填埋场填埋等三种不同方式的处理。
针对这三种不同的处理方式,分别进行浸出实验设计,系统评估其固化稳定化效果以及再利用或填埋处置的长期环境安全性。
关键词:重金属污染土壤,水泥基,固化稳定化,浸出实验设计1.背景介绍某地重金属污染土壤,采用水泥基固化稳定化后分别进行三种不同方式的处理:(1)用作路基填充材料;(2)进入生活垃圾填埋场填埋;(3)进入危险废物填埋场填埋。
通过水泥基对重金属污染土壤进行固化稳定化处理,是对危险固废处理的有效手段,但是水泥基的固化稳定化处理并不能保证污染物的零泄漏。
经水泥基固化稳定化处理后的重金属污染土壤依旧会析出重金属污染物。
浸出实验是目前研究及评价重金属浸出特性的主要方法,主要的考察指标有浸出浓度和浸出率。
因此针对不同的处理方式,分别进行浸出实验设计,选择不同类型的浸出液,为系统的评估其固化稳定化效果以及再利用或者填埋处置的长期环境安全性提供参考。
2.浸出实验设计2.1用于路基填充材料的水泥基浸出实验方案重金属污染土壤采用水泥基固化后用于路基填充材料,根据《GB 14569.1-2011 低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》,该处理方式应属于水泥固化体的近地表处置。
在实际生活中,路基整块受雨水冲刷与浸泡,在酸雨多发地区,还受pH较低的雨水冲刷和浸泡,而路基不断受雨水浸泡属于短期浸泡。
则根据材料用途与实际情况,设置了两种短期整块废物的浸泡动态实验(浸出实验的一种)方案,试验过程中没有搅拌,定期更换浸出液。
对于普通雨水的浸泡,采用《GB/T 7023-2011 低、中水平放射性废物固化体标准浸出试验方法》,而对于酸雨雨水浸泡,采用硫酸硝酸法。
需要说明的是,尽管对于普通雨水的浸泡情况,采用的是放射性废物固化体浸出试验方法,但对于浸出液中金属离子的检测并非只检测放射性金属,而是对所有重金属含量进行检测。
基于生态水泥的再生混凝土中重金属浸出动力学研究
基 于生态 水泥 的再生 混凝土 中重金 属浸 出动 力学 研究 *
赵新 建 吴和 平 江敏 芳 曹云松
( 浙 江 省 质 量 检 测科 学研 究 院 , 浙江 杭州 3 1 0 0 1 3 )
摘 要 使用生态水泥、 再生骨料制备再生混凝土。分别通过快速浸出实验 和长期连续浸 出实验对混凝土中的重金属进行浸取 ,
Ab s t r a c t: The r e c y c l e d c o nc r e t e was pr e pa r e d by e c o— c e me nt a n d r e c y c l e d a g gr e ga t e . The r e c y c l e d c on c r e t e a nd
连 续浸 出实 验结 果 表 明 , 再 生 混 凝土 各 重 金属 元 素 的扩 散 系 数高 于 普 通混 凝 土 ( 除Z n外 ) , 这 是 由再 生 混 凝 土独 特 的 显微 结 构 引起 的 。
关 键 词 生 态 水 泥
再生混凝土
重 金 属 浸 出实 验
Th e d y n a mi c s t u d y o f h e a v y me t a l s e l u t i o n f r o m r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e e t b a s e d o n e c o - c e me nt ZH AO Xi i an, W U He —
并 采用 原 子 吸收 光 谱法 检 测 浸 出溶 液 中 的重 金 属 含量 , 对 比研 究 再 生混 凝 土 与普 通 混凝 土重 金 属 浸 出性 能 差 异 。 研 究发 现 , 快速浸 出 实 验条 件 下 , 再 生 混 凝 土 浸 出液 各 重 金 属 浸 出 浓 度 高 于 普 通 混 凝 土 浸 出浓 度 , 但仍低 于《 危险 废物鉴 别标准 浸 出毒性 鉴别 》 ( GB 5 0 8 5 . 3 —2 0 O 7 ) 标 准 规 定 的限 值 。快 速 浸 出实 验 条 件下 重 金 属浸 出量 与重 金 属 总 量 相 关 性不 显 著 , 说 明 快 速 实 验 方 法 有 局 限性 。长 期
高炉水淬废渣混凝土性能及重金属浸出毒性研究
3.Institute for Energ y ,Environment and Sustainable Communities,University of Regina,Regina,Saskatchewan,Canada¥4S 0A2 4.Baotou radiation environment management,Baotou 014060,China)
Abstract:There were a large am ount of heavy metal in the used water—quenched blast furnace slag
(WBFS)after adsorption,among them Cd“ exceeded identification standard for hazardous wastes of
(1.内蒙古科技 大学能 源与环境学院 ,包头 014010;2.华北电力大学环境研究 院,区域能源系统优化教育部 重点实验室 ,北京 102206 3.能源 、环境 和可持续发展研究所 ,里贾纳大学 ,里贾纳 ,萨斯 喀彻温省 ,加拿大 ¥4S 0A2;4包头市辐射环境管理处 ,包头 014060)
China,SO the slag belonged to the hazardous waste,and also it would bring secondary pollution and waste of resources. In order to control the pollution of heavy metal effectively, the concrete with different replacement rates of the used W BFS was investigated.The effect of the used W BFS on the workability of concrete was analyzed. In this study,the security assessment was also per formed through two leaching
生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体重金属动态浸出规律研究
生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体重金属动态浸出规律研究随着社会经济飞速发展,人们生活水平不断提高,生活垃圾产量也急剧增加。
