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利用铅锌废渣制备银修饰纳米复合材料的研究

稀有金属材料与工程 2018年第7期47卷 2257-2261页

作者：石振武杨海东宋娟杨守洁薛群虎西安建筑科技大学陕西西安710055 陕西理工大学陕西汉中723000 陕西有色金属控股集团有限责任公司陕西西安710075

以含银的铅锌废渣为银源,联合采用氯盐法、Stober法、溶胶凝胶法以及光沉积法制备银修饰纳米复合材料Ag@TiO_2@SiO_2。XRD和TEM的分析表明:Ag@TiO_2@SiO_2具有核壳结构的纳米材料,Ag以10nm团簇的形式沉积在锐钛矿型TiO_2壳层上。XPS分... 详细信息

以含银的铅锌废渣为银源,联合采用氯盐法、Stober法、溶胶凝胶法以及光沉积法制备银修饰纳米复合材料Ag@TiO_2@SiO_2。XRD和TEM的分析表明:Ag@TiO_2@SiO_2具有核壳结构的纳米材料,Ag以10nm团簇的形式沉积在锐钛矿型TiO_2壳层上。XPS分析指出:TiO_2以Ti-O-Si键化学吸附在SiO_2上,而沉积在TiO_2上的银是银的单质。Uv-Vis的分析表明:材料Ag@TiO_2@SiO_2对光响应范围扩大到可见光区。罗丹明的光降解反应表明,Ag@TiO_2@SiO_2的光催化性能优良。

关键词：银修饰的纳米复合材料铅锌废渣光催化性能

铅锌废渣堆场4种先锋修复植物根际微域磷素赋存形态特征

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水土保持研究 2019年第3期26卷 269-278页

作者：郑志林罗有发周佳佳邱静吴兴玉高秉婷吴永贵贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学应用生态研究所贵阳550025 贵州省喀斯特环境生态工程研究中心贵阳550025

为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens... 详细信息

为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens)及黑麦草(Lolium perenne)4种先锋植物根际微域废渣为研究对象,分析了不同植物根际微域及无植物(对照)废渣中无机磷(IP)、总无机磷(TIP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)、总磷(TP)含量及pH和有机质变化情况。结果表明:与对照废渣相比,4种先锋植物的定植可显著降低废渣基质pH(p废渣均仍呈弱碱性(pH7.43～7.86);同时,不同植物均可促进铅锌废渣中有机质的积累,其中,大叶醉鱼草、土荆芥及三叶草均可显著(p废渣中的有机质。不同植物根际微域中磷素的含量均高于对照并存在差异,其中大叶醉鱼草、土荆芥、三叶草根际废渣中总磷、有效磷与各无机磷形态的含量高于非根际,而黑麦草则与其他3种植物呈相反的变化规律。4种植物对废渣中无机磷的吸收和利用较为充分,且对有机磷具有一定的富集,具体表现为4种先锋植物根际废渣中TIP/TP比值(48.17%～60.70%)明显低于对照(89.97%),而OP/TP比值(39.80%～51.83%)高于对照(10.03%)。铅锌废渣堆场植物修复5年后不同先锋植物的生长均促进废渣中磷素和有机物的生物地球化学循环,可为渣场生态系统中群落自然演替或后续木本植物的建植提供有利的基质条件。

关键词：铅锌废渣植物修复根际微域磷素赋存形态

铅锌废渣场优势植物根际生物理化性质及重金属迁移富集特征研究

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铅锌废渣场优势植物根际生物理化性质及重金属迁移富集特征研究

作者：孔星杰贵州大学

学位级别：硕士

黔西北是历史上土法炼锌的集中地,有较长的铅锌开采和冶炼历史。由于土法炼锌是一种粗放简单,金属回收率低的古老冶炼工艺,会遗留富含大量重金属(Pb、Zn、Cu和Cd等)的裸露铅锌废渣并形成有规模的铅锌废渣堆。废渣中残留的重金属极易通... 详细信息

