Fe-Ni-O-C体系中Fe、Ni的固态还原机理

运用差示扫描量热法、采用XRD检测等手段探讨研究了Fe--Ni--O--C体系中Fe、Ni的还原行为,样品主要包括NiO+C、Fe2 O3+C、NiFe2 O4+C、NiO+Fe2 O3+C和Ni+Fe2 O3+C等5种体系.结果表明:NiO+Fe2 O3体系中由于NiFe2 O4及Fe--Ni合金的生成使得该体系被还原的反应开始温度高于纯NiO,且最大反应速率对应的温度及还原反应结束温度均高于纯NiO但低于纯Fe2O3物质;相对于NiO+Fe2O3,NiFe2O4被C还原的开始及结束温度均更高,且还原速率更小;Fe2O3被C还原可分为三个阶段,金属Ni的存在能够明显促进铁氧化物的还原,主要是促进了Fe的各种氧化物形式(Fe2O3、Fe3O4和FeO)直接向金属Fe形式的转换;数据显示C还原NiFe2O4的过程也基本可分为三个阶段,不同阶段中产物的形态和种类均存在一定差别.     

高炉粉尘Fe和Zn非熔态分离工艺

开发一种高炉粉尘再资源化处理工艺,采用"非熔态还原--磁选分离--Zn的回收、富集"方法对典型高炉粉尘进行Fe、Zn非熔态分离研究.结果表明:在910～1 010℃,使用纯H2、CO为还原剂进行非熔态还原,同时实现粉尘中Fe2O3(s)→Fe(s)和ZnO(s)→Zn(g)的高度转变,金属化率达到90%以上,气化脱锌率达到99%以上,且还原过程未发生烧结.还原产物直接经磁选分离、富集得到TFe品位90%的富Fe物料;含锌挥发物经回收、富集得到ZnO含量92%的富Zn物料.成功地将高炉粉尘全部转化为MFe、ZnO等有价资源,实现了零排放,且分离过程不需高温熔融,过程能耗低,无环境污染.     

基于热压块的不锈钢粉尘还原实验

为了从不锈钢粉尘中回收利用Fe,Cr和Ni等,对不锈钢粉尘热压块制备及其自还原过程进行了研究.在热压温度为200℃,热压压力为35 MPa条件下,抗压强度达到900 N/个以上.高温条件下,煤热解产生的挥发分可参与不锈钢粉尘还原反应,当还原温度为1 400,1 450℃时,挥发分还原作用率达到0.4.据XRD分析和热力学计算,自还原过程中含铬物质的物相转变顺序为Fe Cr2O4,Cr2O3,Cr7C3,[Cr]Fe-Cr-Ni-C.当还原温度为1 450℃,烟煤中固定碳与粉尘中可去除氧的物质量的比(xc/xo)为0.72时,不锈钢粉尘热压块不能完全还原;当xc/xo大于0.8,还原20 min时,不锈钢粉尘热压块能完全还原.     

不锈钢酸洗污泥中重金属的浸出试验研究

采用无机酸作为浸出剂对不锈钢酸洗污泥中的重金属进行浸出,在相同条件下,各种酸的浸出效率顺序为：硫酸 >盐酸 >硝酸.讨论了硫酸浸出酸洗污泥时浸出时间、硫酸浓度、液固比和温度等条件对金属浸出率的影响.结果表明,硫酸浓度和液固比对镍铬的浸出率有较大的影响,而温度的影响较小.在液固比为6：1、温度为30℃、硫酸浓度为3 mol/L以及浸出时间为90 min的条件下,污泥中镍、铬、铁和锰的浸出率分别为99.3%,99.2%,99.8%和93.2%,残余污泥中镍铬含量符合排放标准.     

大气颗粒物中元素Cu,Pb,Zn,Cr,Ni和 Mn的形态分析

为了探讨大气颗粒物中重金属Cu,Pb,Zn,Cr,Ni和Mn的存在形态,对济南市采暖期总悬浮颗粒物TSP样品进行分级提取．结果表明,不同区域TSP中的重金属元素存在形态分布差别较大,主要以残渣态为主,质量分布亦有明显差异．     