由于焚烧法具有占地面积小、减容减量大、无害化程度高,可回收热能等优点,在我国近几年得到迅速推广应用。
但是作为垃圾焚烧产物之一的飞灰为危险废物,含有大量的Zn、Pb、Cr、Cd 等有毒有害重金属及二噁英等剧毒有机物,其最终处置即成为面临的新问题。
目前,焚烧飞灰多采用水泥固化或药剂稳定化处理达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》要求后,送至生活垃圾填埋场填埋处置,其浸出行为和长期的潜在污染尚未得到足够的关注。
以九江垃圾焚烧发电厂的焚烧飞灰及普通硅酸盐32.5R水泥制得100mm×100mm×40mm固化体,使用初始pH为5.5和中性的去离子水(pH=7.0)为浸提液,模拟固化体中重金属的长期(液表比为10:1、15:1和20:1)浸出和动态(补给量为700ml/d、2300ml/d和4150ml/d)浸出行为,并结合SEM和XRD分析其浸出机理。
本研究可为垃圾焚烧飞灰的长期、稳定处置提供理论基础重要依据。
长期浸出试验结果表明:pH=5.5时,液表比越大,浸出液的最后稳定pH越接近初始pH,Pb、Zn、Cd的浸出浓度随时间先快速增长到最大值,然后下降至基本稳定,Cr先增大然后减小,最后保持基本稳定;Pb、Zn、Cr、Cd的浸出浓度分别为0.0165mg/L<sup>0</sup>.2219 mg/L、0.0045 mg/L<sup>1</sup>.7483 mg/L、0.0016 mg/L<sup>0</sup>.0528 mg/L、0.0109 mg/L<sup>0</sup>.1236 mg/L。
pH=7.0时,浸出液的最终pH在12.73<sup>1</sup>3.06,液表比越大,pH越小,Pb、Zn、Cd的浸出浓度随时间先快速增长到最大值,然后下降至基本稳定;Cr浸出浓度先增大后减小,再增大再减小直至基本稳定;Pb、Zn、Cr的浸出浓度分别为0.0012mg/L<sup>0</sup>.0891 mg/L、0.0016 mg/L<sup>0</sup>.0170 mg/L、0.0012 mg/L<sup>0</sup>.0068 mg/L。
废物水泥窑共处置产品中重金属释放模型研究_混凝土路面场景
第一作者:张 霞,女,1979年生,硕士研究生,主要从事固体废物资源化技术研究。
*国家 十一五 科技支撑计划项目(No.2007BAC16B03)。
废物水泥窑共处置产品中重金属释放模型研究*!!!混凝土路面场景张 霞1 黄启飞2 王 琪2 杨 昱2 杨玉飞2(1.河南城建学院环境与市政工程系,河南 平顶山467044;2.中国环境科学研究院,北京100012)摘要 通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制得混凝土样品。
在混凝土路面场景分析的基础上,参照欧盟固体中无机组分有效量测试方法(E A NEN7371),以pH =3.2的HNO 3/H 2SO 4溶液(质量比为1∀2)为浸取液,在液固比为20L/kg 条件下,对混凝土样品进行模拟浸出实验;参照欧盟块状材料中无机组分的扩散实验方法(EA NEN7375)测定混凝土样品中重金属的有效释放量。
模拟浸出实验结果表明,Cr 、Ni 和Cd 在浸出过程中扩散控制是其释放的主要因素。
在此基础上建立了重金属在混凝土路面中的释放模型。
实验室实测累积释放量(实测值)与模型预测累积释放量(预测值)的拟合检验结果表明,实测值与预测值之间差异不显著,释放模型能较好地预测混凝土路面中重金属的长期累积释放量。
关键词 水泥窑共处置 混凝土路面 重金属 释放Model of heavy metals releasing in cement produced from co processing waste in cement kiln !based on concrete pavement scenario ZH A N G X ia 1,H UA N G Qif ei 2,WA N G Qi 2,Y A N G Yu 2,YA N G Y uf ei 2.(1.Dep ar tment of Env ir onmen tal and M unicip al E ngineer ing ,H enan Univers ity of Ur ban Constr uction,P ing ding shan H enan 467044;2.Chinese Resear ch A cademy of Env ir onmental Science ,Beij ing 100012)Abstract: Cement clinker was prepared by simulating cement calcination,and the obtained clinker w as used to pr oduce concrete samples.On the basis of concr ete pavement scenar io analy sis,the simulated leaching test of co ncr et e samples w hich refers to EA N EN 7371was co nduct ed to st udy the heavy metal r eleasing model.I n the simulat ed leac hing test,a blend of thick H N O 3and H 2SO 4(weig ht ratio of 1∀2,pH of 3.2)a pplied as ex traction so lvent and liq uid t o so lid ratio w as 20to 1,the max imum release amo unt of heav y met als fr om co ncr ete w as det ermined acco rding to EA N EN 7375.Result show ed that diffusion contro l w as t he major release mechanism of t he Cr,N i and Cd,and the leaching model o f heav y metals in co ncr ete pav ement w as built on that basis.T he independent t test of the predicted results and the measur ed ones sho wed that the no significant differ ence w as fo und betw een the measur ed values and pr edict ive values,they wer e fitting ver y well.T he release mo del could for ecast the cumulative release amount of heav y metals in concrete ex cellently.Keywords: co processing in cement kiln;concrete pavement ;heavy meta l;release随着废物水泥窑共处置技术的广泛应用,水泥产品中的有害物质在使用过程中有可能被释放到环境中,危害人体健康,故有必要对水泥产品的环境安全性进行评价[1]。