黔西北是历史上土法炼锌的集中地,有较长的铅锌开采和冶炼历史。由于土法炼锌是一种粗放简单,金属回收率低的古老冶炼工艺,会遗留富含大量重金属(Pb、Zn、Cu和Cd等)的裸露铅锌废渣并形成有规模的铅锌废渣堆。废渣中残留的重金属极易通过地表径流、风力扩散等途径向周边水生和农业生态系统中迁移,从而对周边生态环境及人体健康造成严重威胁和危害。开展废渣堆生态修复或植物重建是控制重金属污染扩散和改善当地生态环境质量的重要手段。然而目前关于植物修复的研究,大多以室内模拟草本植物修复为主,且主要考虑单一环境因素,然而对优势植物参与下土壤—植物—微生物界面物理、化学、生物学特征的研究鲜有报道。本研究在铅锌废渣堆及周边采取优势植物(云雾苔草、大叶醉鱼草、黄花蒿)样及其实生土壤(根际与非根际),结合野外采样和室内分析,系统研究优势植物实生土壤重金属污染、微生物学特征、土壤肥力总体分布特征及植物对土壤重金属迁移富集特征和体内营养元素分布,并土壤—植物—微生物系统角度探索铅锌废渣场及周边重金属污染特征和微生物互作机制。结果表明:(1)渣堆三种优势植物均能不同程度的改善渣堆生存环境。其中黄花蒿对土壤总氮、有效磷、有机质、含水率提升效果高于其它优势植物。黄花蒿渣堆根际土壤Zn、Cd含量,大叶醉鱼草根际土壤Cd、Pb含量,云雾苔草根际土壤As、Pb含量显著低于对照土壤。重金属有效态含量的增加与土壤养分含量增加有关,云雾苔草根际能有效降低废渣中DPTA-Pb含量。(2)三种优势植物根系均能不同程度地提高参与碳、氮、磷循环的酶活性,黄花蒿可以通过影响土壤碳、磷循环相关的酶来增加根际可利用碳、磷含量,从而有效改善了渣堆土壤养分状况。(3)微生物代谢在非渣堆上存在磷限制,而在渣堆上微生物代谢存在氮限制,相对于其他正常土壤全氮、全磷、有效磷和有机质在渣堆上扮演着影响植物酶活性更加重要的角色,重金属胁迫会增加土壤微生物的碳限制。(4)渣堆上云雾苔草对Cu、As、Pb;大叶醉鱼草根部对Zn;黄花蒿对Cd展现出比其他两种优势植物较好的富集能力,在非渣堆上云雾苔草对Cu;黄花蒿对Zn、As;大叶醉鱼草对Cd、Pb展现出比其他两种优势植物较好的富集能力。优势植物体内C、N含量较低,渣堆上植物各器官碳、氮平均值含量均低于非渣堆,磷平均值含量高于非渣堆。(5)云雾苔草和黄花蒿在增加根际细菌和真菌多样性和丰富度方面表现出明显优势,微生物Chloroflexi、Myxococcota、Ascomycota和Gemmatimonadota与重金属呈正相关,它们可能在污染土壤的生物修复中发挥重要作用。

关键词：铅锌废渣重金属优势植物微生物群落根际环境

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利用铅锌废渣制备纳米ZnO的试验研究

硅酸盐通报 2018年第1期37卷 303-308页

作者：石振武薛群虎宋娟陕西理工大学化学与环境科学学院汉中723001 西安建筑科技大学材料与矿资学院西安710055

以铅锌废渣为锌源,通过浸取、除杂、蒸发、干燥和焙烧等步骤制备纳米ZnO。ZnO前驱体的X射线衍射(XRD)、红外光谱分析(IR)、热重(TGA)和差热分析(DSC)分析表明:ZnO前驱体是无定型碱式碳酸锌(Zn_5(CO-3)_2(OH)_6),加热过程中它先分解成ZnO... 详细信息

以铅锌废渣为锌源,通过浸取、除杂、蒸发、干燥和焙烧等步骤制备纳米ZnO。ZnO前驱体的X射线衍射(XRD)、红外光谱分析(IR)、热重(TGA)和差热分析(DSC)分析表明:ZnO前驱体是无定型碱式碳酸锌(Zn_5(CO-3)_2(OH)_6),加热过程中它先分解成ZnO和Zn(OH)_2,然后Zn(OH)_2进一步分解成ZnO。焙烧产物的XRD、扫描电镜(SEM)和粒度分析显示:在400℃的温度下下焙烧时,ZnO前驱体分解产物是红锌矿(ZnO)和Ashoverite(Zn(OH)_2);在500℃和600℃焙烧时,前驱体完全转化为红锌矿,其形貌不规则,但是前驱体在500℃焙烧时,产物ZnO的粒径较小,主要分布在80~150 nm,在600℃焙烧时,产物的颗粒团聚严重。

