铅锌富集机制实验研究方法综述

元素富集机制的研究是重现成矿过程和查明成矿机制的基础,有助于深化对矿床的认识,为找矿提供理论依据。本文总结了近年来关于铅锌元素的迁移与沉淀机制的研究及其应用,包括3种铅锌迁移沉淀模式,4种含铅锌流体驱动模式,铅锌的迁移形式及其沉淀机制;同时简述了我国高温高压实验的发展历程以及4种高温高压模拟实验方法。重点介绍了4种高温高压实验模拟方法及其研究现状:①高压釜实验;②热液金刚石压腔—激光拉曼实验;③熔融毛细硅管—激光拉曼实验;④计算机模拟实验。从封闭—平衡—静止到(半)开放—非平衡—流动、淬火分析到原位观察,应是今后高温高压实验的发展方向。以地质特征为基础,采用高温高压成岩成矿模拟实验结合计算机模拟,精细刻画成矿过程并揭示元素富集机制不仅是解决实际地质问题的有效手段,更是很长一段时间内要为之努力的方向。

猪源肠道丁酸梭菌锌富集能力及富锌工艺的研究

试验旨在研究猪源丁酸梭菌JBH-1株分离株对锌离子的富集能力。采用单因素试验,以丁酸梭菌JBH-1株菌体产量和锌富集率为指标,对影响JBH-1株锌富集性能的锌离子质量浓度、锌加入时间、JBH-1株接种量、培养时间、碳源及氮源种类等发酵条件进行初筛;采用正交试验对最佳碳源、氮源添加量及上述其他发酵条件进一步优化,并在优化的发酵条件下进行50 L发酵罐模拟试验,评价JBH-1株的锌富集性能。结果显示,丁酸梭菌JBH-1株锌富集最优发酵条件为锌离子质量浓度250 mg/L、加锌时间为开始培养后第12 h、JBH-1株接种量10%、培养时间18 h、蔗糖添加量25 g/L、酵母浸粉添加量20 g/L、氯化铵添加量2 g/L。最优发酵条件下的发酵罐模拟试验结果显示,JBH-1株干菌体重量50.75 g,单位菌体锌富集量为139.66 mg/g,锌富集率为82.57%,锌有机率为12.60%。研究表明,综合锌富集量、锌富集率和锌有机化率分析,丁酸梭菌JBH-1株可作为畜禽用微生物有机锌制剂的储备菌株。

花石头河沿岸5种草本植物对锌富集的影响

[目的]为了探索生长在长期受选矿废水污染土壤上的草本植物对锌的富集与转移特征。[方法]通过对花石头河沿岸3个样区土壤和5种草本植物根部、茎叶进行采样处理与分析测试,研究重金属锌在植物体内的富集和转移特征。[结果]随着土壤锌含量的增加,植物体内锌含量也增加,土壤锌含量与植物全株锌含量、根部锌含量之间表现为0.01水平显著的正相关关系,但与茎叶之间不存在显著性相关关系。5种草本植物根部锌富集系数(EF)为0.941,茎叶EF值为0.464,光叶蕨、紫茎泽兰根部EF值超过1。在山坡上、公路边和河边3个采样区,山坡上5种草本植物的EF值最高,河边采样区各植物的EF值均较低,且它们之间的差异呈0.05水平显著性负相关。5种草本植物的锌转移系数(TF)大小顺序为三叶鬼针草>青蒿>紫茎泽兰>光叶蕨>野牡丹。对于3个采样区,植物中TF大小顺序为山坡上>公路边>河边。土壤锌含量与植物锌的TF呈0.05水平显著性负相关关系,即土壤锌含量越高,植物体内锌的转移系数越低。[结论]土壤中锌含量严重超标时抑制草本植物对锌的富集和转移。

锌冶炼用氧化锌富集物再生综合效益评价

针对锌冶炼用氧化锌富集物的再生效益进行评估,对推动锌再生资源利用的合理规划,支持环境管理的科学决策具有重要意义。以国内企业的调研结果为依据,建立包括经济效益、资源效益、环境效益和社会效益4个层面影响因素的氧化锌富集物再生综合效益评价指标体系;运用层次分析法(AHP)和基于指标相关性的权重确定方法(CRITIC)对指标进行组合赋权,再对采用黄金分割法划分的标准云进行修正,进而构建基于组合赋权-云模型的综合效益评价模型,并对江西某铅锌金属公司进行实例评价。结果表明:该企业氧化锌富集物再生制锌的综合效益水平较高,一级指标中资源效益水平高,环境、社会和经济效益水平较高,且环境效益和社会效益的评价结果不确定性更大。所得结果兼顾评价过程中的模糊性和随机性,提供了更加全面的锌冶炼用氧化锌富集物再生效益评价信息。