混凝土在重金属环境中的暴露研究
Ke y w o r d s c o n c r e t e ; c o n s t r u c t i o n a n d d e m o l i t i o n w a s t e ( C & D W) ; h e a v y m e t a l ; p e r m e a t i o n d e p t h
p a p e r e s t a b l i s h e s t h e e x p o s u r e o f c o n c r e t e t o h e a v y me t a 1 . I mme  ̄i o n o f C 2 0 c o n c r e t e s i n Z n , Cu , Pb ,C r , Cd s o l u t i o n a n d t h e i r mi x e d s o l u t i o n wa s c o n d u c t e d i n r e s e a r c h , a n d a n a l y z i n g t h e h e a v y me t a l d i s t r i b u t i o n i n d i f f e r e n t d e p t h s o f c o n c r e t e wa s f o l l o we d . T h e r e s u l t s s h o we d t h a t h e a v y me t a l s we r e c o n c e n t r a t e d a t c o n c r e t e s u r f a c e d e p t h o f l e s s t h a n l c m,h e a v y me t a l c o n c e n t r a t i o n s i n d e p t h b e y o n d
水泥混凝土制品重金属浸出的环境影响分析
水泥混凝土制品重金属浸出的环境影响分析
由于熟料不是水泥的最终使用状态,采用水泥熟料与水泥制品为研究对象判断实际环境中水泥混凝土的浸出有很大的差异.用水泥制品判定实际环境中重金属元素的浸出比用水泥熟料更具有合理*目前国内采用熟料作为研究对象来进行重金属浸出毒*实验.针对掺杂废弃物的水泥混凝土制品进行重金属浸出实验分析,采用模糊评价法分析浸出液对水体造成的环境影响.结果表明:废弃物掺量为13%的混凝土中重金属浸出液的含量达到地表水环境质量的二级标准,不会对水体造成污染.。
水泥熟料浸出重金属标准
水泥熟料浸出重金属标准稿子一:嘿,朋友!今天咱们来聊聊水泥熟料浸出重金属标准这个事儿。
你知道吗,这水泥熟料里的重金属可不能随便乱跑出来。
为啥要有这个标准呢?这就好比咱们家里要有规矩一样,不然不就乱套啦。
这个标准啊,那可是经过好多专家和研究人员费了好大劲儿才定下来的。
他们得考虑好多好多因素呢,比如环境安全啦,人们的健康啦。
要是没有这个标准,那些重金属跑出来,污染了土地和水源,那可就糟糕啦。
比如说铅、镉这些重金属,一旦超标浸出,危害可大了。
小朋友要是不小心接触到,影响生长发育,大人也会生病。
所以这个标准就是一道保护墙,把这些坏家伙牢牢地挡在里面。
而且哦,有了标准,水泥厂家也得好好遵守。
要是他们不达标,那可就要受到处罚啦。
这也是为了让我们生活的环境更美好,大家都能健健康康的。
你说是不是这个理儿?反正我觉得这个标准太重要啦,咱们都得重视起来!稿子二:亲,咱们来谈谈水泥熟料浸出重金属标准哈。
你想啊,水泥熟料到处都在用,要是里面的重金属随便浸出来,那不是大麻烦嘛。
这个标准就像是给水泥熟料戴上了一个紧箍咒,让那些调皮的重金属乖乖待着。
标准定得严严实实的,就是为了咱们的安全和环境的干净。
比如说汞吧,要是从水泥熟料里大量浸出,进入土壤和水里,那后果不堪设想。
庄稼长不好,水也不能喝了。
而且这标准可不是随便定的,那是经过反复测试、研究才弄出来的。
得保证既不过于严格,让厂家难做,又不能太宽松,让环境和咱们的健康受到威胁。
厂家们也得长点心,按照标准来生产。
不然,出了问题,可不是闹着玩的。
咱们消费者也得多留个心眼,看看买到的水泥是不是符合标准。
这个水泥熟料浸出重金属标准可关系着咱们生活的方方面面,可不能小瞧了它哟!。
混凝土中重金属离子污染的修复原理
混凝土中重金属离子污染的修复原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料,但是在使用过程中,混凝土中可能会含有重金属离子,如铅、镉、铬等,这些重金属离子对环境和人体健康都有一定的危害。
因此,混凝土中重金属离子的修复是一项十分重要的工作。
二、混凝土中重金属离子的来源混凝土中重金属离子的来源主要有以下几种:1. 建筑材料中的含量:混凝土中可能会含有重金属离子,如铅、铬等,这些重金属离子可能来自于建筑材料中的含量。
2. 工业废水的排放:工业废水中可能含有重金属离子,这些重金属离子可能会通过地下水的渗透进入混凝土中。
3. 大气污染:大气中的重金属元素会随着降雨而落到地面上,进而渗透进混凝土中。
三、混凝土中重金属离子的危害混凝土中重金属离子的存在会对环境和人体健康造成一定的危害,主要表现在以下几个方面:1. 环境污染:混凝土中重金属离子可能会渗透到地下水中,造成地下水污染,进而影响到周围的生态环境。
2. 建筑材料的损坏:混凝土中重金属离子在长期的作用下,会导致混凝土的结构发生变化,从而影响建筑材料的强度和稳定性。
3. 人体健康:混凝土中重金属离子可能会通过食品链的途径进入人体内部,从而对人体健康造成危害,如铅中毒、镉中毒等。
四、混凝土中重金属离子的修复原理混凝土中重金属离子的修复主要有以下几种原理:1. 生物修复法:生物修复法是利用微生物的代谢过程,将重金属离子转化为无毒或低毒的化合物,从而达到修复混凝土的目的。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂对混凝土中的重金属离子进行吸附,从而降低混凝土中重金属离子的含量。