生活垃圾焚烧飞灰中Zn、Cr、Ni的浸出特性

测定了飞灰中Zn、Cr、N i的浸出率与pH值的关系,并利用M INTEQA2模型对它们的浸出率及主要存在形态随pH值的变化进行了模拟。结果表明:pH<7.5时,Zn的浸出率高达70%~80%,pH值在8~12之间,Zn的浸出率接近0,pH值>12时,Zn的浸出能力随pH值的增加逐渐增强;Cr在pH<4时浸出率较大,最大浸出率为43%,pH在4~12之间Cr的浸出率接近于零,pH>12时Cr的浸出率再次增加;N i在pH<2时浸出率较大,pH值在2~13之间时浸出率接近零。     

测定土壤中重金属Pb、Cd、Cu、Zn、Ni前处理方法

对土壤样品的前处理方法进行对比试验,用火焰原子吸收光谱法测定Cu、Zn、Ni,石墨炉原子吸收光谱法测Pb、Cd。结果显示, 消化方法、消化蒸干与不蒸干对测定的准确性影响较大,其中王水+HClO4 消化法体系温度对Pb的回收率影响极大; HNO3 +HClO4 +HF常压消化法和HNO3 +HClO4 +HF密闭容器压力消化法均需用聚四氟乙烯烧杯,由于不透明,不易观测消化过程,很容易出现蒸干现象,影响测定结果。     

杭州市和睦湿地农田蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni污染评价及富集特性研究

就杭州市和睦湿地农田土壤不同蔬菜中Cu、Zn、Ph、Cd、Cr和Ni污染状况及富集特性进行了研究．结果表明,所检6种蔬菜的茎叶和根系中平均含Cu量、含zn量以及含Cd量均未超标,而Pb含量远远超过了限量标准．从单项污染指数看,各蔬菜（雪菜、芥菜、大白菜、小白菜、蚕豆、萝卜茎叶中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni均达清洁水平．但是,6种蔬菜的茎叶及根系中Pb污染均达重度污染程度．从综合污染指数看,6种蔬菜茎叶及根系重金属污染程度均属于重度污染,且各蔬菜茎叶的综合污染指数大小顺序为：蚕豆〉萝卜〉芥菜〉小白菜〉大白菜〉雪菜．不同蔬菜茎叶及根系对重金属的富集能力大小顺序均为Pb、Zn、Cu、Ni、Cr、Cd,各蔬菜茎叶对重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Cd多为轻度富集,而对Pb则多为中度富集和高度富集,且不同蔬菜茎叶Pb富集系数大小顺序为：蚕豆〉萝卜〉芥菜〉小白菜〉大白菜〉雪菜,故和睦湿地农田土壤及蔬菜中的Pb污染应引起重视．     

隧道窑工艺处理不锈钢除尘灰的实验研究

利用隧道窑工艺对宝钢不锈钢除尘灰进行处理．该工艺过程是将焦粉（添加量为除尘灰质量的35％）外置在除尘灰周围,并添加三种不同比例的铁鳞,在碳化硅罐中还原42h,还原温度为1200℃．研究表明：该工艺条件能够实现不锈钢除尘灰的烧结,且通过加入铁鳞（添加量为除尘灰质量的20％）可以经济有效地提高烧结物的强度;铁鳞的加入提高了铁品位,但会降低镍、铬品位．针对金属化球团中镍、铬的金属化率难以检测出的情况,提出了一种金属还原率的估测方法,并将其应用到本实验中,得出在隧道窑工艺条件下铁和镍的金属化率分别为92．55％和97．83％,铬的金属化率最少可达到35．5％．     

贵阳市建筑灰尘重金属粒径效应及健康风险评估

以贵阳市4个建筑工地9个区域的建筑灰尘为研究对象,分析不分粒径混合样品中Cu、Pb、Zn的总量,并对3种重金属含量的粒径分布及其中、细颗粒灰尘重金属健康风险进行评估。实验结果表明:贵阳市建筑灰尘中Cu、Pb、Zn含量的变化范围较大,存在不同程度污染,其中Zn为超过背景值倍数最高的重金属。3种重金属的富集存在空间差异,Cu的较大值出现在建筑区旁道路、建筑区门口、金属堆放区,Pb的较大值出现在建筑区门口、建筑区内道路、建筑区旁道路,Zn的较大值出现在楼内、楼梯、建筑区门口、建筑区内道路、金属堆放区。不同重金属的粒径分布差异较大,细颗粒是主要的污染粒径区间。中、细颗粒重金属含量存在显著空间差异,与重金属全量空间分布基本一致。3种重金属在各区域都表现出细颗粒富集最大,均超过40%,粗颗粒富集最小。手-口摄入途径是人群对中、细颗粒建筑灰尘Cu、Pb、Zn暴露的主要途径。儿童非致癌风险高于成人,但3种重金属对人群非致癌风险均小于阈值1;对人群不造成健康危害。建筑灰尘重金属非致癌风险对不同人群在空间上差异较大,建筑区内道路、建筑区旁道路、建筑区门口灰尘对儿童的叠加风险指数接近1,潜在危险不容忽视;成人在各区域的叠加风险指数均未超过0.1,未表现出突出的健康风险。     

