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Current situation and forecast of environmental risks of a typical lead-zinc sulfide tailings impoundment based on its geochemical characteristics

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Journal of Environmental Sciences 2020年第7期32卷 120-128页

作者： Tao Chen Zi-Ang Yan Damao Xu Minghui Wang Jian Huang Bo Yan Xianming Xiao xunan ning SCNU Environmental Research Institute Guangdong Provincial Key Laboratory of Chemical Pollution and Environmental Safety&MOE Key Laboratory of Environmental Theoretical ChemistrySouth China Normal UniversityGuangzhou 510006China School of Chemical Engineering and Light Industry Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510640China State Key Laboratory of Organic Geochemistry Guangzhou Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuangzhou 510640China China University of Geosciences Beijing 100083China

The potential environmental implications of a Pb(Lead)-Zn(Zinc)sulfide tailing impoundment were found to be dependent on its geochemical *** typical lead-zinc sulfide tailing impoundment was *** boreholes were set with the grid method and 36 tailings were sampled and *** to the results of metal content analysis,the tailing samples contained considerably high contents of heavy metals,ranging from 6.99 to 89.0 mg/kg for Cd,75.3 to 602 mg/kg for Cu,0.53%to 2.63%for Pb and 0.30%to 2.54%for *** of the heavy metals in the sample matrix showed a uniform concentration distribution,except ***,Pb,Zn,and Mn were associated with each other,and were considered to be the dominant contributors based on hierarchical cluster ***,SEM and XPS were employed for evaluation of the tailing weathering characteristics,confirming that the tailings had undergone intensive *** maximum potential acidity of the tailings reached 244 kg H2SO4/ton;furthermore,the bioavailability of heavy metals like Pb,Cd,Cr,Cu,and Zn was 37.8%,12.9%,12.2%,5.95%,and 5.46%*** metals would be potentially released into drainage by the weathering *** of a gastrointestinal model showed that Pb,Cr,Ni and Cu contained in the tailings were high-risk ***,control of the heavy metals’migration and their environmental risks should be planned from the perspective of geochemistry.

关键词： Pb-Zn tailings impoundment Geochemical characteristics Distribution of the metals Weathering process Environmental risk assessment

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印染污泥性质对多环芳烃分布及经US-Fenton处理后降解的影响

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环境工程 2022年第2期40卷 106-112页

作者：巫俊楫宁寻安广东工业大学环境科学与工程学院广州市环境催化与污染控制重点实验室广州510006

通过研究4家印染废水处理厂中污泥的物化性质,包括金属元素、非金属元素、有机质和16种多环芳烃含量(Σ_(16)PAHs),进一步探讨了经超声-芬顿(US-Fenton)处理后印染污泥中PAHs降解率与印染污泥物化性质的相关性。结果表明:4种印染污泥中... 详细信息

通过研究4家印染废水处理厂中污泥的物化性质,包括金属元素、非金属元素、有机质和16种多环芳烃含量(Σ_(16)PAHs),进一步探讨了经超声-芬顿(US-Fenton)处理后印染污泥中PAHs降解率与印染污泥物化性质的相关性。结果表明:4种印染污泥中Σ_(16)PAHs浓度为983.52-2942.34 ng/g,其中低分子量PAHs浓度为570.47-1919.97 ng/g,占比超过50%,是Σ_(16)PAHs的主要成分。经US-Fenton处理后,Σ_(16)PAHs降解率为35.24%-61.80%,低分子量PAHs降解率比高分子量PAHs降解率高,分别为28.22%-40.48%和11.76%-24.04%。印染污泥的物化性质对PAHs降解率具有显著影响,其中碳元素、铁元素和有机质分别与PAHs降解率呈负相关,而钙元素与PAHs降解率呈正相关。研究结果可为US-Fenton降解印染污泥中PAHs的机理研究提供理论依据。

关键词：印染污泥多环芳烃物化性质有机质超声-芬顿降解

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生物质废物催化热解特性及多因素优化实验

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环境工程学报 2019年第7期13卷 1743-1751页

作者：何峣陈思陈俊捷宁寻安广东工业大学环境科学与工程学院环境健康与污染控制研究院广州市环境催化与污染控制重点实验室

生物质废物催化热解所得生物油中富含多环芳烃(PAHs)污染物,但其分布特征及相应影响因素尚缺乏深入探讨。以Co3O4为催化剂,采用管式炉反应器在不同温度下热解水曲柳木屑制备生物油,并分析其化学组分和16种PAHs污染物分布特征。结果表明... 详细信息

