Behavior, distribution and environmental influence of arsenic in a typical lead smelter

A field study was conducted to determine the behavior and distribution of arsenic during the pyrometallurgy process in a typical SKS(Shuikoushan) lead smelter in Hunan province, China. Environmental influences of arsenic in selected samples were evaluated. Arsenic contents in all input and output samples vary from 0.11% in raw lead to 6.66% in collected dust-2. More arsenic is volatilized in blast furnace and fuming furnace(73.02% of arsenic input) than bottom blowing furnace(10.29% of arsenic input).There are 78.97%, 13.69%, 7.31% of total arsenic distributed in intermediate materials, stockpiled materials and unorganized emissions, respectively. Matte slag-2, collected dust-1 and secondary zinc oxide are hazardous based on the arsenic concentrations of toxicity characteristic leaching procedure. According to risk assessment code(RAC) guideline, arsenic in collected dust-1 poses a very serious risk to the surrounding environment, arsenic in speiss, matte slag-2, water-quenched slag and secondary zinc oxide show low risk, while arsenic in matte slag-1, collected dust-2 and post dust has no risk to the environment.

Recovery of iron from lead-zinc metallurgical slags by bath smelting

The recovery of iron from iron sinking slag and lead smelter slag was investigated by desulfurization-reduction bath smelting. The effects of lead smelter slag(LSS) to iron sinking slag(ISS) mass ratio and temperature were investigated in desulfurization experiments. The X-ray diffraction(XRD) and X-ray fluorescence(XRF) analyses show that the optimum conditions are LSS:ISS of 3:7 and temperature of 1350°C. The composition of desulfurization products is mainly Zn Fe2O4, and the desulfurization rate of 99.66% is obtained under optimum conditions. The thermogravimetric(TG) and differential scanning calorimeter(DSC) analyses demonstrate that reductant is necessary for decomposition and reduction of zinc ferrite in desulfurization product. The effects of reductant, temperature and feeding modes on iron enrichment were investigated in reduction experiments. The scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive spectrometer(EDS) determination show that the iron content of reduction product is up to 99.36% under optimum conditions of coke as reductant, reduction temperature of 1450°C and the feeding mode of premixing.

我国铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征及成因

收集了我国32个铅锌冶炼厂周边共1 551个表层土壤样品重金属检测数据,从全国尺度范围分析重金属污染特征及成因。结果表明,土壤中铅、锌、镉、砷、镍、铬、铜、汞的平均值分别为396.35、605.15、13.91、27.07、28.66、79.38、59.73和0.42 mg/kg,含量范围分别为9.33~9 280、23.29~25 238、0.032~556.9、0.7~422、0.25~357.8、5~584.7、4.51~2 027.5、0.007~7.9 mg/kg,以《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)的第一类用地标准值为参考,铅、镉、砷、镍最大超标倍数依次为22.2、28.8、20.1和2.39倍。铅锌冶炼厂周边土壤重金属分布主要受大气沉降、方位、风向、距离梯度、地形和地域界限的影响。土壤重金属污染主要来自大气沉降,不规范的废渣堆存也会造成堆场周边土壤重金属污染。

锌冶炼厂周边农田土壤团聚体Cd、Pb分布特征及污染评价

为了解重金属Cd、Pb在土壤团聚体中的分布、赋存形态及其影响因素,以辽宁省葫芦岛市锌冶炼厂周边农田土壤为研究对象,采用Tessier五步提取法测定土壤各级团聚体中Cd、Pb形态,利用地累积指数法(Igeo)、原生相与次生相比值法(RSP)和风险评估编码法(RAC)评价其环境风险,并利用相关性与冗余分析明确影响Cd、Pb分布与形态的关键因素。结果表明,土壤Cd、Pb含量在水平方向上呈现以锌冶炼厂为中心,随中心距离的增加呈现先增加后降低的变化趋势;垂直方向上,表层土Cd、Pb含量分别为57.40、219.56 mg·kg^(-1),显著高于亚表层(55.06、135.99 mg·kg^(-1))。随着团聚体粒径的减小,Cd、Pb更趋向于在小粒径团聚体中富集,Cd富集能力强于Pb。重金属形态分布特征表明,Cd主要以可交换态和碳酸盐结合态赋存,占总Cd量的60%~94%,Pb主要以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态赋存,占总Pb量的45%~93%。粒径为<0.002 mm的团聚体组分中可交换态和碳酸盐结合态Cd及铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态Pb含量占比显著高于其他三个粒径团聚体组分。三种评价方法均显示小粒径团聚体中重金属污染风险较高。RAC风险评估方法既考虑了重金属形态又考虑了重金属总量,评价结果更为准确。RAC结果表明研究区Cd污染为极高风险,Pb污染为中等风险。有机质(SOM)、表面积(SA)、阳离子交换量(CEC)和铁锰氧化物是粒径<0.002 mm团聚体组分产生特性差异的主要因素。SOM对粒径为0.25~2.00、0.053~<0.25 mm和0.002~<0.053 mm团聚体中残渣态和有机结合态Cd、Pb均有极显著影响。CEC对粒径为<0.002 mm团聚体组分中可交换态Cd分布具有显著的影响。铁锰氧化物对粒径为0.053~<0.25 mm和<0.002 mm团聚体组分中Cd、Pb形态具有一定影响,且对可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态影响较大。Cd、Pb在污染农田中较高活性形态易在粒径为<0.002 mm团聚体组分中富集分布,具有较高环境风险,SOM、CEC和铁锰氧化物为Cd、Pb富集过程主要影响因素。