便携式X射线荧光光谱(PXRF)法同时测定氧化锌富集物中锌、铁、氯、镉、砷

氧化锌富集物的进口能弥补我国锌矿资源的不足,但要求ZnO>50%、Fe<10%、Cl<8%、Cd<0.25%、As<0.6%。目前常采用YS/T 1171.1~10—2017《再生锌原料化学分析方法》检测氧化锌富集物中锌、铁、氯、镉、砷含量,该系列检测方法均需要繁琐的湿法样品前处理,测量过程较为冗长,不能满足氧化锌富集物大量进口时快速通关的需求。建立了采用便携式X射线荧光光谱(PXRF)法同时测定氧化锌富集物中锌、铁、氯、镉、砷的方法。采用YS/T 1171.3—2017和YS/T 1171.5—2017方法对氧化锌富集物样品进行定值,然后选取21个含量具有梯度的氧化锌富集物样品作为校准样品,建立起各元素X射线荧光强度值与含量的校准曲线。各曲线相关系数在0.8164~0.9999,方法检出限为0.013%~2.0%,各元素的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.05%。与化学方法检测氧化锌富集物样品对比,结果基本一致。方法能应用到口岸现场进口氧化锌富集物快速筛查,检测一个样品仅需1 min,极大地加快了进口氧化锌富集物通关速度。

粉末压片-X荧光光谱法测定氧化锌富集物中Zn的含量

采用粉末压片制样和X射线荧光光谱法(XRF)测定氧化锌富集物中锌的含量。探讨了基体效应的影响,测定了准确度和精密度。实验结果表明:Zn含量的测定值与化学法吻合,相对偏差在-0.73%~1.0%之间,方法的精密度RSD≤1.4%。该方法测定快速、结果准确,可以满足进口商品快速检验的需求。

燃烧炉-离子色谱联用法测定氧化锌富集物中卤素

建立了燃烧炉-离子色谱联用法测定氧化锌富集物中卤素含量的方法。样品在燃烧炉内加热、燃烧、分解,逸出含卤气体被吸收液吸收后进入离子色谱进行定量分析。实验对进样方式、称样量、燃烧温度、保持时间进行了讨论和优化。结果表明:在2~10mg称样量、1050℃燃烧、保持200s条件下,不使用助熔剂即可实现样品的充分燃烧分解。分析采用A5-150分离柱,淋洗液为1.0mMNaHCO3+3.2mMNa2CO3,流速为0.7mL/min,30℃条件下进行分离。氟、氯、溴的方法检出限分别为45.25μg/kg、21.55μg/kg、61.53μg/kg,精密度RSD(11)≤9.6%,实际样品测定结果与现有方法吻合,可氟、氯、溴同步测定,满足进口氧化锌富集物的快速检验需求。

跨境氧化锌富集物能耗和收益分析及其应用前景

介绍了能耗评估和收益分析的概况,在跨境氧化锌富集物的特定生命周期,涵盖能源消耗、经济利用价值、投入产出效率等多维要素,通过计算实例对比分析了采用基于生命周期视角的综合能耗和基于eFootprint评价系统的生命周期能耗的评估差异。同时,围绕经济和环境两个角度,对评估对象进行了收益分析。研究表明,基于生命周期视角的综合能耗明显优于国家标准限额,收益分析呈现较好优势,能耗和收益分析方法体现出较为合理的评价效果,在健全再生资源评估体系和事后监管中具有良好应用前景。

高铅氧化锌富集物属性鉴别的探讨

本文采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射光谱仪(XRD)、激光粒度仪及标准方法等分析技术手段,对某疑似固体废物的含铅(Pb)以及氧化锌(ZnO)富集物样品进行分析和表征。将样品的外观、组成和理化特征,与委托方提供的工艺以及含Zn矿物、含ZnO产品及相关文献等进行比对和匹配。结果表明,样品来源、外观质量、水分和化学成分符合YS/T 1343—2019《锌冶炼用氧化锌富集物》要求,依照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和GB 34330—2017《固体废物鉴别标准通则》判断该含Zn物料不属于固体废物,为回转窑挥发得到的Zn冶炼用氧化锌富集物。

