铁砷复合污染下铁砷比对除砷效果的影响研究

针对铁砷复合污染型地下水,以原水铁砷比作为控制参数,通过烧杯试验研究了曝气接触氧化除铁工艺的除砷效果。结果表明,当初始砷含量分别为100,200,300和400μg/L时,原水铁砷比分别为35∶1,50∶1,52∶1和55∶1,能达到除铁效果且同时满足出水砷含量小于10μg/L的限值要求;根据氢氧化铁对砷的吸附机理,利用Freundlich吸附等温式建立了铁砷比与残余砷含量的数学模型,试验数据拟合结果与模型相吻合。此外,采用曝气氧化工艺处理铁砷复合污染地下水时,可以通过投加二价铁盐控制原水铁砷比,以实现同时去除铁砷的目的。

有色冶炼砷碱渣与铁砷渣共处理研究

以固废铁砷渣为铁源,开展了有色冶炼砷碱渣与铁砷渣的共处理研究。在Fe/As摩尔比为1.2、温度150℃、pH为0.3和反应时间12 h的条件下,As的去除率达到87.53%,稳定性符合EPA的监管限制。研究结果表明,以“以废治废”的理念实现了砷碱渣与铁砷渣的共处理,还可为有色冶炼企业绿色高效发展提供有力的技术支撑。

地下水系统中富里酸-铁-砷的共沉淀行为

地下水系统中砷酸盐与Fe(Ⅲ)的共沉淀可以有效减少砷向水生环境的释放。有机质易参与Fe(Ⅲ)的沉淀过程,从而影响砷的固定,但目前对基于共沉淀反应的C-Fe-As耦合机制的认识还非常有限。选取富里酸(FA)为典型有机质,通过开展室内批试验,探讨不同Fe(Ⅲ)浓度和pH值条件下地下水系统中FA-Fe(Ⅲ)-As(Ⅴ)的共沉淀行为,并综合采用三维荧光光谱(3D-EEMs)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜与能谱分析(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,揭示地下水系统中有机质-铁(氢)氧化物共沉淀(OFC)的固砷机理。结果表明:地下水系统中较高的Fe(Ⅲ)浓度促进水解共沉淀发生,有利于砷的固定及FA的组分分馏,FA中大分子量、强芳香性组分优先与水铁矿结合形成OFC;As(Ⅴ)通过占据OFC中类腐殖质组分与水铁矿的结合位点而被固定;地下水系统中较高的pH值抑制共沉淀发生,FA提高了Fe(Ⅲ)的溶解度,不利于砷的固定。该研究结果有助于深入理解地下水系统中砷与碳元素的地球化学循环过程,可为地下水砷污染的治理与防治提供理论基础。

砷酸铁@四氧化三铁磁性固砷材料的设计及稳定化研究

目前工业中的固砷的方法主要是铁法固砷,即使用稳定的晶型砷酸铁除砷固砷。为了对砷酸铁固砷进行优化研究,使用惰性四氧化三铁对砷酸铁晶体进行包覆处理,增强其耐酸碱能力,实现稳定化固砷的目的。通过对不同反应pH、铁砷摩尔比、反应温度所制备复合材料稳定性的研究,确定最优化固砷条件。最后通过毒性浸出试验(TCLP)评估了四氧化三铁包覆后的磁性固砷材料在极端环境下的长期稳定性。结果表明:使用四氧化三铁稳定化处理后的砷酸铁材料,能够达到国家危废处理相关标准,是合格的固砷材料。

三级耦合技术处理含砷废水工程实例

以某光伏企业为例,以砷为主要考察指标,设计“板框压滤+砷铁共沉淀+活性砂过滤”三级耦合工艺,应用于含砷废水预处理。介绍该工艺技术特点,并给出主要构筑物的技术参数,阐述工艺控制要点及系统运行情况,分析运行效果。工程运行结果表明,该工艺可有效去除总砷,出水水质稳定达标。