生物质废物催化热解所得生物油中富含多环芳烃(PAHs)污染物,但其分布特征及相应影响因素尚缺乏深入探讨。以Co3O4为催化剂,采用管式炉反应器在不同温度下热解水曲柳木屑制备生物油,并分析其化学组分和16种PAHs污染物分布特征。结果表明,生物油中以酚类化合物为主,而PAHs污染物的种类与含量均随反应温度的升高而增加,PAHs总含量从389.60μg·g-1(400℃)攀升至105 435.12μg·g-1(700℃)。同时,将CO2引入热解气氛,利用Box-Benhnken曲面响应法对催化热解过程的多个工艺因素进行优化。结果显示,在热解温度为511℃、停留时间为12.7 min、热解气氛的CO2/N2比例为88/12时,生物油产率达到最大值,约45%。研究结果对生物质废物的高效、低污染资源化利用具有参考价值。

关键词：催化热解生物油多环芳烃曲面响应法 CO2

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微生物菌剂对畜禽粪便好氧堆肥过程中重金属钝化与氮转化的影响

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环境科学学报 2020年第6期40卷 2157-2167页

作者：刘艳婷郑莉宁寻安谢志帆广东工业大学环境科学与工程学院广州510006

本研究探讨了以黄孢原毛平革菌(p)、黑曲霉(a)和地衣芽孢杆菌(b)组合的一系列微生物复合菌剂对猪粪好氧堆肥效果、重金属钝化以及氮转化的影响.研究结果表明,在促进堆肥进程和腐熟程度的效果上,菌剂(b+p+a)>菌剂(b+p)>菌剂(p).当b∶p∶... 详细信息

本研究探讨了以黄孢原毛平革菌(p)、黑曲霉(a)和地衣芽孢杆菌(b)组合的一系列微生物复合菌剂对猪粪好氧堆肥效果、重金属钝化以及氮转化的影响.研究结果表明,在促进堆肥进程和腐熟程度的效果上,菌剂(b+p+a)>菌剂(b+p)>菌剂(p).当b∶p∶a=1∶5∶5时(处理D),种子发芽率指数(GI)在第16 d即达到80%,且C/N降低至11.4,效果最佳.在重金属钝化方面,钝化效果为:菌剂(p)>菌剂(b+p+a)>菌剂(b+p).重金属Cu和Zn钝化效率在仅添加菌剂(p)时最高,钝化率分别达到69.7%和59.4%.在固氮效果方面,菌剂(b+p)>菌剂(b+p+a)>菌剂(p),当b∶p∶a=1∶8∶0时(处理E),固氮效果最优,与处理B(CK)相比,总氮和有机氮损失分别减少了17.3%和18.5%.由此可见,微生物菌剂配比对猪粪堆肥化进程、重金属钝化和氮素保持等具有重要影响.

关键词：好氧堆肥复合菌剂堆肥效果重金属钝化固氮

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聚合氯化铝形态转化机理研究

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华南师范大学学报（自然科学版） 2009年第3期41卷 64-69页

作者：吴对林宁寻安李润生东莞市环境保护监测站广东东莞523009 广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006 深圳市中润水工业技术发展有限公司广东深圳518057

根据作者前期试验结果,提出了基于"双水解"模型的聚合氯化铝形态分布及转化的"双水解连续"模型,并应用该模型对4个系列聚合氯化铝样品的形态分布进行了成功解释.该模型认为铝的高聚物与多核聚合物之间、多核聚合物之间可以相互转化,只... 详细信息

根据作者前期试验结果,提出了基于"双水解"模型的聚合氯化铝形态分布及转化的"双水解连续"模型,并应用该模型对4个系列聚合氯化铝样品的形态分布进行了成功解释.该模型认为铝的高聚物与多核聚合物之间、多核聚合物之间可以相互转化,只要条件改变,就会由一种形态转变为另外一种形态.