复配材料对中南地区冶炼厂周边镉铅复合污染土壤的影响

研究旨在探讨中南地区冶炼厂周边土壤镉铅复合污染问题,降低冶炼厂周边土壤污染风险。通过筛选3种复配钝化材料,进行土培试验模拟,探讨复配材料对株洲冶炼厂周边重金属污染土壤的钝化效果。结果显示:相同试验条件下,通过3种(C1、C2、C3)钝化材料处理后的土壤浸出溶液中镉、铅浓度均未超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,可溶性土壤重金属含量符合环境质量标准。从3种材料对湖南株洲冶炼厂周边土壤镉和铅第7、15、30天的钝化效果看,添加1.0%的C1(黏土矿物+TMT)材料钝化镉铅效果最好,酸浸态镉含量降低率最高达到了97.02%,酸浸态铅含量降低率最高达到99.37%。C1钝化材料对土壤中镉铅影响随着时间的推移从可交换态、铁锰氧化物结合态慢慢向残渣态转移,大大降低了镉铅向周边环境迁移转化的能力,减少了中南地区冶炼厂周边镉铅环境污染的风险。该试验筛选出了镉铅复合污染土壤钝化材料,为解决中南地区冶炼厂周边污染治理的提供了参考。

华北平原地区某铅冶炼厂附近土壤重金属有效性研究

为研究华北平原地区某铅冶炼厂对附近农田土壤和居民点内土壤重金属有效性的影响,在距离冶炼厂烟囱1000m和2500m处设置A1和A2两个采样断面(两断面间有一居民点),采取0～20cm土样,测定DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd含量.结果表明,A1断面DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd平均含量均低于A2断面.A1断面土壤DTPA-Pb和Cd变化范围分别为7.18～37.8和0.250～0.950mg·kg-1,平均值分别为25.2和0.580mg·kg-1;A2断面DTPA-Pb和Cd变化范围分别为14.7～133和0.280～2.35mg·kg-1,平均值分别为59.9和1.16mg·kg-1.所有样品的DTPA-Ni、Cu和Zn含量均小于5.5mg·kg-1.随着采样点距离冶炼厂烟囱距离的增加,土壤中DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd含量呈非线性下降,可用幂方程(Ni、Cu和Pb)或对数方程(Zn和Cd)拟合.用Pb和Cd的拟合方程计算得到的研究区内居民点中心位置土壤DTPA-Pb和Cd含量分别为30.0和0.731mg·kg-1,高于地带性土壤背景值.DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd的含量之间均存在极显著线性正相关关系(p<0.01).以上结果表明,冶炼厂造成研究区内土壤Pb和Cd有效性远高于正常水平,并导致Ni、Cu和Zn有效性有一定程度的升高,附近居民点内居民受到土壤高铅和高镉有效性的威胁;土壤铅和镉升高的范围达到距离冶炼厂烟囱2.8km以外区域.

陕西某铅锌冶炼区土壤重金属污染特征与形态分析

为了探讨铅锌冶炼对土壤环境质量的影响,对陕西某铅锌冶炼区土壤中重金属的含量和形态进行了分析,并运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值分别是陕西省土壤背景值的19.27、135.32、2.76、8.02倍。单因子污染指数评价结果显示,Cd(19.53)达到重度污染,Zn(1.78)和Pb(1.09)达到轻度污染,Cu(0.56)无污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,冶炼厂东、西10 km范围内土壤均处于重度污染程度,且东部高于西部。重金属形态分析结果显示,Pb、Cd、Cu、Zn各形态在全量中所占的比例都以残渣态(34.45%～45.98%)最大,其次为可氧化态(27.45%～30.57%),再次为可还原态(17.63%～23.61%),最后为可交换态(6.80%～14.41%)。重金属形态比例和土壤理化性质的相关性分析表明,pH值与Cd、Cu的可交换态比例呈显著负相关,与Zn的残渣态比例呈显著正相关。土壤有机质与Cd的可交换态比例、可还原态比例呈显著负相关,与Cd的残渣态比例呈显著正相关。铅锌冶炼厂周围土壤受到以Cd污染为主的多种重金属的复合污染,冶炼厂大气沉降、采矿场扬尘是主要污染源。土壤重金属污染防治中应当加强冶炼厂烟尘点源控制,防止土壤酸化。