四种氮肥对海甘蓝(Crambe abyssinica)富集镉锌效应及根际土壤细菌群落特性的影响

以Cd和Zn复合污染土壤为研究对象,通过盆栽试验,研究了相同施氮量的4种氮肥(CO(NH_2)_2、(NH4)_2SO_4、NH_4Cl和NH_4NO_3)对海甘蓝累积Cd、Zn效应及根际土壤细菌群落变化的影响。结果表明,海甘蓝种子对地上部生物量的贡献最大。海甘蓝地上部生物量(b)表现为b(NH_4Cl)<b((NH_4)_2SO_4)≈b(NH4NO3)≈b(CO(NH_2)_2),地上部干重占整株干重的96%~98%。与施用CO(NH_2)_2相比,施用NH4Cl和(NH4)_2SO_4显著降低了土壤pH值,促进了土壤Cd和Zn活化,提升了海甘蓝茎、根等部位的Cd和Zn质量比;而NH_4NO_3与CO(NH_2)_2处理间的海甘蓝各部位Cd、Zn质量比并无显著差异。4种氮肥强化处理的海甘蓝Cd和Zn总提取量并未存在显著差异,整株海甘蓝对Cd和Zn的提取量分别为168.12~234.87μg/株和9 090.08~17 429.37μg/株。海甘蓝富集的Cd和Zn主要集中在地上部。与施用CO(NH_2)_2相比,施用NH_4Cl显著降低了海甘蓝根际土壤细菌Chao1,而CO(NH_2)_2、(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3处理间的OTUs、Chao1和Shannon Index均无显著差异。土壤有效Cd和Zn质量比是影响海甘蓝根际细菌丰度变化的最主要环境因素。利用海甘蓝植物提取修复Cd-Zn污染土壤时,应综合权衡强化措施对生物量、土壤pH值、Cd和Zn迁移分布及根际细菌特性的影响,不断优化氮肥施用参数(类型、时间和施用量),以获取最佳提取修复效果。

锌在高炉原燃料中富集规律的实验研究

本文设计了一种新的实验方法,模拟了高炉气氛条件下锌的富集规律,研究了锌蒸气随煤气从高温到低温过程中,锌在焦炭和烧结矿上的赋存形态。结果表明,493~905℃温度范围内,锌以极微小或絮状ZnO存在于焦炭表面,以淡黄色ZnO壳存在于烧结矿表面;当低于493℃时,锌以白色的ZnO和珠状金属锌存在于焦炭表面,但烧结矿表面未直接观察或检测到含锌物质。

莼菜富集锌的能力及其锌的分布探讨

用原子吸收分光光度法测定同一土壤栽培的5种作物及其环境(土壤、灌溉水)的锌含量,经方差分析和多重比较,玉米、马铃薯和两种水稻籽粒的锌含量彼此间无显著差异,均低于土壤背景值;而莼菜锌含量极显著地高于土壤背景值和另外4种作物,显示出莼菜对环境中的锌有很强的富集能力。采用先分离再测定的方法,进一步探索锌在莼菜各器官和几种大分子中的积累分布规律,结果表明,各器官均积累有锌,锌的分布量依次为:叶>主根>须根>茎;莼菜富集锌的70%以上结合于有机化合物中,在几种生物大分子中的锌含量依次为:蛋白质>水溶性多糖>碱溶性多糖。

灵芝深层发酵生物富集硒、锌的研究

研究了灵芝深层发酵生物富集硒、锌的效应。结果表明:生物富集硒,锌的最佳浓度分别为Se-120mg/L,Zn-40mg/L,富集硒的生物量为12.57g/L,富硒量859.71μg/g,富硒率9.01%。富集锌生物量15.38g/L,富锌量798.10μg/g,富锌率30.69%。

益生菌混合培养富集锌条件优化研究

[目的]优化益生菌混合培养富集锌的条件。[方法]以青春双歧杆菌ys01、德氏乳杆菌保加利亚亚种1.148 0和嗜酸乳杆菌ysh2混合培养富锌。通过单因素试验和中心组合试验对富锌条件进行优化。[结果]最佳富锌培养条件为:低聚果糖10 g/L、Zn2+0.41mg/ml、蛋白胨12.2 g/L、初始p H 6.0、接种比例3∶2∶1、接种量4.6%、培养时间72 h。在该条件下,青春双歧杆菌ys01、德氏乳杆菌保加利亚亚种1.148 0和嗜酸乳杆菌ysh2混合菌体锌的含量为550μg/g。[结论]以试验所得富锌混合菌体制备的富锌酸奶发酵剂具有良好的发酵性能。

