铅锌尾矿/电石渣基加气混凝土的组成及结构

为了综合利用固体废弃物,以铅锌尾矿和电石渣为原料制备加气混凝土(AAC)。综合应用宏观与微观的分析方法,研究了铅锌尾矿的细度和掺量对加气混凝土性能的影响,以及不同养护阶段加气混凝土的物相组成、微观结构和蒸压反应机理。结果表明:随着铅锌尾矿细度减小,料浆的流动性提高,水化反应速度加快。但细度过小,易导致料浆过稠,影响加气混凝土良好气孔结构形成和性能;铅锌尾矿掺量过大,体系内未反应的铅锌尾矿残余颗粒堆积增多,颗粒间缝隙减小,影响了水化产物的生长和结晶,导致加气混凝土制品性能下降;当铅锌尾矿比表面积为420 m^(2)/kg、掺量为63%(质量分数)时,加气混凝土的绝干密度和抗压强度分别为590 kg/m^(3)、4.98 MPa,达到了《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968-2020)规定的A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求。静停养护前加气混凝土坯体内水化产物为C-S-H凝胶和钙矾石(AFt),经静停和蒸压养护后AFt分解,主要水化产物为C-S-H凝胶和托贝莫来石。

真空蒸馏还原工艺在处理含铅锌物料中的能耗核算

某企业采用真空蒸馏置换处理工艺每年处理10万t含铅锌物料,该工艺主要以混合渣和低品位铅锌矿为原料,以焦炭为还原剂,经原料干燥、混合、压球、真空还原蒸馏、冷凝、精炼等工序制取金属锌及铅合金。年综合能耗14721.53tce,锌锭产品单位能耗736.08kgce/t,达到国内先进水平,具有明显的节能环保优势.

丛枝菌根真菌对不同铅锌矿渣处理模式生态拦截效果的影响

【目的】丛枝菌根真菌(AMF)作为大多数植物的共生真菌,对植物富集重金属和提高植物耐受性具有积极作用,本研究通过分析丛枝菌根真菌的孢子数和侵染率对不同矿渣处理模式的土壤相关指标、植物生长指标、根系形态、土壤重金属流失量的差异性和相关性变化,揭示AMF对4种处理模式生态拦截效果的影响。【方法】以栾树为主要供试植物,设计4个处理组:CK(100%矿渣)、K0(90%矿渣+5%蘑菇渣+5%CaCO_(3))、S(栾树)、CP(栾树+夹竹桃+香根草),通过模拟矿山玻璃装置系统进行实验。【结果】1)4种矿渣处理模式的AMF土壤孢子密度CP>S>K0>CK,4种矿渣处理模式的土壤孔隙度、含水率、有机质含量变化趋势与孢子数变化趋势一致。脲酶、磷酸酶随着改良剂的增加和植物的种植而增加,与孢子数正相关,过氧化氢酶总体呈现出CK>K0>CP>S组的规律,且差异性显著,与4个处理组AMF孢子数呈现负相关。2)S组与CP组株高、生物量差异明显,S组AMF与植物生物量显著相关,复合种植后,AMF与植物株高、地上生物量和总生物量显著相关与地下生物量极显著相关,植物根系形态提升明显。3)Pb流失量呈现出CK>K0>S>CP的规律,与AMF孢子数负相关,添加改良剂后,土壤Pb流失量大幅度降低。栽种栾树后,土壤流失量逐渐趋于稳定,Zn流失量呈现出K0>CK>S>CP的规律,添加改良剂后,孢子数增加,Zn流失量高于空白组,种植栾树,AMF提升明显,Zn流失量显著减少,稳定性增加。【结论】AMF对土壤的酸碱度具有调节作用,同时AMF对植物的生长与发育存在一定的正向促进作用。植物复合种植根系更复杂,更能促进AMF的生长和传播以及增加植物之间的养分和水分共享,还能够渗透入土壤深层影响Pb和Zn元素的迁移和转化。植物Zn、Pb含量主要集中在根系部分,AMF与流入植物的Zn、Pb金属相关性主要体现在茎叶上。地下部分AMF对Zn元素的影响显著,在栾树生长阶段AMF作用主要体现在是提高Zn的迁移与转化,以及将其转运至地上茎叶部分,但该作用对于Pb元素的影响效果不明显。

