商洛市尾矿资源综合利用现状及其对策

为了促进商洛尾矿资源综合利用,采用文献资料法,从尾矿资源综合利用重要性认识不够及现有政策支持力度不够、专业技术人才匮乏和需要科技支撑、缺乏与外界的信息交流等方面探讨了现阶段商洛市尾矿资源综合利用存在的问题,并根据商洛实际,结合国内外尾矿综合利用经验,提出了一些对策建议。

端羧基超支化型淋洗剂对尾矿库区土壤重金属的淋洗效果

通过熔融聚合法,以三羟甲基丙烷为中心核,柠檬酸为共聚单体,成功制备了端羧基型超支化聚合物,并采用振荡淋洗法研究了所制备的超支化聚合物在不同因素影响下对尾矿库区污染土壤Cd、Pb和Zn的淋洗效果.实验结果表明,随着端羧基超支化型淋洗剂使用浓度的增加及淋洗时间的延长,HBP-COOH对Cd、Pb和Zn的去除率总体呈现增大趋势.在CHBP=1.0%,且pH=3时,HBP-COOH对Cd、Zn的去除率分别为73.2%和48.1%;在pH=5且CHBP=1.0%时,对Pb的去除率为69.2%,而且HBP-COOH对Cd的去除效果最佳.相比于柠檬酸而言,HBP-COOH对重金属具有更好的去除效果,且经HBP-COOH淋洗后,土壤的基本理化性质变化相对较小.综合考虑,HBP-COOH可以作为尾矿库区污染土壤Cd、Pb和Zn的环境友好型淋洗剂.

可用于尾矿库区污染控制的生态修复剂的制备及性能研究

采用种子乳液聚合法,以水性聚氨酯为分散液,醋酸乙烯酯(VAc)、马来酸二丁酯(DBM)、丙烯酸(AA)为主单体,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为功能单体,成功制备了羧基型共聚乳液,进一步考察了AMPS用量对乳液基本性能的影响,并首次将其用于尾矿库区的生态修复。实验结果表明:当AMPS用量在3%时,该共聚乳液用于尾矿库区固定尾砂的效果最好,且该共聚乳液形成胶膜的拉伸强度与固定尾砂时抗压强度呈现正相关性。另外,通过共聚乳液对尾砂的抗热老化、抗冻耐温、保水性及固定重金属离子稳定性等研究发现,羧基型共聚乳液能够有效实现尾矿库区的污染控制。微生物实验说明,羧基型共聚乳液作为尾矿库区修复剂使用时,具有良好的生态效应。这表明所制备的羧基型共聚乳液能够用于尾矿库区的污染控制与生态修复。

二维层状铜(I)配位聚合物的合成与晶体结构

以自制的柔性1,6-双(苯并三氮唑)烷烃为桥连配体,以溴离子为第二桥连配体,以期与d10过渡金属Cu(I)通过自组装反应获得具有新颖结构和优良荧光性能的配位聚合物.在乙醇溶剂热条件下,合成了一个结构新颖的配位聚合物:{[CuBr]4(BBTH)}n.X-射线单晶分析表明配位聚合物属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数a=12.729 8(13),b=15.455 6(16),c=12.939 5(13),β=94.538 0(10)°,V=2 537.8(4)3,Z=4.配位聚合物的两个中心铜原子均采取变形的四面体配位模式分别与一个来自配体(BBTH)的氮原子和三个桥联溴原子进行配位,每个Cu+或Br-连接相邻的三个Br-或Cu+形成一个新颖的梯子链状结构,进而通过配体(BBTH)的连接形成二维层状结构.通过元素分析、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析、固体荧光光谱等手段对配位聚合物进行了全面的表征.热重分析结果表明,配位聚合物在300℃以下无分解反应,耐热性好.室温固态荧光测试显示,配位聚合物在392nm(λmax)处具有较强的荧光发射.