用络合剂萃取MSW焚烧炉飞灰中的重金属

讨论了2种氨羧类络合剂EDTA和DTPA对MSW(城市固体废物)焚烧炉飞灰中Zn,Pb,Cu 3种有害重金属的络合萃取过程,分析了影响络合萃取效率的主要因素——萃取反应时间、溶液pH和络合剂浓度。结果表明,在溶液pH 3~10范围内用浓度为1.5%的EDTA和DTPA处理飞灰20 h时,大约90%的Zn,80%的Pb和60%的Cu被萃取。络合萃取的飞灰残渣溶出试验表明,残渣中重金属含量远低于指导值。络合剂处理后的飞灰能满足填埋的要求,络合剂对MSW焚烧炉飞灰中重金属的去除是有效的。     

转底炉处理冶金粉尘工艺的锌钾钠脱除及烟气形成

转底炉直接还原处理钢铁厂冶金粉尘过程中,Zn、K、Na等元素的脱除及烟气形成过程对转底炉工艺实施效果影响很大.采用高温管式炉模拟转底炉工艺条件,用钢铁厂含锌粉尘制成内配碳球团,进行直接还原实验研究,并收集实验过程产生的烟气和二次粉尘,对烟气中的气体成分以及烟气中的二次粉尘进行化学成分、微观结构以及物相组成分析.研究证明:Zn的脱除率可以达到98%,K、Na、Pb的脱除率分别达到80%、88%和85%;烟气中N2、CO、CO2的体积分数分别为71.4%、14.5%和14.1%;烟气中二次粉尘主要物相为ZnO、KCl、Zn5(OH)8CI2H2O、PbO和NaCl,二次粉尘中ZnO含量高达80%,可作为二次锌资源加以利用.在此基础上分析了转底炉直接还原过程中Zn、Ph、K、Na脱除和烟气形成机理.     

节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的组织及性能

研究了节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的热轧及固溶后的力学性能和耐蚀性能,分析了其固溶和时效析出后的组织演变规律、冷变形过程中形变诱发马氏体相变及其磁性能.结果表明:该不锈钢的固溶组织为单相奥氏体,其力学性能和耐蚀性能均高于SUS304不锈钢;800℃保温4 h后,在晶界析出粒状氮化物,随着保温时间延长,逐渐沿晶界凸起片层状析出物并向晶内生长,保温20 h后,凸出的片层状析出物直径达20μm.冷轧压下率18.3%时尚未发现形变诱发马氏体组织,随着变形量增大,马氏体含量增多,磁导率上升,但与相同条件下的SUS304不锈钢相比,冷轧板固溶后相对磁导率可降至1.002,因此可用于低成本无磁不锈钢领域.     

黄石市几种市售蔬菜的重金属污染分析

对黄石市4个市场的6种大宗蔬菜的Pb、As、Cd、Cu、Zn、Hg、Cr、Ni等重金属含量进行了检测分析,并根据相关标准对其进行评价。结果表明,黄石市售蔬菜重金属污染主要表现为As、Pb污染。叶菜类(莴笋叶和小白菜)重金属含量最高,其次是瓜豆类(黄瓜和四季豆),茄果类(茄子和番茄)含量最低。叶菜类叶中重金属含量明显高于茎。调查的6种蔬菜中,莴笋叶和小白菜遭受到严重污染,黄瓜受到轻度污染,四季豆处于警戒水平,仅番茄和茄子是安全的。相关部门应对蔬菜质量引起高度重视。     

拉脊山土壤重金属铜和锌含量及形态研究

采用Tessier连续提取法对拉脊山土壤重金属Cu和Zn的含量及形态进行分析。结果表明：Cu和Zn的含量分别是全国土壤几何平均值的2.0和2.3倍。Cu主要以有机结合态的形式存在,Zn主要以铁锰氧化物结合态和残渣态的形式存在,Cu的有效态含量低,生物可利用性小,Zn的可交换态和碳酸盐结合态占总量的13%,具有一定的生物有效性和潜在生态危害性。