关键词：聚合氯化铝形态分布转化机理盐基度

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混气悬浮磁化焙烧铁尾矿及其磁分选效果

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环境工程学报 2022年第5期16卷 1629-1638页

作者：李日文宁寻安沈君华何峣王逸广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东省环境催化与健康风险控制重点实验室环境健康与污染控制研究院广州510006 广东省韶关市鹏瑞环保科技有限公司韶关512000

为实现铁尾矿资源化回收利用,以H_(2)、CO、CO_(2)和N_(2)模拟还原混气对铁尾矿进行悬浮磁化焙烧,通过磁选获得铁精矿。探究温度、时间、H_(2)和CO占比对铁精矿铁品位和回收率的影响,采用X射线衍射、振动样品强磁计、X射线光电子能谱、... 详细信息

为实现铁尾矿资源化回收利用,以H_(2)、CO、CO_(2)和N_(2)模拟还原混气对铁尾矿进行悬浮磁化焙烧,通过磁选获得铁精矿。探究温度、时间、H_(2)和CO占比对铁精矿铁品位和回收率的影响,采用X射线衍射、振动样品强磁计、X射线光电子能谱、BET表面分析和扫描电子显微镜X光微区分析方法,探究悬浮磁化焙烧磁选过程中晶相结构变化和反应机理。结果表明,铁尾矿在温度、时间和H_(2)∶CO∶CO_(2)∶N_(2)(体积比)分别为600℃、10 min和20∶15∶15∶50时,铁精矿铁品位和回收率最优分别为62.06%和98.03%。铁精矿饱和磁化强度由0.77 Am^(2)·kg^(−1)提升到59.43 Am^(2)·kg^(-1)。悬浮磁化焙烧能有效将赤铁矿针铁矿还原为磁铁矿,且BET表面积提升了13.1676 m^(2)·g^(−1),并能通过磁选有效分离Fe_(3)O_(4)和SiO_(2)等脉石。本研究可为从铁尾矿中回收铁资源提供参考。

关键词：铁尾矿悬浮磁化焙烧还原性气体资源化磁选

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浸提法去除铁尾矿中重金属Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的研究

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矿产综合利用 2022年第4期43卷 33-40页

作者：刘雨昕路星雯宁寻安王逸钟仁广东工业大学环境科学与工程学院广东省环境催化与健康风险控制重点实验室环境健康与污染控制研究院广东广州510006

本文以铁尾矿为研究对象,以草酸和EDTA-2Na作为浸提剂对铁尾矿中的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni进行震荡浸提实验,研究不同浸提液浓度、液固比和震荡时间对重金属去除效果的影响,并对浸提前后重金属形态的变化进行分析,探讨了浸出含量与重金属形... 详细信息

本文以铁尾矿为研究对象,以草酸和EDTA-2Na作为浸提剂对铁尾矿中的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni进行震荡浸提实验,研究不同浸提液浓度、液固比和震荡时间对重金属去除效果的影响,并对浸提前后重金属形态的变化进行分析,探讨了浸出含量与重金属形态的相关性。结果表明,Pb、Cu、Cr在草酸浓度分别为250、100、200 mmol/L时去除率达到最高,分别为19.9%、43.9%、4.2%;Zn和Ni在EDTA-2Na浓度分别为100、200 mmol/L时去除效果最好,去除率分别为33.2%和39.4%。草酸浸提过程中,Cu和Pb的去除率随震荡时间的增加逐渐提高,Zn、Ni和Cr的去除率在120 min后基本趋于稳定。EDTA-2Na对重金属的去除率随震荡时间的延长变化不大,当震荡时间为60 min时基本趋于稳定。当液固比为30∶1时,草酸和EDTA-2Na对重金属的去除效果相对较好。对草酸浸提前后重金属的形态进行分析,发现浸提不仅能够有效去除重金属的易迁移形态,还能使重金属形态发生迁移转化。相关性分析发现重金属浸出含量与可交换态和碳酸盐结合态的相关系数分别为0.930*和0.996**。浸提后铁尾矿中重金属的可交换态和碳酸盐结合态比例降低,残渣态、铁锰氧化物结合态和有机结合态比例增加,提高了铁尾矿在环境中的稳定性,降低了其污染环境的风险,为铁尾矿的无害化提供了新的思路和理论依据。

关键词：铁尾矿浸提重金属草酸 EDTA-2Na

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利用铁尾矿制备烧结砖的可行性及烧结固化机理

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环境工程学报 2021年第5期15卷 1670-1678页