基于无定形砷酸铁沉淀的铜冶炼污酸除砷研究

针对传统石灰-铁盐污酸处理工艺产出的中和渣含砷高、不能进入柔性填埋场堆存的现状,采用基于无定形砷酸铁沉淀的预中和-铁盐沉砷方法,降低石灰-铁盐污酸处理流程中和渣砷含量,确保含砷渣能够进入柔性填埋场。热力学分析发现,砷酸铁稳定存在的pH值为0~5.2;在pH=4~5时,As-Fe-H_(2)O体系中砷酸铁可以形成并稳定存在,同时不会产生Fe(OH)_(3)沉淀。研究表明,石灰乳预中和过程终点pH为4.5时,没有砷酸钙沉淀产生或少量产生,预中和石膏含砷小于3%。铁盐沉砷过程温度和初始pH值的升高,有利于降低沉砷后液As浓度、增加As沉淀率和沉砷渣中As含量;但提高初始铁砷摩尔比和初始砷浓度,并不利于砷的沉淀。在低温(40℃)及较短的时间(1h)的条件下,单独采用空气或者80%氧气作氧化剂,难以获得较好的沉砷效果,必须加入适量的H_(2)O_(2),以提高As^(3+)离子的氧化效率。在优化条件下,沉砷后液平均砷浓度为2.80g/L,沉砷渣平均含砷27.01%,沉砷渣为疏松多孔的无定形砷酸铁,砷沉淀率为71.62%。沉淀反应是无定形砷酸铁生成过程的限制步骤。

含砷铜渣中砷的分离与固化

砷是锌冶炼过程中的有害杂质元素,不仅制约着锌冶炼的顺利和安全生产,同时也影响企业的经济效益。云南某锌冶炼企业采用“SO_(2)还原浸出—铁粉沉铜”工艺处理锌冶炼浸出渣后所得铜砷渣砷含量高,为降低铜砷渣中砷的含量和提高铜渣的计价系数,采用“SO_(2)还原浸出—铁粉沉铜”工艺铁粉沉铜后的溶液为浸出剂,将含砷铜渣与含有一定浓度H_(2)SO_(4)及Fe^(2+)的铁粉沉铜后溶液以一定的液固比混合,用氧压浸出工艺进行处理,开展砷的分离与固化,深入研究关键技术参数对含砷铜渣中铜、砷浸出率,砷固化率以及固砷渣品质的影响规律。结果表明:含砷铜渣在初始硫酸浓度50 g/L、液固比5∶1、氧分压0.4 MPa、反应温度120℃、反应时间3 h的工艺条件下,可实现含砷铜渣中99%以上的铜和砷被浸出;含砷铜渣在铁砷质量比2.0、初始pH值1.0、液固比5∶1、氧分压0.4 MPa、反应温度120℃、反应时间3 h的固砷工艺条件下进行固砷处理,有价金属损失小,砷以稳定的臭葱石晶体固化,砷固化率98.23%,且臭葱石晶体结构良好、晶粒清晰、表面光滑、边缘整齐;固砷后的溶液经过锌粉置换沉铜,可产出含铜质量分数在70%以上的富铜渣,铜渣中铜的计价系数较除砷前提升13%,既实现了含砷铜渣中砷的分离与固化,降低了砷对环境的污染,又实现了企业的经济效益。研究结果可为锌冶炼含砷铜渣的高值化利用和砷的环境污染防治及环境风险防控提供参考。

砷铁渣中砷和铁的资源化利用研究

采用磁化还原法回收砷铁渣中的砷和铁,优化实验条件为:焙烧温度650℃、碳加入量25%、焙烧时间180 min、氩气保护,此条件下砷挥发率达97.25%,焙烧渣中砷含量降至0.61%;砷以As_(2)O_(3)形式回收,纯度为99.13%;砷铁渣中铁被磁化,可采用磁选法以Fe3O4形式回收。该工艺实现了砷铁渣资源化利用。