铅锌冶炼渣基胶凝材料固化电镀污泥研究

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料,评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果,并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明,在碱含量为3.5%(质量分数)、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下,铅锌冶炼渣基胶凝材料可安全固化2.5%(质量分数)的电镀污泥;与未加有机聚合物相比,加入有机聚合物后复合胶凝材料对电镀污泥的固化量提高一倍,同时抗压强度提高27.45%,此时总Cr浸出浓度从20.05 mg/L降低至13.65 mg/L,低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)规定的限值。固化体的矿物组成、微观形貌、化学键和原子价态分析表明,在铅锌冶炼渣中Fe(II)和有机聚合物共同作用下,能有效降低Cr毒性,提高重金属离子固定率。本研究为安全处置电镀污泥及综合利用铅锌冶炼渣提供了新思路。

提高烟化炉处理铅锌冶炼渣能力的实践

某铅锌冶炼厂通过烟化炉处理铅锌冶炼渣回收有价金属,由于烟化炉采用的钢制冷却水套使用寿命短,导致作业率偏低。同时,由于烟化炉冶炼渣的SiO 2含量高,烟化炉经常出现炉渣流动性恶化而影响作业率。随着该冶炼厂渣物料产量的增加,烟化炉能力不足的问题逐渐凸显,急需提升作业率和炉床能力。通过系统研究,对烟化炉的工艺和设备进行优化改造,烟化炉的实际作业率从改造前的85.01%提高到96.48%,床能力提高3.9 t(m^(2)·d),达到21~22 t(m^(2)·d)。

微波强化中和铅锌冶炼渣干燥机制研究

针对现行铅锌冶炼渣干燥周期长、过程污染大等问题,本文提出微波强化干燥新工艺,在分析原料物性状态的基础上,对中和铅锌冶炼渣高温介电及微波干燥影响因素进行分析,明确了微波强化中和铅锌冶炼渣干燥过程机制。结果表明,中和铅锌冶炼渣中含有结晶水的物相为CaSO_(4)·0.5H_(2)O,自由水含量为30.2%,结晶水含量为7.2%,自由水与结晶水的吸波性能相似,且明显优于渣中其他物相;在粒径8 cm、厚度2.2 cm、微波功率700 W、干燥时间15 min条件下,微波干燥中和铅锌冶炼渣效果最优,自由水完全去除,结晶水去除率达到53.06%,总失水率为34.02%;微波干燥中和铅锌冶炼渣时,会引起中和铅锌冶炼渣的破裂分层,有助于实现快速高效干燥;相较常规干燥,微波干燥1 kg中和铅锌冶炼渣节约能耗16.98%(630 kJ),比常规多脱除5.40%的水分,干燥时间缩短87.5%。本论文所建立中和铅锌冶炼渣干燥技术具有明显优势。

锌冶炼厂铅锌渣铅锌分离工艺研究

某锌冶炼厂铅锌渣的铅含量为43.89%,锌含量为14.29%,其中锌未得到有效回收,造成资源浪费。试验通过“焙烧+酸浸”的方式探索铅锌渣中锌回收的最佳条件。结果表明,铅锌渣在600℃温度下焙烧40min后,在浸出温度85℃、浸出时间2h、终酸浓度25g/L和钙硅比1.5的条件下,经浸出,铅锌渣的锌品位降低到小于1%的水平,锌回收率超过95%,浸出渣满足铅锌渣售卖要求,有效实现铅锌分离和铅锌资源的高效回收利用。