作者：周伟伦廖正家陈涛宁寻安王逸谢鸿智广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东省环境催化与健康风险控制重点实验室环境健康与污染控制研究院广州510006 广东省大宝山矿业有限公司韶关512127

针对铁尾矿综合利用率低的问题,利用铁尾矿、粉煤灰、废玻璃制备烧结砖,以提高铁尾矿综合利用率。通过抗压强度、吸水率和重金属浸出3方面评价烧结砖的性能,确定最佳烧结工艺条件;并通过重金属形态分布、孔径分析、XRD和SEM探究烧结砖... 详细信息

针对铁尾矿综合利用率低的问题,利用铁尾矿、粉煤灰、废玻璃制备烧结砖,以提高铁尾矿综合利用率。通过抗压强度、吸水率和重金属浸出3方面评价烧结砖的性能,确定最佳烧结工艺条件;并通过重金属形态分布、孔径分析、XRD和SEM探究烧结砖的固化机理。结果表明,在最佳条件烧结温度为1100℃、铁尾矿、粉煤灰、玻璃配为6∶2∶2的条件下,烧结砖的抗压强度为124 MPa,吸水率为4.6%。最佳条件下烧结砖的Cu、Pb、Zn重金属浸出浓度均低于标准阈值。当烧结温度从900℃上升到1200℃,Cu、Pb和Zn的残渣态占比均有所上升,孔容积从0.019 cm^(3)·g^(-1)下降到了0.001 cm^(3)·g^(-1),平均孔径从22.1 nm下降到了9.3 nm。物相分析结果表明,在烧结过程中,高岭石相和石英相的特征峰降低,莫来石相的特征峰升高。上述结果可以为铁尾矿制备烧结砖提供数据参考。

关键词：铁尾矿废玻璃烧结砖抗压强度重金属浸出

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电解-CPAM联用对印染污泥脱水性能的影响

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环境工程学报 2014年第11期8卷 4943-4948页

作者：吴坚荣宁寻安张坚濠康晓玲陈泓吴对林广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 东莞市环境监测站东莞523009

采用铜-石墨为电极,考察了电解电压、反应时间、极板间距和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)等因素对印染污泥脱水效果的影响。结果表明,在极板间距为3 cm,电压为15 V,反应时间为40 min时,印染污泥的絮体破解效果最佳。该条件下,添加6.67 mg/g... 详细信息

采用铜-石墨为电极,考察了电解电压、反应时间、极板间距和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)等因素对印染污泥脱水效果的影响。结果表明,在极板间距为3 cm,电压为15 V,反应时间为40 min时,印染污泥的絮体破解效果最佳。该条件下,添加6.67 mg/g(以污泥干基计,DS)CPAM后,印染污泥的比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)与粘度分别下降了59.30%、41.62%和68.14%,滤饼含水率由89.30%下降至82.08%。扫描电镜结果显示,经过最佳条件处理后,污泥絮体被破坏,减弱了对内部结合水的保持力,使污泥脱水性能得到改善。

关键词：印染污泥电解处理阳离子型聚丙烯酰胺脱水性能

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印染污泥固化及稳定化处理研究

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环境工程学报 2011年第2期5卷 457-461页

作者：周剑波宁寻安刘敬勇张凝杨佐毅田宇广东工业大学环境科学与工程学院广州510006

采用水泥、粉煤灰和煤渣作为固化剂对印染污泥进行固化/稳定化处理,并探讨了固化/稳定化的最佳工艺条件。当水泥、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.15、0.02和0.08 kg/kg,养护天数为6 d时,印染污泥固化块抗压强度达到330kPa,含水率为44.6%,... 详细信息

采用水泥、粉煤灰和煤渣作为固化剂对印染污泥进行固化/稳定化处理,并探讨了固化/稳定化的最佳工艺条件。当水泥、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.15、0.02和0.08 kg/kg,养护天数为6 d时,印染污泥固化块抗压强度达到330kPa,含水率为44.6%,符合填埋场的进场标准。固化块浸出液中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和COD浓度同固化前相比,分别降低了88.9%、83.3%、88.9%、47.4%和69.3%,Cd则均未检出。固化剂对印染污泥中重金属及COD等污染物具有较好的固定作用。

关键词：印染污泥固化稳定化重金属抗压强度

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