硫鐵礦冶煉廢渣的Pb和Cd釋放遷移規(guī)律研究.pdf

1、本論文以重慶市某磺硫廠的煉硫廢渣為研究對象，對廢渣的表征特性和電動去除技術開展專門研究。具體內(nèi)容有：對廢渣的特性進行表征，研究廢渣中Pb和Cd的形態(tài)結構和在電場作用下的遷移影響規(guī)律；研究在三維電極條件下，重金屬的遷移和去除能效變化；分析電動去除重金屬的機理和遷移傳質規(guī)律。得到了以下結論：
　　廢渣樣品中含有多種以氧化物、硅酸鹽相存在的重金屬元素；廢渣樣品呈現(xiàn)弱酸性，電動去除實驗時酸性條件易于重金屬的遷出。浸出毒性實驗結果表明，釋放

2、的重金屬只是較少的部分，重金屬的釋放應是一個長期的積累過程。形態(tài)分析結果表明，廢渣中Cd比Pb的可提取態(tài)含量百分比更大，Cd更容易釋放進入環(huán)境中。
　　電動去除實驗研究表明，隨著電壓梯度的升高和pH值的減小，廢渣中Pb和Cd的去除率逐步增大，且在相同條件下，Cd的去除率比Pb小。pH值的變化主要影響Pb的酸可提取態(tài)，電壓梯度的變化主要影響Pb的可還原態(tài)；廢渣中Pb的酸可提取態(tài)和可還原態(tài)是影響Pb電動去除效率的兩個主要因素。電壓梯度

3、的變化和pH值的變化主要影響 Cd的可氧化態(tài)，對酸可提取態(tài)、可還原態(tài)的影響不大；廢渣中Cd的可氧化態(tài)是影響Cd電動去除效率的主要因素。
　　添加三維電極后：對樣品區(qū)電壓降和pH值的影響不大，電流的變化趨勢也相同，但系統(tǒng)中電流達到最大值的時間縮短約24 h，系統(tǒng)電流變大；Pb和Cd的去除率有顯著提升，其中Pb的最大去除率提高了31.88％，Cd的最大去除率提高了24.5%；廢渣中重金屬的釋放量增加，增強了部分廢渣中重金屬元素由殘渣態(tài)

4、向非殘渣態(tài)轉移，降低了廢渣中重金屬元素的環(huán)境活性；處理的單位質量廢渣的能耗有明顯降低。
　　本論文取得了以下創(chuàng)新性研究成果：（1）首次將形態(tài)分析方法用于硫鐵礦冶煉廢渣中重金屬電動去除過程的研究，提出Pb和Cd電動去除的效能與元素的形態(tài)結構密切相關，為硫鐵礦冶煉廢渣中Pb和Cd釋放遷移的化學機制研究提供了支撐。（2）根據(jù)表征體內(nèi)質量守恒，提出了電動去除過程中重金屬污染物遷移的傳質模型，從理論上論述了硫鐵礦冶煉廢渣中Pb和Cd釋放遷移