3. 电化学修复法:电化学修复法是利用电化学反应的原理,通过施加电场的作用,将混凝土中的重金属离子移动到电极上,从而将其去除。
4. 氧化还原修复法:氧化还原修复法是利用还原剂和氧化剂对混凝土中的重金属离子进行还原和氧化,从而将其去除。
五、生物修复法的原理生物修复法是利用微生物的代谢过程,将重金属离子转化为无毒或低毒的化合物,从而达到修复混凝土的目的。
不同浸出条件下水泥中重金属释放特性的研究
不同浸出条件下水泥中重金属释放特性的研究魏芳;钱秋兰;唐景春;董涛;郑金召【摘要】水泥窑已广泛作为处理含重金属废弃物的一种有效手段,但水泥使用过程中重金属通过浸出会对地下水等环境构成危害.本文依据国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GBT 17671-1999),使用水泥熟料制备水泥试样,在液固比为20∶1(v/w)的条件下对制备的水泥试样进行连续浸出试验,分别模拟自然地下水、酸雨、海水不同环境条件,研究了细粒径(约1 mm)、粗粒径(约5mm)、块粒径(尺寸约40 mm×40 mm× 10 mm)3种不同粒径的水泥试样中重金属(Cu、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Mn、Sb、As、V、Co、Tl)的释放状况.结果表明:不同环境条件对水泥中重金属的浸出影响表现为海水>地下水>酸雨;在酸雨和地下水模拟环境下,不同粒径条件对于大多数重金属的浸出影响表现为细粒径>粗粒径>块粒径,而在海水模拟条件下没有一个统一的趋势;在酸雨和地下水模拟条件下,以细粒径水泥中Cr的浸出量最多,分别达到2.811 78 mg/kg和6.128 24mg/kg,而在海水模拟条件下,以粗粒径水泥中V的浸出量最多,达到5.629 64 mg/kg.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2014(021)002【总页数】5页(P85-89)【关键词】水泥;重金属;环境条件;粒径;浸出试验【作者】魏芳;钱秋兰;唐景春;董涛;郑金召【作者单位】南开大学环境科学与工程学院/环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300071;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;南开大学环境科学与工程学院/环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300071;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】X705水泥窑共处理技术是处理废弃物材料的一项有效措施,并且在发达国家中已被应用于处理工业危险废物[1—2]。
附烧含重金属废物所得的水泥中重金属的浸出行为研究_吴学勇
2008年8月 云南化工 Aug .2008 第35卷第4期 Yunnan Ch e m ical T echnology Vo.l 35,No .4#探索应用#附烧含重金属废物所得的水泥中重金属的浸出行为研究吴学勇1,高永琼1,金宜英2(1.云南省环境科学研究院,云南昆明650034;2.清华大学环境科学与工程系,北京100084)收稿日期:2008-05-08基金项目:云南省科技厅省院省校合作项目(2003BABJ B00A042)作者简介:吴学勇(1973-),男,云南镇雄人,环境化学工程师,主要从事固体废物处理方面研究。
摘 要: 为进一步研究水泥回转窑处置危险废物过程中重金属的固定特性与环境安全性,对生料和熟料分别进行了浸出试验,并对两者的重金属浸出浓度及浸出率进行了对比。
结果表明:7种作为研究对象的重金属在浸出液中的浓度均很低。
熟料中各种重金属的固化率均较高并且熟料中重金属的浸出率大大低于生料。
因此附烧含重金属废物所得的水泥产品,就重金属指标而言,在实际使用中的环境安全性是有保障的。
关键词:生料;熟料;浸出行为;矿物晶格取代中图分类号: TQ172.1+8 文献标识码: A 文章编号: 1004-275X(2008)04-0012-05St udy on Leachi n g Behavior of Heavy M etals from Ce m entP roduced by t he Burn ofW aste Containi n g H eavyM et alsW U Xue -yong 1,GAO Y ong -qiong 1,JI Y-i ying 2(1.Yunnan Ins tit u te ofE nvironm ental Science ,Kunm i ng 650034,C h i na ;2.D epart m ent ofEn vi ronm ental Science and Engi n eeri ng ,T si nghua U nivers it y ,Beiji ng 100084,C hina)Abstract : Leach i ng experi m ent on crude m ateri al and cli nker w as s t ud i ed f or the underst and i ng of h eavy m etal 's charact eristics and environm ent secu rit y i n t he treat m en t process of hazardou s w astes i n ce m ent rot ary k il n ,and l each i ngconcen tration and extracti on rate w ere co mp ared .R es u lt i nd icat ed heavy m etals w ere leached w it h very l ow concen trati on in seven research s ub j ect s ,and heavy m etals fro m cli nk er h ad a h i gh er i m m ob ilized rati o and l o w er leach i ng rate t han t hat fro m t he ra w m ateria.l The security of ce m en t product by t h e bu rn ofw astes contai n i ng heavy m etal s w as guaran teed i n t h e act ual app lication as to heavy m etal i ndex .K ey w ords :raw m ateria;l cli nker ;l each i ng beh avi or ;m i neral l atti ce rep lace利用水泥回转窑处理危险废物是一种经济环保的重要措施[1]。