铁砷共沉淀-氢化物发生-原子荧光光谱法测定铜矿中的砷

采用氢化物发生原子荧光光谱法测定铜矿中的砷。样品经盐酸-硝酸溶解,加入三价铁离子,调节溶液pH值,使三价铁与砷形成共沉淀,过滤分离FeAsO_4与铜离子。含砷的沉淀经过浓盐酸溶解,在盐酸介质中用氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷量。砷与铜的分离条件为：用氨水调节样品溶液pH到4.5,三价铁离子加入量为20 mg。方法测定范围为0.001%~1%,检出限为0.3μg/g。经过共沉淀处理后,主量元素铜、铅和锌大部分已与砷分离,不干扰砷的测定。用国家一级标准物质对此方法进行验证,所得砷含量与标准值相符,对铜精矿样品平行测定5份,结果显示精密度RSD〈4%,准确度〈2%,可准确测定样品中的砷元素。

石灰-铁盐法处理工业含砷废水研究进展

石灰-铁盐法处理工业含砷废水具有沉淀效率高、运行费用低、投加药剂种类少等优点,被广泛应用。本文在分析了石灰法处理含砷工业废水存在的问题基础上,综述了石灰-铁盐法沉淀含砷工业废水的机理及p H、铁砷比、温度等因素对沉砷效果的影响,通过实例分析石灰-铁盐法处理含砷酸性硫酸废水的工艺流程及效果,并对该方法存在的缺陷进行了分析。

三氯化铁除砷(Ⅲ)机理

采用XPS、SEM、TEM和红外分析的方法研究了三氯化铁除砷(Ⅲ)的机理。结果表明,三氯化铁是通过吸附共沉淀的方式去除水中的砷(Ⅲ)。XPS的数据表明在氯化铁处理含砷(Ⅲ)废水时有氧化还原反应发生;从SEM和TEM图可以看出随着溶液pH的升高,沉淀物从颗粒状态逐渐变为不规则的絮凝状态,颗粒粒径逐渐增大,表面有吸附物质存在;而从沉淀物的红外光谱图可以推断无砷酸铁生成。

水分管理模式对水稻根区砷铁磷动态变化规律的影响

采用土-砂联合培养的方法,研究了淹水-湿润-干湿交替3种不同水分管理模式对整个生育期内水稻根区介质（石英砂）中砷、铁、磷含量在不同生育期阶段和不同根区层次（距土-砂表面0-10 cm为上层,10-20cm为中层,20-30 cm为下层）动态变化的影响。结果表明：淹水管理模式下,砷的含量总体高于其它两种水分处理（P〈0.05）,而铁的含量则湿润处理总体较高（P〈0.05）,水分对不同生育期磷含量的影响未达到显著水平;根区的中层和下层砂介质中砷含量有高于上层的趋势（P〈0.05）,铁含量则是上层总体高于下层（P〈0.01）,而各层中磷含量没有显著性差异;从不同的生育阶段来看,砷和磷含量随生育期的波动不明显,但铁含量在整个生育期的变化则达到了极显著的水平（P〈0.001）。此外,在3个水分管理模式中,只有淹水条件下砷和铁的含量表现出显著正相关关系（r=0.45（n=36）,P〈0.05）。就各层而言,上层及中层,干湿交替处理下砷铁表现出一定的相关性,相关系数分别为0.65（P〈0.05）和0.84（P〈0.01）;根区的下层淹水管理模式下砷铁、砷磷均存在极显著正相关,相关系数均为0.87（P〈0.01）。