高锌含量铅锌氧化渣直接还原试验研究

铅锌氧化渣熔融还原是得到金属铅和锌的重要步骤,但氧化渣中锌含量升高和铅含量降低会导致熔化温度增加,使得还原工艺条件发生较大变化。本文对高锌含量铅锌渣(Zn≈25%)的还原工艺条件和渣型制度进行了研究,主要考察了还原煤量、还原温度、还原时间、Fe/SiO_(2)、CaO/SiO_(2)对铅锌氧化渣中Pb、Zn、Cu回收率的影响。试验结果表明,铅锌渣Pb、Zn、Cu金属回收率随着还原煤量、还原温度、还原时间的增加而增加,但过高的煤比和还原温度不利于Pb、Cu回收率的提高;铅锌渣Pb、Zn、Cu金属回收率随着Fe/SiO_(2)和CaO/SiO_(2)的增加而增加,但Fe/SiO_(2)增加至0.78,CaO/SiO_(2)增加至0.8时,继续增加Fe/SiO_(2)和CaO/SiO_(2)将降低Pb、Zn、Cu金属回收率。试验用铅锌渣的适宜还原条件为煤比1.2~1.4、还原温度1623~1673 K、还原时间90~120 min、Fe/SiO_(2)=0.78~1.17,CaO/SiO_(2)=0.5~0.8。在上述工艺条件下,铅锌氧化渣中Pb、Zn、Cu回收率分别可达84.01%、94.51%、85.8%以上。

脱硫铅银渣烟化法挥发有价金属的研究

铅银渣是湿法炼锌热酸浸出工序产出的一种危险废物,其中有价金属高效富集和回收对促进湿法炼锌行业绿色循环发展具有重要意义。本文采用烟化挥发法从脱硫处理后的铅银渣中回收有价金属,用FactSage8.1热力学软件研究了烟化法挥发锌、铅、铟、镉的可行性,并分析了烟化挥发过程影响金属挥发率的主要因素。研究表明:烟化挥发过程Zn、In、Cd先还原后氧化,最终以氧化物富集在烟尘中;在烟化挥发温度1250℃、烟化挥发时间60 min、配碳比25%的最佳条件下,Zn、Pb、In、Cd的挥发率分别为99.69%、82.26%、99.09%、99.90%,实现了有价金属的高效富集。SEM研究表明,烟化渣含有金属Fe、铝硅酸钙等,可通过磁选回收铁资源,具有再利用价值。该研究为火法冶金处理铅银渣的工业化应用提供理论和数据支撑。

铅锌渣复合胶凝材料在矿山膏体充填中的应用研究

为了实现铅锌渣的资源综合利用,研究新型复合胶凝材料,对铅锌渣的物理化学性质进行测定,采用机械活化和碱激发方式,探索研究出了铅锌渣复合胶凝材料,并采用X射线衍射分析(XRD)、电镜扫描(SEM)对铅锌渣复合胶凝材料的微观形态和水化机理进行了研究分析。研究结果表明:铅锌渣复合胶凝材料具有较好的性能,可有效解决矿山早期强度偏低的问题,且后期强度稳定,其制备的膏体属于第Ⅱ类一般工业固体废物,符合国家相关标准;在满足矿山设计要求下,充填浓度均为75%时,灰砂比为1∶6的YH胶凝材料可代替灰砂比为1∶4的矿山现用充填水泥,单方充填材料成本下降11%左右。本文研究成果可在国内类似矿山推广应用。

湿法炼锌过程中降低铅银渣中锌的试验研究

以湿法炼锌过程Ⅰ段酸浸后的渣为原料进行二次酸浸试验研究,考察了酸度、温度、时间、双氧水加入量等因素对Zn浸出效果的影响,结果表明:酸度120 g/L,温度90℃,时间3.5 h,双氧水加入量20%,浸出率可达到91%,渣中锌含量降低0.38%。

硫化还原法协同回收铜冶炼渣中的铜、铅和锌

采用硫化还原法从铜冶炼渣中协同回收铜、铅和锌。以黄铁矿为硫化剂,在还原气氛下选择性硫化回收渣中有价金属。通过热力学分析和实验,确定该工艺的可行性和可靠性。确定了最佳的实验条件:硫化剂黄铁矿添加量为铜冶炼渣质量的26%,焦炭添加量为铜冶炼渣总质量的6%,温度1350℃,熔炼时间3h。在优化条件下,铜、铅和锌回收率分别为97.58%、89.91%和98.20%。清洁渣中铜、铅和锌含量分别为0.10%、0.01%和0.38%。铜锍相含铜7.28%,锌在气相、渣相和铜锍相中的分布比例分别为80.93%、10.09%和8.98%,铅在气相、渣相和铜锍相的分布比例分别为40.12%、1.79%和58.09%。铜锍相主要由Cu_(8)S_(5)、FeS和Cu、Pb、Fe等金属组成,渣中Fe_(3)O_(4)含量由19.50%降至2.97%。