水泥重金属浸出标准
水泥重金属浸出标准水泥工业是中国建筑材料行业的重要组成部分。
然而,由于水泥生产过程中存在重金属的释放和渗出,这些物质进入水系统和土壤中,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,制定水泥重金属浸出标准十分重要,以保护环境和人类健康。
重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素或化合物,例如铅、镉、铬、汞等。
它们通常以离子的形式存在于水泥中,如果溶解于水中,则会对环境和人体造成损害。
因此,制定水泥重金属浸出标准需要考虑以下几个关键因素:首先,合理的标准应该基于对重金属的毒性研究,以及对环境和人体的潜在危害评估。
对于每种重金属,必须了解其对人体健康的影响及其浸出阈值。
只有这样,才能制定出能够有效防止水泥中重金属释放的标准。
另外,标准还应该考虑到不同水泥类型和用途之间的差异。
不同类型和用途的水泥可能对重金属的浸出具有不同的敏感度和影响程度。
因此,在制定标准时,需要针对不同水泥材料和用途制定相应的限值标准,以确保整个水泥工业的可持续发展。
此外,标准制定还需要考虑到现有的水泥生产技术和设备水平。
如果制定过于严格的标准,可能会对水泥生产企业的生产效率和竞争力造成不利影响。
因此,在制定标准时,应该结合实际情况,采取逐步提高的方式,以便企业能够逐步达到标准要求,并进行技术改进和升级。
最后,标准的监督和执行也是非常重要的。
只有通过有效的监督和执行,才能保证水泥生产企业遵守相关标准,减少重金属的浸出和释放。
监督部门应该加强对水泥生产过程的监测和检测,对不符合标准的企业进行处罚,并公开违规企业的名单,以倒逼企业提高环境保护意识和技术水平。
废料中有价金属离子铁、铜、镍的测定及浸出工艺研究
废料中有价金属离子铁、铜、镍的测定及浸出工艺研究李英a,熊道陵a,b,陈玉娟a,李金辉a,马智敏b,罗序燕a【摘要】废料中一般含有多种有价金属离子.文中主要是对铁、铜、镍这3种金属离子进行浸出条件分析研究.通过分光光度法得出了铁、铜、镍离子的最佳波长,且在最佳波长处对这3种金属离子可能造成的干扰进行了研究,利用分光光度法测定废料中金属铁、铜、镍的含量.通过对废料中铁、铜、镍离子的浸出条件的研究,设定液固比、浸出温度、浸出时间、加酸量及浸出次数等因素进行实验,从而得出最佳的浸出条件,可使这3种金属离子的浸出率达到最佳.研究结果表明,在液固比为2∶1,浸出温度为35℃,浸出时间为0.5 h,加入硫酸量为0.5 mL/g废料,在浸出2次的条件下,铁、铜、镍的浸出率分别为97.95%,99.97%,98.51%.【期刊名称】有色金属科学与工程【年(卷),期】2012(000)006【总页数】7【关键词】废料;浸出条件;分光光度法;干扰离子0 前言基于我国资源现状,一些矿物资源——如铁、铜、镍仍不能完全满足人们的需要[1].将废料中的有价金属离子回收利用也是缓解这一问题的关键[2].在一些矿石的开采、冶炼、电镀、皮革鞣制、印染等行业,每天排放出大量的污水及废料,这些废料若长期堆放,很容易使一些重金属渗入土壤及水体中,不仅会污染环境,还会对人与动植物的生命造成威胁[3].因此对废料资源化利用方面的研究就显得十分必要,废料的资源化利用一般包括制作玻璃、磁性材料、回收重金属[4]及塑料制品等,其中以回收有价金属离子方面的报道据多.一般情况下,对废料中金属离子的测定方法有多种,如化学分析方法,仪器分析方法等.运用一般的化学方法对废料中的金属离子进行测定,成本高、操作繁琐且分析时间长.紫外可见分光光度计操作简便、快速且准确度高,无论是在食品检测、矿物分析及其它行业的发展中都发挥着重要作用[5].X射线荧光光谱法广泛应用于矿石中元素的测定,不仅可以对固体、粉末样品进行分析测定,同时也可以测定液体样品.此方法分析速度快、处理简单且不会因待测元素灰化而造成损失,测定的准确率也非常高[6-8].废料中的铁、铜、镍离子在测定波长处的干扰离子对被测离子的干扰分析研究较少,这样干扰离子在金属离子最佳测定波长处的影响的研究显得十分必要.对废料处理的方法有很多,一般会采用酸浸、碱浸、微生物浸出[9]、盐浸[10]、水浸出[11]等,但是针对我们所研究的废料中金属离子的种类,较为有效的方法是酸浸及氨浸[12-14].氨浸法的选择性好,但是氨水在浸出过程中容易挥发,影响浸出效果;酸浸相对于氨浸来说有以下优点:首先是浸出金属种类较多;另外在废料中加入酸之后,自身会产生大量的热,这会使酸浸效率大大提升,同时它也是在湿法冶金中广泛应用的方法之一.实验中所采用的废料来源于镀铁、铜、镍的废水,而后又加入石灰等沉淀剂,将有价金属离子转变为难溶氢氧化物、碳酸盐或硫化物等,成为电镀污泥[15].通过对电镀污泥性质及酸浸及氨浸优缺点的对比来分析,本实验适合用酸浸法对废料中的金属离子进行浸出,然后设定一系列影响因素,从而得出最佳的浸出条件,使有价金属离子的浸出率达到最佳.通过以上步骤,可使废料中的有价金属离子浸入到溶液中去,然后再采用沉淀法将这几种金属离子分步沉淀下来,从而得以回收.1 有价金属离子铁、铜、镍测定方法1.1 铁的测定(1)铁标准液配制.称取0.8611 g FeNH 4(SO4)2·12H2O于少量水中溶解,然后将其转移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容.此时溶液中铁离子浓度为1.00 g/L(1000 μg/mL)保存备用.将浓度1000 μg/mL稀释10倍即达可达到标准浓度100μg/mL.(2)标准曲线绘制.分别取铁标准浓度(100 μg/mL)溶液0.00、0.40、0.60、0.80、1.00、2.00 mL 于50 mL容量瓶中,用水稀释至15 mL左右,加入2.50 mL浓度为50 g/L盐酸羟胺溶液,摇匀.放置片刻,加1.00 mL浓度为50 g/L酒石酸溶液,5.00 mL浓度为2.5 g/L邻菲啰啉溶液,10.00 mL浓度为250 g/L乙酸钠溶液,用水定容.用1 cm吸收皿在510 nm波长处测量其吸光度,如图1的所示.1.2 铜的测定(1)铜标液的配制.称取0.3901 g CuSO4·5H2O于少量水中溶解,将其转移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容.此时溶液中铜离子浓度为1.00 g/L(1 000 μg/mL),保存备用.在进行测定时,将浓度为1.00 g/L溶液稀释100倍,可达到标准浓度10μg/mL.(2)标准曲线的绘制.