铁掺杂的多孔SiO_2对罗丹明B的吸附和助催化降解研究

双氧水降解水中污染物是较为常见的处理方法,但是双氧水的见光易分解影响了它的降解效率。利用溶胶-凝胶、高温煅烧法制备Fe/SiO_2催化剂,在多孔材料的表面负载提高催化剂的催化效率。通过紫外分光光度法测量罗丹明B的吸光度,从而探究不同的单一变量pH值、催化剂用量、反应温度、降解时间及H_2O_2的用量对催化降解罗丹明B的影响。研究结果表明,不同的单一变量对罗丹明B溶液降解的效果不同,根据实验结果得出处理罗丹明B的最佳条件为:最佳pH值为4、Fe/SiO_2催化剂最佳用量为0.05g、最佳反应温度为25℃、最佳反应时间为45min、H_2O_2的最佳用量为0.5mL。

无磷型绿色端羧基超支化聚酯的制备及其阻垢行为研究

采用酯化反应,以衣康酸、三乙醇胺及琥珀酸为反应单体,构建出了一种可用于工业循环用水阻垢分散的无磷型绿色端羧基超支化聚酯,通过静态阻垢实验探讨了无磷型绿色端羧基超支化聚酯在不同影响因素下的阻垢分散能力,同时测定了该阻垢剂的生物降解性能及对水体的生态效应。结果表明,无磷型绿色端羧基超支化聚酯对氧化铁具有优异的分散效果,并且在较高温度及较宽pH范围内对CaCO_(3)和CaSO_(4)均具有良好的阻垢分散性能,当阻垢剂用量为20 mg·L^(-1)和12 mg·L^(-1)时,其对CaCO_(3)和CaSO_(4)的阻垢率分别达到了93.8%和96.2%;无磷型绿色端羧基超支化聚酯用于钙垢阻垢时,不仅能破坏钙垢晶体的规整性,而且还能降低钙垢的结晶度,从而有效抑制钙垢的生长,实现阻垢分散的目的;该阻垢剂具有良好的生物降解性,在第28 d时,其生物降解率可达67.2%,且基本不影响水体中微生物的生长。

高盐沙地固沙乳液用乳化体系的耐盐性及对微生物生长的影响

本论文主要选用阴离子与非离子表面活性剂作为高盐沙地生态固沙用乳化体系,详细地考察了不同类型表面活性剂的耐盐性能、对NaCl结晶行为,以及它们对E.coli和沙土微生物生长的影响。耐盐性实验结果显示,非离子表面活性剂的耐盐性能优于阴离子表面活性剂,但阴离子表面活性剂SDS与非离子表面活性剂LF均具有良好的耐盐性能;且不同类型的表面活性剂对NaCl结晶行为的影响不同,非离子表面活性剂LF能够有效控制NaCl结晶粒子的尺寸,提高其分散性。微生物实验发现,在实际应用中,SDS和LF不会影响沙土细菌的生长,其作为高盐沙地生态固沙用乳化剂,均能满足生态固沙的要求。

木糖醇型端羧基超支化聚酯/L35复合淋洗剂对矿区污染土壤中重金属的淋洗效果

以木糖醇为中心核,柠檬酸为共聚单体,采用熔融聚合成功制备了木糖醇型端羧基超支化聚酯(HBP-COOH),并采用振荡淋洗法研究了在不同条件下所制备的HBP-COOH及其与L35复配后对尾矿库区污染土壤Cd、Pb和Zn的淋洗效果。实验结果显示:HBP-COOH的使用浓度及淋洗时间与淋洗效果呈现出正相关性。且在浓度c=2.5%、t=120 min且pH=4时,HBP-COOH对Pb和Zn的去除率最高;在浓度c=2.5%、t=150 min和pH=3时对Cd的去除率最高。而且HBP-COOH对Cd的淋洗效果比对Pb和Zn的淋洗效果更好。另外,相对于HBP-COOH而言,HBP-COOH/L35复配后有更加优异的淋洗效果,且HBP-COOH/L35复合淋洗剂对污染土壤具有良好的生态效应。研究结果表明,HBP-COOH/L35复合淋洗剂可以用于尾矿库区重金属污染控制的绿色淋洗剂。