人工合成图水羟砷铁矾的矿物学研究

图水羟砷铁矾是目前发现的存在于酸矿废水中的唯一的亚砷硫酸盐含铁矿物,其化学式为Fe6(AsO3)4(SO4)(OH)4.4 H2O。图水羟砷铁矾对研究酸矿废水中砷地球化学以及冶金含砷废水处理都具有重要意义。本文通过恒温水浴反应器合成该矿物,首次采用红外光谱和拉曼光谱对其表征,结果表明:位于770 cm-1处的红外特征峰来自矿物中As—O伸缩振动;位于609、663、512、455和365 cm-1处的拉曼特征峰分别来自矿物中As—OH不对称伸缩振动、As—OH伸缩振动(υ3)、AsO33-不对称弯曲振动(υ4)(512和455 cm-1)和O—As—O弯曲振动;光电子能谱结果表明矿物中As为+3价,不存在更高氧化态。低pH值和高硫酸根有利于矿物获得较好晶形;矿物在pH>3出现不谐溶解,首次测定矿物溶度积常数(Ksp)为107.7,标准吉布斯反应自由能(ΔG0f)为-3 605 kJ/mol。

某硫铁矿烧渣选铁除砷工艺研究

针对武汉某化工公司的硫铁矿烧渣进行弱磁选富集铁矿物—化学法除砷试验,结果表明:在磨矿细度为-0.038 mm占80%、磁场强度为160 kA/m的条件下弱磁选1次,所得精矿铁品位为61.91%、铁回收率为92.96%、硫含量为0.682%、砷含量为0.381%;弱磁选精矿以盐酸作浸出药剂,在矿浆浓度为40%、酸固比为1∶25、搅拌强度为300 r/min条件下浸出40 min,滤除废酸后用水清洗3次,最终能够制备出铁品位为63.35%、铁回收率为92.88%、硫含量为0.325%、砷含量为0.083%的铁精粉。如何在保证脱砷效果的同时提高硫的脱除率是需要进一步研究的课题。

用氢氧化钠浸出含钴高砷铁渣中砷的试验研究

研究了用氢氧化钠浸出钴冶金过程中产出的高砷铁渣中的砷。结果表明,在高温高碱性条件下,砷浸出率达98%以上,可实现与钴、铁的分离。

含砷废水砷铁分离的研究

以氢氧化钠作为沉淀剂,对含砷废水进行选择性沉淀研究,考察了pH值、搅拌速度、温度等因素对砷、铁分离效果的影响,确定了合适的工艺条件:温度25℃,pH=13.5,搅拌速度500 r/min.此工艺条件下铁的回收率达到99.9%以上,实现了砷、铁的有效分离.

绿砷钡铁石在广西的发现

本文研究了在广西德保铜锡矿床氧带化中发现的绿砷钡铁石,给出了它的物理性质、化学成分和晶胞参数等矿物学数据。

高砷铁渣脱砷土著微生物的选育与初步鉴定

利用9K培养基对高砷铁渣中土著生物分离纯化后获得某一细菌进行纯培养,采用分子生物学方法对该细菌进行相关鉴定,结果表明:属于Bacillus属,该细菌在矿浆浓度为5%,最佳温度为30℃的条件下,周期在14天内对废渣中砷的浸出效果达到最佳。高砷铁渣中砷的含量可降低至3.92%。

压力下铁砷基化合物的超导电性研究

随着高压实验设备与技术的不断发展,压力作为对物质状态调控的独立变量在凝聚态物理研究中得到了越来越广泛的应用.高压研究对发现新材料、新现象、新规律及对其形成机理的理解和对相关理论的验证起到了不可替代的重要作用,近年来在对铁基超导体超导电性的高压研究中取得的诸多重要研究进展充分说明了这一点.本文简要介绍了在压力下铁砷基超导体中呈现出的一些有趣的物理现象及其所反映出的物理内涵,例如,压力下对1111体系超导电性的研究在指导常压下用小离子半径元素替代获得最高超导转变温度的铁砷基超导体和推测铁砷基超导体超导转变温度上限等方面起到了重要作用;压力可抑制122体系母相的磁有序进而诱发超导电性,并揭示出Eu-122体系中Eu离子插层的磁有序与FeAs层超导电性的关系;在新型铁砷基超导体Ca_(0.73)La_(0.27)FeAs_2中发现的压致双临界点现象等.希望本文能对读者了解铁砷基超导体的高压研究进展情况有所帮助.