移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL铜标准液,分别置于一组125 mL分液漏斗中,用蒸馏水稀释至40 mL左右,然后加入10.00 mL柠檬酸铵-EDTA混合溶液,2滴甲酚红指示剂,滴加氨水至溶液恰好变红色,再加入5.00 mL铜试剂溶液摇匀,准确加入10.00 mL四氯化碳,振荡1 min,静置分层后,有机相放入干燥的25 mL比色管中,再加入5.00 mL四氯化碳萃取一次,有机相合并,加0.50 g左右无水硫酸钠于比色管中,摇匀.用1 cm吸收皿,于435 nm波长处测定其吸光度,结果如图2所示.1.3 镍的测定(1)镍标准液配制.称取0.447 9 gNiSO4·6H2O于少量水中溶解,将其转移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容,此时溶液中镍离子 1 g/L (1000μg/mL),保存备用.将配好的溶液再稀释50倍可达到标准浓度20μg/mL.(2)标准曲线的绘制.分别吸取镍标准液0.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL 于 50 mL 容量瓶中,用水稀释至15~20 mL.按顺序依次加入5.00 mL 500 g/L酒石酸钾钠溶液,5.00 mL 50 g/LNaOH溶液,5.00 mL 50 g/L 过硫酸铵溶液,5.00 mL 10 g/L丁二酮肟溶液,静置15 min,用蒸馏水定容至刻度.用1 cm吸收皿,在500 nm波长处测定其吸光度,结果如图3所示.2 干扰离子因素分析在样品中,主要探讨铁、铜、镍、铬4种金属离子相互干扰情况,以一种元素A为标准进行测定,可以确定最佳吸收波长,将另外3种金属离子作为干扰元素,配制成一定浓度的溶液,与A在相同的条件下进行测定分析.2.1 干扰离子对铁离子的影响在pH值为2~9范围内,用盐酸羟胺将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),与邻菲啰啉溶液反应生成稳定的红色络合物时,矿样中大量的金属元素对铁离子会有不同程度的影响,其中钛不干扰其测定,相当于含铁量40倍的钙、镁、硅、铝,20倍的铬、钒、锰,5倍的铜、钴、镍不干扰测定,若这些离子超过一定的倍数,就会对铁离子的测定有一定的影响,造成干扰.根据这一原理,现分别取铁标准溶液(100 μg/mL)1.00 mL,铜离子溶液(1 000 μg/mL)1.00 mL,镍离子溶液(1 000 μg/mL)1.00 mL,铬离子溶液(1 000 μg/mL)3.00 mL (相当于铜、镍干扰离子浓度是铁离子浓度的10倍;铬干扰离子浓度是铁离子浓度的30倍)于4个50 mL容量瓶中,用水稀释至15 mL左右,以下操作同1.1(2)分析步骤.然后用紫外-可见分光光度法来对这4个样进行分析测定,如图4所示.由图4可知,在对铁标准溶液进行测定时,发现在波长为510 nm处铁离子的吸光度达到最大;另外在同一实验条件下,当铜、镍干扰离子的浓度是铁离子浓度的10倍,铬干扰离子的浓度是铁离子浓度的30倍时,在510 nm波长处铜、镍、铬离子的吸光度基本趋于0,对它无任何干扰,因此就将铁的最佳波长设为510 nm.2.2 干扰离子对铜离子的影响在微酸性或氨性溶液中,铜(Ⅱ)与铜试剂生成黄棕色络合物,然后用四氯化碳进行萃取.Fe(Ⅲ)在酸性或中性溶液中与铜试剂生成沉淀,溶于四氯化碳中呈棕色,但是在柠檬酸盐的氨性溶液中并不反应.钴、镍分别与铜试剂生成沉淀,溶于四氯化碳呈绿色和黄绿色且干扰测定,可加EDTA掩蔽消除干扰.根据此原理,分别取铜标准溶液(10 μg/mL)为 1 mL,铁离子溶液(100 μg/mL)为1 mL,镍离子溶液(500 μg/mL)为1 mL,铬离子溶液(100μg/mL)为1 mL(相当于铁、铬干扰离子浓度是铜离子浓度的10倍;镍干扰离子浓度是铜离子浓度的50倍)于4个125 mL分液漏斗中,用水稀释至40 mL左右,以下操作同1.2(2)分析步骤.然后用紫外-可见分光光度法来对这4个样进行分析测定,结果如图5所示.由图5可知,对铜标准溶液进行测定时,发现在波长为435 nm处铜离子的吸光度达到最大;在同一实验条件下,当铁、铬干扰离子的浓度是铜离子浓度的10倍,镍干扰离子的浓度是铜离子浓度的50倍时,在435 nm波长处镍、铬离子的吸光度基本趋于0,铁离子稍有一点点干扰,但是干扰不大,不影响整个测定结果,因此将铜的最佳波长设为435 nm.2.3 干扰离子对镍离子的影响在有氧化剂存在的碱性介质中,镍与丁二酮肟生成可溶性酒红色络合物,显色溶液可稳定24 h.铁、铝在碱性溶液中形成氢氧化物沉淀,可用酒石酸掩蔽.Fe (Ⅲ)的酒石酸盐络合物呈黄色,在500 nm波长处吸收极弱,故应在500 nm波长处进行光度测定以消除铁的影响,在此测定条件下,20 mg的铁并无影响,铜、钴与丁二酮肟生成有色络合物,其量各为0.1 mg对测定无干扰.铬(Ⅲ)小于0.5 mg不影响测定.现分别取镍标准溶液(20μg/mL)1.00 mL,铁离子溶液(1 000μg/mL)1.00 mL,铜离子溶液(1 000 μg/mL)1.00 mL,铬离子溶液(1 000 μg/mL)1.00 mL(相当于铁、铜、铬干扰离子浓度是镍离子浓度的50倍)于4个50 mL容量瓶中,用水稀释至 15~20 mL,以下操作按1.3(2)步骤操作,然后用紫外-可见分光光度法来对这4个样进行分析测定,结果如图6所示.在此实验中,取铁、铜、铬干扰离子的浓度都是镍离子的50倍情况下进行的.由图6可知,当吸收峰达到475 nm时,镍离子的吸光度达到最大值,但是此时铬离子的干扰较大,不利用镍离子的测定,因此,将波长向后移,大约490~500 nm处,铬离子的吸光度基本上趋于0,其它离子也没有干扰,另外在500 nm波长处铁的吸收极弱,不会对镍离子的测定造成影响,将镍的吸收波长定为500 nm.2.4 废料中铁、铜、镍、铬成分分析采用X射线荧光光谱法及光度法来对废料中的金属成分进行分析,结果如表1所示.通过以上2种仪器所测的结果对比,可知,利用光度法测定的结果与X射线荧光光谱法所测的结果相符合,说明采用此方法对废料中有价金属离子铁、铜、镍测定是可行的.3 对废料中有价金属离子浸出条件的选择3.1 液固比对废料中有价金属离子浸出率影响试验称取10.00 g左右的废料,加入适量的硫酸进行浸出,在浸出时,控制不同的液固比(重量比),浸出时间为0.5 h,浸出温度为35℃.将滤液及滤渣转移至1 000 mL容量瓶中定容,直接取上清液1.00 mL用分光光度法来测定其中铁的含量;将此上清液再稀释10倍,取0.50 mL测定铜的含量;取1.00 mL用于镍离子的测定,从而得到最佳的液固比值,不同液固比与铁、铜、镍离子浸出浓度关系如图7所示.由图7可知,发现在液固比为2∶1时,这3种金属离子的浸出浓度基本上达到最大值,随着液固比的不断增大,这3种金属离子的浓度无明显的变化,这说明铁、铜、镍在此条件下的浸出率也达到最大,因此将液固比选定为2∶1.