鼓风炉水淬铅冶渣的矿物特征

通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜、热重差热分析仪以及化学分析对铅冶炼渣进行系统矿物特征研究。结果表明:铅冶炼渣中主要金属矿物为硅锌矿、锌黄长石、锌铁尖晶石、方铁矿以及金属铅。锌元素高度分散在玻璃渣相中,其中锌在硅酸盐中占66.28%(质量分数),在铁酸盐中占31.63%(质量分数),选矿回收有价金属锌需要以含锌矿物矿相重构为基础。金属铅与锌铁尖晶石伴生,可以采用强磁选回收锌铁尖晶石而富集金属铅。铅冶炼渣的水溶液为弱碱性,水溶液pH值与渣料的粒度大小有关。在强酸或强碱条件下,金属的溶解行为不同,控制碱性浸出条件可作为冶炼渣中铅选择性提取的有效方法。

铅锌冶炼厂周边农田土壤、苕子与荠菜的重金属污染特征

在云南某铅锌矿冶炼厂周边农田,采集当地主要绿肥（苕子）与野菜（荠菜）的植株和根部土壤样品,测定重金属（Pb、Zn、Cu和Cd）的全量和DTPA提取的有效态质量比,并进行污染评价。结果表明：1）综合污染指数评价显示,铅锌冶炼厂周边农田土壤以重度和中度重金属污染为主,Cd质量比为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》三级标准限值的1.94~8.30倍,污染程度最重,其次为Pb和Zn;2）荠菜植株Pb、Zn和Cd质量比的最大值、平均值均大于苕子;荠菜对Cd的富集系数大于1,对Pb、Zn和Cd的转移系数大于或接近1;3）苕子和荠菜地上部与土壤的Cd、Pb质量比,苕子地下部与土壤的Pb质量比,荠菜地上部与土壤的Zn质量比均呈显著或极显著正相关。研究表明：铅锌冶炼厂周边农田存在严重的重金属污染,Cd是主要污染因子;苕子和荠菜植株重金属质量比高,且荠菜对重金属的富集能力大于苕子。

华北平原某铅冶炼厂附近土壤的重金属含量和理化性质(英文)

在河南某年产量约2.6×105 t的冶炼厂以西,距冶炼厂烟囱239～4 795m处,选20个点,采集0～20、20～40、40～60和60～80cm土样并分析其重金属含量和理化性质。结果表明,在0～20cm土层,土壤Pb质量分数为28.3～183.0mg.kg-1,DTPA提取态Pb质量分数为5.43～75.5mg.kg-1。在0～40cm土层,土壤全量和DTPA提取态Pb质量分数与到烟囱的距离间存在非线性相关性。在40～80cm土层,也存在随距烟囱的距离增加,土壤全铅质量分数增加的现象。在40～80cm土层,当采样点到烟囱的距离小于600m时,土壤DTPA提取态Pb质量分数也较高。土壤pH、电导率和Olsen-P质量分数没有受到冶炼厂的明显影响。随着采样深度增加,高铅样品到烟囱的距离减小。以上结果表明,该冶炼厂已经造成附近土壤全铅和DTPA-Pb质量分数的增加,而土壤其他性质未受到铅冶炼的明显影响。

海泡石的改性及其在铅锌冶炼废水处理中的应用

以磁改性海泡石(Mms)为吸附剂,以汉中市某铅锌冶炼企业综合生产废水为处理对象,以多指标综合评分法为综合处理效果评价方法,考察了Mms对铅锌冶炼复合重金属污染废水的处理效果,通过正交试验极差分析可以得出,Mms处理重金属废水的的影响因素主次顺序为Mms投加量>pH值>反应时间t。最佳试验条件Mms投加量为3.5 g/L,pH=4,反应时间为60 min,此时Pb2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、As3+、Cu2+、Cd2+的去除率依次为:83.69%、98.82%、97.35%、99.17%、99.62%、89.18%、96.3%。同时对吸附饱和的Mms的再生性能进行了研究。