微生物固结铅锌冶炼废渣制备免烧砖的研究

以某铅锌冶炼废渣为主要原料,采用微生物水泥技术制备了一种抗压强度高且重金属固化效果好的免烧砖,研究了铅锌冶炼废渣的颗粒细度与添加量对免烧砖的干密度、抗压强度与相组成的影响规律,探讨了重金属的固化机制及存在形态。结果表明,适当提高铅锌冶炼废渣的细度与添加量可改善免烧砖的干密度与抗压强度,当铅锌冶炼废渣的添加量为50%,-0.074 mm颗粒质量分数占60.25%时,试块的干密度为与抗压强度分别为2258.96 kg/m^(3)与35.48 MPa,且试样的Pb^(2+)与Zn^(2+)浸出浓度低于标准要求。巴氏芽孢杆菌分解尿素生成的CO_(3)^(2-)与铅锌冶炼废渣中的重金属离子结合,矿化成结构稳定的碳酸盐沉淀。水化过程中生成的水化硅酸钙、硬硅钙石与巴氏芽孢杆菌的代谢产物碳酸钙协同作用,使制品具有致密的结构与较高的强度。

关于废弃矿山铅锌废渣环境治理问题的研究与应用——以贵州省六盘水市钟山区大湾镇某铅锌废渣堆场为例

贵州省铅锌矿产资源丰富,冶炼铅锌产生的了大量的铅锌废渣无序堆放,导致边坡垮塌、滑坡等地质灾害频发,铅锌废渣中的Pb、Cd、Zn、Cu等重金属长期以来更是造成了严重的土壤污染、地下水污染,毒害土壤-植物系统,降低农作物的品质,直接或间接地危害人类生命健康。本文以贵州省六盘水市钟山区大湾镇某铅锌废渣堆场为例,对铅锌废渣引发资源环境问题进行分析,探讨了铅锌废渣的治理思路和方案,以促进贵州省矿产资源开发与生态治理协调发展。

铅渣合并焙尘常压浸出回收锌的研究

针对氧化锌烟尘浸出后所产铅渣含锌过高的问题,研究利用焙尘浸出的Fe3+离子来回收铅渣中的锌。通过采用一段先对焙尘浸出,二段补酸后加铅渣继续浸出的浸出方式,在一段焙尘浸出液固比5∶1 mL/g,二段补加60 g/L的酸后加入焙尘浸出渣1.2倍量的铅渣继续浸出,反应温度85℃,反应时间2 h的条件下,能有限浸出铅渣中的锌,锌的浸出率可达87%~88%,铅渣含锌降低至4.5%左右。

高锌含量下ZnO-FeO-SiO_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)渣系黏度研究

ZnO-FeO-SiO_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)是铅锌火法冶炼过程中重要渣系,本文研究高锌含量下ZnOFeO-SiO_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)渣系的黏度,为进一步优化铅锌氧化渣还原熔融设计提供理论支撑。研究过程中采用内旋转圆柱法测量了不同组成成分下ZnO-FeO-SiO_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)渣系的黏度,采用傅里叶红外光谱仪测定了高温淬冷渣的结构,并计算了不同熔渣成分下的表观活化能。研究结果表明:初始ZnO含量(16%~32%)的增加可降低ZnO-FeO-SiO_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)系炉渣黏度;进一步增加ZnO含量(>36%)则会使黏度大幅增加;当ZnO含量为36%时,温度较高(>1623 K)时,Fe/SiO_(2)和CaO/SiO_(2)的增加可以降低炉渣黏度,但随着温度的降低,Fe/SiO_(2)和CaO/SiO_(2)的增加会使得炉渣黏度显著增加。

降低铅银渣含锌的研究与实践

通过加强多膛炉操作,降低氧化锌中的不溶锌含量,过程中加强球磨矿浆粒度、温度、酸度与反应时间的控制,可以大幅降低铅银渣含锌,不但可以降低损失、创造效益,也为后续铅银渣进入铅冶炼系统处理创造了良好的条件。