由于所用原料较干,当控制液固比为1∶1时,样品呈糊状,无法进行浸出,所以未设定液固比为1∶1条件实验.3.2 浸出时间对废料中有价金属离子浸出率影响试验称取10.00 g左右的废料,加入适量的硫酸,由3.1分析步骤可知,最佳液固比为2∶1,浸出温度为35℃,在不同的浸出时间下,将浸出所得的滤液及滤渣转移至1 000 mL容量瓶中定容,直接取上清液1.00 mL用分光光度计来测定其中铁的含量;将上清液再稀释10倍,取0.50 mL测定铜的含量;取1.00 mL用于镍离子的测定,找出最佳浸出时间,不同浸出时间与铁、铜、镍离子浸出浓度关系如图8所示.由图8可知,铜的浸出浓度在1.5 h时达到最大,但是从1.0 h至1.5 h之间的浮动不是特别大;铁、镍这2种元素的浓度在0.5 h基本达到最大值,且随着时间的推移,它们的吸光度值基本不变,因此我们将最佳浸出时间定为0.5 h.3.3 浸出温度对废料中有价金属离子浸出率影响试验现称取10.00 g左右的废料,加入适量的硫酸,控制最佳液固比为2∶1(由3.1步骤可得),浸出时间为0.5 h(3.2步骤可得),在不同的浸出温度下,将浸出所得的滤液及滤渣转移至1 000 mL容量瓶中,直接取上清液1.00 mL用分光光度计来测定其中铁的含量;将上清液再稀释10倍,取0.50 mL测定铜的含量,取1.00 mL用于镍离子的测定,从而确定出最佳的浸出温度,不同浸出温度与铁、铜、镍离子浸出浓度关系如图9所示.由图9可知,铜离子受温度的影响较大,在5℃时浓度达到76.00μg/mL,但是当温度达到25℃时,浓度的变化较大,变为61.20μg/mL左右,而铁、镍的浓度值一直保持的较为稳定,所以最终将最佳的浸出温度值定为35℃.3.4 硫酸用量对废料中有价金属离子浸出率影响试验由理论值计算可知,若处理1.00 g废料需要消耗0.24 mL的浓硫酸,本实验步骤讨论不同硫酸用量情况下废料中有价金属离子的浸出情况,现称取10.00g左右的废料,加入不同量的浓硫酸,实验控制液固比为2∶1(由3.1步骤可得),最佳浸出时间为0.5 h(由3.2步骤可得),最佳浸出温度为35℃(由3.3步骤可得),按照此实验条件进行浸出,将浸出所得的滤液及滤渣转移至1000 mL容量瓶中定容,直接取上清液1.00 mL用分光光度计来测定其中铁的含量;将上清液再稀释10倍,取0.50 mL测定铜的含量,取1.00 mL用于镍离子的测定,通过检测,可得知哪个加酸量下3种金属浸出率是最高的.图10是考察加酸量对铁、铜、镍浸出率的影响,通过理论值计算得知,要使1.00 g废料中的金属离子完全浸出,需要加入浓硫酸的量为0.24 mL,从图10可看出,当加入硫酸的量为0.24 mL,3种金属离子的浸出率是很低的,随着酸量的加大,它们的浸出浓度值越来越大,但是变化量不大,因此将最佳加酸量定为0.5 mL/g废料.3.5 浸出次数对废料中有价金属离子浸出率影响试验通过实验研究废料中有价金属离子的最佳浸出条件为:液固比为2∶1,浸出时间是0.5 h,浸出温度为35℃,硫酸加入量为0.5 mL/g废料,在此基础上,又研究了不同浸出次数对废料的影响.(1)浸出一次的效果.现称取50.00 g左右的废料,按照以上最佳条件进行浸出,然后利用循环水泵对其抽滤,再用蒸馏水洗涤数次,从而使滤液及滤渣分离开来,得到滤液约200 mL左右,滤渣经干燥后约35.00 g.将所得的滤液转移至1 000 mL容量瓶中定容,取适量的溶液用紫外-可见分光光度计进行测定,通过计算可得到铁、铜、镍的浸出率.(2)浸出二次的效果.将第1次浸出后剩余的滤渣(约35.00 g),再次按照3.5(1)实验步骤进行浸出,得到第2次浸出后铁、铜、镍的浸出率,两次对比结果如图11.由图11可知,在浸出一次的情况下,铁的浸出率为85.7%,铜的浸出率可达98.5%,镍的浸出率为87.8%;对剩余的滤渣在同一浸出条件下浸出第2次时,3种金属离子的浸出率接近100%,其中铁的浸出率为97.95%,铜的浸出率可达99.97%,镍的浸出率为98.51%,由此发现,对废料大约进行两次浸出后,有价金属离子可以完全浸出.4 结果讨论(1)利用紫外-可见分光光法对铁、铜、镍金属离子测定是较为准确、简便的方法,并应用此测定方法对废料有价金属铁、铜、镍离子进行了分析,测定结果与X射线荧光光谱法测定结果一致.(2)对铁、铜、镍金属离子进行干扰元素分析,在最佳波长处,其他可能存在的干扰金属离子对此无明显干扰.(3)在浸出实验中,得出最佳的浸出条件是:液固比2∶1,浸出温度为35℃,浸出时间为0.5 h,硫酸加入量为0.5 mL/g废料.(4)不同浸出次数对废料中金属离子浸出率的影响,浸出一次时,铁、镍的浸出率不是很高,分别为85.7%和87.8%,而铜的浸出率可达98.5%;浸出2次后,3种金属离子的浸出率基本上接近100%,其中铁的浸出率为97.95%,铜的浸出率可达99.97%,镍的浸出率为98.51%,有价金属离子可以完全浸出.参考文献:[1]胡宝兰,许民才.从含镍废料中提取高纯氧化镍新工艺研究[J].安徽化工,2001,27(5):40-41.[2]陈凡植,陈庆邦,陈淦康,等.从铜镍电镀污泥中回收金属铜和硫酸镍[J].化学工程,2001,29(4):28-31.[3]彭滨.从电镀污泥中回收铜和镍[J].广东化工,2005,32(12):59-60.[4]Dutra A JB,Rocha GP,Pombo F R.Copper recovery and cyanide oxidation by 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掺垃圾焚烧炉渣水泥的重金属浸出特性
掺垃圾焚烧炉渣水泥的重金属浸出特性武双磊;徐建根;盛月强;陈胡星【摘要】为探索水泥窑协同处置生活垃圾焚烧炉渣(MSWIBA)的可行性,以MSWIBA部分替代硅质原料烧制水泥,侧重通过浸提试验研究掺MSWIBA水泥的重金属浸出毒性,同时,还通过强度测试、XRD/SEM等研究了MSWIBA对熟料烧成、水泥水化和性能的影响.结果表明,MSWIBA掺量从0到8%,熟料中f-CaO含量略有下降,对水泥凝结时间、3d和28d强度等无明显的不利影响,3d和28d水泥水化样重金属浸出浓度均低于GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类地表水限值.MSWIBA对熟料矿物和水化产物影响不明显,由于熟料矿物固溶和水化产物包裹的双重作用,重金属在水泥中固化良好.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2015(042)009【总页数】4页(P34-37)【关键词】生活垃圾焚烧炉渣;重金属;水泥【作者】武双磊;徐建根;盛月强;陈胡星【作者单位】浙江大学材料科学与工程学院,浙江杭州 310027;浙江新都水泥有限公司,浙江桐乡 314511;浙江新都水泥有限公司,浙江桐乡 314511;浙江大学材料科学与工程学院,浙江杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】TU525;TQ172.4+4随着城市化的快速推进,越来越多的城市正遭遇生活垃圾围城的困扰,垃圾焚烧发电是破解这一难题的重要出路。