宝鸡铅锌冶炼厂周围大气降尘中重金属污染研究

为了研究宝鸡铅锌冶炼厂周围大气降尘中重金属元素的浓度含量、来源以及污染现状。利用火焰原子吸收分光光度法测定了大气降尘中的重金属元素的浓度,并且应用数据的多元统计方法和地质累积污染指数法对降尘中重金属元素的来源和污染程度进行评价分析。结果表明:铅锌冶炼厂周围大气降尘中重金属元素有4种主要重金属元素均超出中国、当地土壤背景值,其中Pb、Cd达到了重污染。

铅冶炼中的三废治理及环境保护

综述了铅冶炼厂的生产简况,主要三废的来源、类别、治理方法及其效果,生产中铅毒的防护及环境保护。针对三废治理存在的问题,提出了建议措施。

炼铅厂卫生防护距离的确定

铅冶炼过程中产生大量的含铅烟尘及 SO_2烟气,尤其是铅烟尘的无组织排放对周围环境造成严重污染。目前国内尚无铅冶炼厂卫生防护距离的报道。本文针对某铅冶炼厂(采用烧结机-鼓风炉炼铅工艺,年产5万吨电铅)铅的无组织排放实际情况,确定了合理的卫生防护距离。

间歇冶炼烟气制酸系统的设计

针对奥斯麦特铅熔炉烟气流量和浓度呈周期性变化的特点,提出采用一转一吸工艺制酸,然后通过离子液脱硫技术对制酸尾气进行处理。离子液再生解吸出的高纯度二氧化硫液化后储存,需要时气化后加到进入转化器的烟气中,以获得φ(SO2)6%以上的稳定烟气,保证制酸系统的稳定运行。

电铅熔炉的节能模拟试验研究

根据相似理论，对50t电铅熔炉进行了冷态模拟试验，其结果表明：炉内气流分布不均匀、炉子内部结构不尽合理、工艺及热工操作制度尚欠完善。为此，提出了相应的改进措施。

智能熔铅炉温控系统的设计

精密熔铸挡铅是提高适形放射治疗质量的重要保证,精确控制熔铅炉炉温则是精密熔铸挡铅的必要保证。本文介绍使用单片机(嵌入式芯片),通过改变熔炉加热器的通电占空比,改变了加热器"全或无"式的工作方式,使炉温得到精确控制。

鼓泡吸收塔在铅冶炼尾气处理中脱硫除铅尘的中试试验

针对当前铅冶炼生产工艺尾气中二氧化硫(SO2)和铅尘的处理现状,采用鼓泡式吸收塔代替传统喷淋塔,以生石灰为吸收液,对脱除炼铅厂尾气中的SO2和铅尘进行了中试研究。结果表明:浆液的pH值为5.5,喷管浸没深度为150 mm,可以达到最佳的运行状态,脱硫效率可达85%以上,除尘效率达97%以上。经连续运行,处理后炼铅尾气的SO2、铅尘排放浓度达到国家标准的规定。

豫西地区铅原矿冶炼设备及工艺革新与实践

为解决豫西地区中小型冶炼厂铅原矿冶炼直收率低、能耗高、环保差等问题，进行了冶炼设备和工艺的革新，如鼓风炉采用热风套预热空气鼓风、循环热水冷却水套，降低（减少）本床、炉缸深度、增加风口个数、风口角度等。并对各典型渣型进行了分析研究。从设备和工艺上保证了原矿的冶炼，取得了降耗、节能、节约熔剂，提高金属直收率，综合回收冰铜，增收贵金属等效果。

废弃铅冶炼厂及周边土壤铅分布特征

选择甘肃某废弃铅冶炼厂,对厂内及周边土壤中w(Pb)及Pb形态在粒度和深度上的分布特征进行了研究.结果表明,废弃铅冶炼厂内(Ⅰ区)土壤平均w(Pb)远高于其他区域,且远超出土壤环境质量三级标准(GB15618-1995),已受到严重污染;废弃铅冶炼厂外围(O区)、雨水冲积区(R区)符合土壤环境质量二级标准.Ⅰ区土壤Pb主要分布在粒径>2.00 mm土壤中,受冶炼废渣影响,以可还原态和弱酸提取态为主;O和R区w(Pb)随粒径增加而先升后降,主要分布在0.15~0.85 mm粒径土壤中,以可还原态为主.废弃厂外围土壤w(Pb)在纵向上总体随深度增加而降低;R区w(Pb)表现出随土壤深度增加而先增后减再增的规律,主要分布在20~40 cm深度土壤中.围墙可有效阻隔废弃厂内Pb向外的迁移,但风力扬尘、雨水淋滤仍使Pb向外迁移,导致O和R区土壤w(Pb)升高.