植物超富集锌的生物学机制研究进展

Zn超积累植物具有地上部超量富集Zn的能力。一般认为,Zn超积累植物体内可能存在一种解毒机制,并通过独特的生理代谢过程使Zn得以吸收、运输和富集。这个过程包括Zn在植物体内跨根细胞膜运输、根共质体内运输及区室化、木质部长距离运输等重要环节。在此,总结了国内外迄今所报道的Zn超积累植物;同时从耐性、吸收、运输三个方面阐述了植物超富集Zn的生物学机制,并对以后的研究工作提出几点展望。

卫星灵芝液体发酵富集硒锌的研究

研究不同浓度的硒、锌对卫星灵芝菌丝体生长的影响,初步探讨卫星灵芝菌丝体生物富集硒、锌的效应。采用平板培养法及液体发酵法研究锌、硒对卫星灵芝菌丝体生长的影响及富集效应。培养基中不同浓度的亚硒酸钠对菌丝体生长均具有不同程度的抑制作用,但灵芝菌丝体的富硒量随着硒浓度的增加而提高,当亚硒酸钠浓度为40 mg/L时,菌丝体中的生物量、富硒量及富硒转化率最高,分别为1.54%、2 131.55 mg/kg、32.91%;培养基中硫酸锌浓度低于150 mg/L的范围内对卫星灵芝菌丝体生长有明显的促进作用,硫酸锌浓度为60 mg/L时菌丝体中的锌含量和富锌转化率最高,分别为1 142.91 mg/kg、1.76%。培养基中同时添加40 mg/L的亚硒酸钠和60 mg/L硫酸锌,菌丝体生长量1.60%,富硒量301.85 mg/kg,富硒率4.84%;富锌量为540.41 mg/kg,富锌率为5.72%。

锌铁配施对苜蓿芽菜锌铁富集的影响

研究了不同质量浓度的硫酸锌和鳌合铁配合施用对苜蓿芽苗菜的生长及其体内锌铁富集情况的影响。结果表明,在不影响芽苗菜生长的情况下,苜蓿芽苗菜中锌铁的含量均随外源锌铁的质量浓度升高而增加,但锌处理浓度为0.6 m g/l时,锌吸收利用率出现明显下降。

姬松茸深层发酵富集锌的研究

对姬松茸菌丝进行了富集锌的研究。首先对姬松茸的耐锌和富锌特性进行了研究,结果表明,姬松茸的耐锌能力和富锌能力都很强,在锌浓度为5 0～2 0 0 0 μg/mL的固体培养基上,菌丝均能生长,当锌浓度超过30 0 μg/mL时,菌丝生长受到一定影响;采用液体深层培养,当锌浓度为2 0 0 μg/mL时,富锌率最高。实验中还对培养条件进行了优化,在培养温度2 5℃,pH 5 1,振荡速度15 0r/min ,2 5 0mL三角瓶装液5 0mL ,接种量15 %(v/v) ,培养基中锌添加量为2 0 0 μg/mL时,姬松茸菌丝的生物转化量及菌丝体富锌率最高,达到12 6 4 %。最后对锌的有机化进行了研究,结果表明,姬松茸对锌有生物转化能力,加入的锌并非机械地物理吸附在菌体表面,而是发生了有机的生物转化,形成了牢固结合的复杂的有机锌,其有机化程度在5 7%左右。

锌胁迫下大叶落地生根富集规律及生理响应

通过水培大叶落地生根植物,研究其在锌胁迫下对锌吸收富集规律以及叶绿素、类胡萝卜素和丙二醛变化情况。实验结果表明:锌在大叶落地生根植物体内主要富集根部;茎叶锌含量与根部锌含量比值均小于1,在第60天时各浓度组均大于0.5,一定时间培养下植物体内对锌有一定转运能力;锌在低浓度时在一定时间内对植物生长起到促进作用,锌较高浓度时在前期抑制植物的正常生理活动,在后期植物受到胁迫减小,表明植物具有一定抗逆性。

X射线荧光光谱法测定氧化锌富集物中锌氯砷镉铁

采用粉末压片-X射线荧光光谱法,建立了氧化锌富集物中ZnO、Cl、As、Cd、Fe的同时测定方法,并建立了针对限量标准的快速筛查流程。结果表明,该方法适用于锌元素以氧化锌物相存在的氧化锌富集物中元素的检测,各元素检测线性范围如下:ZnO(23.66%73.04%)、Fe(0.073%10.25%)、Cl(3.24%25.24%)、As(0.02%0.095%)、Cd(0.038%1.36%);方法检出限依次为105.2 ppm、4.6 ppm、47.3 ppm、198.1 ppm、4.5 ppm,相对标准偏差小于0.27%。