生活垃圾焚烧炉渣(MSWIBA)是生活垃圾焚烧后的产物,1 t生活垃圾约产生0.2 t的MSWIBA。
生活垃圾焚烧发电大大缓解了垃圾围城的压力,但焚烧产生的炉渣需要二次处置。
目前不乏MSWIBA处置的研究和实践,如填埋、制砖等[1-2],但这些方法存在占用土地或处置量有限等不足,研发经济有效的处置方法具有重要意义。
水泥窑在协同处置固体废弃物方面有着得天独厚的优势,是当前研究和实践的热点[3-4]。
我国是水泥大国,产量达20多亿t,水泥企业遍布各地,若水泥窑能协同处置MSWIBA,将充分利用水泥企业现有工艺和设备,投资省、消纳量大,而且MSWIBA可替代部分水泥原料,节约资源。
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l 试验 部 分
1 . 1 主要 仪 器与 试 荆
要仪器 与试 剂见表 1 。
表1 主 要 仪 器 及 试 剂
仪器 I C | 光谱仪
盐 酸
,家及规格型 号 美国热电件尔( J A R R E I I A S H)
西 陇化 】 : ( AR)
标 准 物 质 颚式破粹机
I C P各金属元素分析波长
C u c r N i P b
n m
C d
波 长
2 1 3 . 8 6 3 2 4 . 7 5 2 6 7 . 7 2 2 3 1 . 6 0 2 2 0 . 3 5 2 2 6 . 5 0
O 前
言
2 试 验 结果 及分 析
2 . 1 粒径 对混凝 土 中重金 属浸 出性的影响
废 弃 混 凝 土 中重 金 属 浸 出性研 究
王 振 华
( 厦 门市 工程 检测 中心有 限公 司 ,福建 厦 门 3 6 1 0 0 4)
摘 要 :用废 弃 混凝 土做 再 生骨料是 废弃 混凝 土 资源
同粒级的废弃混凝 上再生材料 。选择 p H值等于 1和 3的盐 酸溶液 ,液阎 比为 l O : 1 ,试验 样 品在室温并 密封保 存一 周 后 ,用 中速滤纸进行过滤 ,获得澄清溶液 ,用 I C P测定 z n 、
国 家标 准 物 质 研 究 中 心
湖北 方网( F Y E P~2 )
浙江 } 虞4 0 ~1 0 m i l l 、 1 0~ 5 m m、 5~ 1 I n m、 l 一
标准筛 0 . J 5 i f l m、 0 . 1 5~0 . o 8 1 1 / 1 1 1 、 0 . 0 8~0 . 0 5 6 m m、
, f j 废 弃混凝 t做 f f f , 骨 料足 废弃 混凝 土 资源化 利用 的
彳 『 效途 之 ・ ,将 废弃混凝士通过 破碎筛分 成不 问的粒径 , f f f 加 以允分利朋 ,f } 『 足 破 碎筛 分过 程 中产生 的微 细粉 大
多填埋处 理 , 微细粉 的填 埋 也 许会 对 土壤及 地下 水产 危 水 泥混 凝 t : 足 碱性材料 ,试验时荇 不控制 溶液 p l H
F ・ H f f f 保 持一 一 定 ,酸 的加入会破 坏水泥 水化产 物 ,使本来 固 定J : 水化 物 f f I 的有害组分 易于浸出。  ̄ l l J l t 水泥 阎化 含有 仑属 离 f的废弃 物 已经得 到厂 泛
的研究 ,然 而 ,含重会 属 的同化 体在 周 围存在 溶液 的条 件 卜, 金属离 了会 发 迁移 , 蕈金属离 子迁 移 的速率 受
以p H值 等于 1的盐 酸溶 液浸渍 ,测定不同粒径的废弃
混凝土 中重金属离子 的浸 出性 。如表 3所示 。
表3 不 同 粒 径俊 弃 混凝 土重 金 属 离 子 的 浸 出性 m g・L 一
f f ( ,则 沥 液在短时问 内 p H值 就 会上 升到 1 2左 ,这 与 地1 或水 一 f I 混凝 所处 的使用 环境 相 差甚远 。雨金 属离 子 的没 受 溶液 p t t值 的影 响很 大 ,在 较 高 p H值 的情 况下 , 些 金属将会 降低 浸 l n ,符 采用 酸缓 冲溶 液 ,使溶 液 .
溶液 f l H值 、颗粒 比表l f I 『 积 、环 境 温度 、 金属 离子 种类 、 雨金属离 f存祚状 态等 的影 响 。本课 题 主要是 从再 生骨 料 粒 、浸 I } I 液 p H值 、电会属 离 类型j个方面来考察 不同 素对废 弃混凝土 中藿金属 离子的浸出性影响 。
出液 p H值 、重金属 离子 类型三个方面来考察不 同因素 对废 弃 混 凝 土 中重金 属 离子 的浸 出性 影 响 。
关 键 词 :废 弃 混 凝 土 ;重 金 属 ; 浸 出性 中 图分 类 号 :T U 5 2 8 . 0 1 文献 标 志 码 :B 文章编 号 : 1 6 7 2— 4 0 1 l ( 2 0 1 4) 0 3— 0 0 2 1— 0 2
2 0 1 4 q : 第 3期
第 4 0卷 总第u an Bui l di ng M at e r i a l s
・21・
2 0 1 4 年 6月
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2- 4 0 1 1 . 2 0 1 4 . 0 3 . 0 1 0
c u 、c r 、N i 、P l l 、c d的质量浓度 ,计算 混凝 土 中重金属 离 予的浸 出世如表 2所示 。
表2
元 素 Z n
化利 用的 有效途 径之 一 ,但 废 弃混凝 土 中的重金 属 随 着环
境 的 不 同 会 发 生 变化 本 课 题 主 要 是 从 再 生 骨 料 粒 径 、 浸
从 表 3可以看 出 ,废 弃混 凝土 在不 同粒径 时 ,其重 金
属的浸 出性是不 同的 ,在 1 m m 以上随着废弃混凝土 的粒径 增加 ,其重金属离 子的浸 出不断减 少 ,当大 于 1 0 I l f l m 的材 料 巾重金属离 子的浸 出量很低 ,大 多未 检 出。当大于 0 . 1 5 m m时 ,多数元素均可 以检测 到,而且重金属 的浸出并 没有 随着粒径 的逐渐 降低浸 出量 明显增 大 ,可 见 当粒 径小 到一 定程度时 ,粒径对重金属 的浸出无 明显影 响。 在废弃混凝 土 的重 金属浸 出性 研究 中 ,由于 酸溶液 的 存在 ,而混凝土 又属 于碱性 ,也就是 说在废 弃混凝 土颗 粒 重金属离子 的迁移 不仅存 在扩 散 ,也存 在化 学反应 ,这 种 化学反应 的协 同作用也增加 了其重 金属离 子释放的复杂性 。