者海铅锌渣中重金属的赋存形态及环境风险评价

以者海铅锌中和渣和水淬渣为研究对象,利用原子吸收和原子荧光分光光度法测定其重金属（As、Pb、Cu、Zn、Cd、Cr）的含量,采用BCR连续提取法研究了重金属元素的形态分布特征,利用单因子污染指数法、潜在生态风险评价指数法和风险评价编码法对该铅锌渣中重金属的超标水平及生态风险进行评价。结果表明：（1）参考土壤环境质量三级标准,中和渣中的Cd、Zn、Cu超标倍数分别为215、20.6和4.65,水淬渣中的Cd、Zn、As超标倍数分别为11.51、8.62和3.075,中和渣中Cd、Zn、Cu和水淬渣中Cd、Zn污染程度较严重,水淬渣中的As也存在轻度污染性,对生态环境存在威胁。（2）中和渣中Pb、Zn及Cr的主要形态为可还原态,Cd和Cu的主要赋存形态为弱酸提取态,As的残渣态所占比例最大;水淬渣中的Pb、Cd、Cr、As主要赋存于残渣态,Cu和Zn的主要形态分别为可氧化态和可还原态。（3）潜在生态风险评价结果表明,中和渣中Cd和Zn分别处于很高和高生态风险等级,水淬渣中Cd处于偏高生态风险,其他几种重金属则表现为低生态风险。铅锌渣RI值介于183.81~5357.58,为中等-严重生态风险,Cd的风险贡献率最高。（4）风险评价编码法研究表明,中和渣中Cd和Cu分别处于极高和高风险级、Cr和As处于中等风险级;水淬渣中Cd、Zn、As均处于中等风险级,其他重金属处于低风险级,并且中和渣和水淬渣的RAC值顺序为Cd〉Cu〉Cr〉As〉Zn〉Pb和Zn〉As〉Cd〉Cr〉Cu〉Pb。

电感耦合等离子体质谱法测定铅锌矿尾矿渣中铜、铅、锌和镉

采用硝酸-氢氟酸-高氯酸溶解样品,用电感耦合等离子体质谱法测定了铅锌矿尾矿渣中的铜、铅、锌和镉。以铑为内标元素,选择63 Cu,66Zn,208 Pb,114 Cd作为测量同位素。铜、铅、锌的线性范围为200μg·L^-1,镉的线性范围为1.0μg·L^-1,检出限（3s）分别为0.04,0.10,0.03,0.003μg·g^-1。测定值的相对标准偏差（n=11）在0.39%-2.2%之间。用此方法分析标准物质,测定值与认定值相符。

不同粒径铅锌冶炼废渣中重金属分布特征

为研究铅锌冶炼废渣自然风化崩解与机械破碎后形成的不同粒径废渣中重金属分布及其迁移扩散的差异,对黔西北土法炼锌大量堆存的不同来源不同粒径铅锌冶炼废渣中Pb、Zn、As、Cu、Cd、Cr等6种主要重金属污染物的总量、水溶态与有效态含量进行分析。结果表明:黔西北土法炼锌废渣中富含多种重金属,其中Pb、Zn含量较高(分别可达12 151.83、13 735.97 mg/kg),As、Cu次之(3 031.25、2 782.57 mg/kg),而Cd、Cr含量较低(164.12、45.6 mg/kg)。自然风化崩解不同粒径级颗粒间Pb、Zn、As、Cu、Cd、Cr 6种主要重金属污染物的总量均存在极显著差异(p<0.01),且6种重金属含量均与粒径呈显著负相关;不同粒径级间矿渣水溶态及有效态重金属含量均整体呈现出随粒径减小而升高的趋势,且不同粒径级废渣颗粒之间水溶态与酸溶有效态重金属含量均具有显著差异(p<0.05);而机械破碎得到冶炼矿渣不同粒径级之间6种重金属含量均基本相同,不同粒径级之间废渣水溶态与酸有效态重金属含量与粒径关系与自然风化崩解矿渣规律类似,但其数值上低于自然崩解相应值。说明不同来源以及不同粒径的铅锌矿冶炼废渣中重金属的含量及其释放数量存在显著差别,在自然堆放条件下风化崩解的铅锌废渣对周围环境产生的污染和危害要大于机械破碎矿渣,应加以及时有效的治理。