关键词：铅锌废渣纳米ZnO 焙烧温度

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从铅锌废渣中氨浸锌试验研究

湿法冶金 2019年第4期38卷 271-275,286页

作者：石振武杨守洁薛群虎陕西理工大学化学与环境科学学院陕西汉中723000 西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055

研究了采用氨浸法从铅锌废渣中回收锌,以及用溶剂蒸发法制备碱式碳酸锌,考察了浸出温度、浸出时间、总氨浓度和液固体积质量比对锌浸出率的影响。结果表明:影响锌浸出率的因素排序为液固体积质量比>浸出时间>浸出温度>总氨浓度;在浸出温... 详细信息

研究了采用氨浸法从铅锌废渣中回收锌,以及用溶剂蒸发法制备碱式碳酸锌,考察了浸出温度、浸出时间、总氨浓度和液固体积质量比对锌浸出率的影响。结果表明:影响锌浸出率的因素排序为液固体积质量比>浸出时间>浸出温度>总氨浓度;在浸出温度30℃、浸出时间2h、总氨浓度4mol/L、液固体积质量比7mL/g适宜条件下,锌浸出率为81.99%;所制备的碱式碳酸锌为无定形状态,化学式为Zn5(CO3)2(OH)6·2H2O。

关键词：铅锌废渣氨浸回收锌

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利用铅锌废渣生产活性氧化锌和钼铬红

无机盐工业 1995年第6期9卷 29-32页

作者：曾术兵湘潭市化工厂湖南411228

铅锌废渣通过沉淀转化和络合反应等工艺,生产钼铬红和活性氧化锌。对最佳工艺条件进行了研究,对铅锌废渣综合利用基本情况进行了评述。

关键词：铅锌废渣钼铬红活性氧化锌氧化锌制备

改良剂—植物联合修复对铅锌废渣重金属地球化学特征影响及作用机制

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改良剂—植物联合修复对铅锌废渣重金属地球化学特征影响及作用机...

作者：郑志林贵州大学

学位级别：硕士

贵州黔西北水城-威宁-赫章矿带是贵州有色金属铅锌矿主产地。历史时期,该地区大规模的土法炼锌活动产生的大量炼锌废渣遍布山沟、河道,由此产生了一系列的环境污染问题,对当地生活、生产造成严重影响。近年来,国内外学者在矿山生态修复... 详细信息

贵州黔西北水城-威宁-赫章矿带是贵州有色金属铅锌矿主产地。历史时期,该地区大规模的土法炼锌活动产生的大量炼锌废渣遍布山沟、河道,由此产生了一系列的环境污染问题,对当地生活、生产造成严重影响。近年来,国内外学者在矿山生态修复方面开展了大量的研究工作,其中植物修复被认为是最具经济效益和生态效益的治理方法。但是关于植物修复对重金属迁移转化特征的影响还存在一些争议,具体表现为修复植物根际微域中根系分泌物对地球化学性质不稳定的含硫尾矿及污染土壤中重金属生物有效性的影响是促进还是抑制还存在不一致的观点。而关于修复植物对地球化学性质较稳定的碱性炼锌废渣中重金属的生物有效性、地球化学特征及环境风险的影响及其作用机制尚不明晰。因此,本研究以改良剂和先锋草本植物联合修复的土法炼锌废渣为研究对象,共设置7个处理组,其中4个无植物存在的对照处理组:废渣(F)、废渣+低品位磷矿粉(FL)、废渣+沼渣(FZ)、废渣+改良剂(低品位磷矿粉与沼渣混合)(FG),以及3个有植物存在的处理组:废渣+改良剂+黑麦草(FGH)、废渣+改良剂+三叶草(FGS)、废渣+改良剂+黑麦草+三叶草(FGT);分别定期采集上述7个处理组的淋溶液(共5次),依次记为T1、T2、T3、T4、T5。系统研究了“废渣-淋滤液-植物”体系中重金属的地球化学特征及其影响机制,取得研究结果如下:(1)改良剂-植物联合修复明显影响废渣淋滤液的理化性质及重金属特征。与无植物的处理组(F、FL、FZ、FG)相比,有植物存在的处理组(FGH、FGS、FGT)的废渣淋滤液pH整体随着淋溶时间增加呈下降趋势,并且有植物的处理组与无植物的处理组pH在T5时存在显著差异(p?0.05)。有植物处理组废渣淋滤液的电导率(EC)均高于无植物处理组(除FZ组T1、T2),说明植物参与促进了废渣中易溶矿物溶解。有植物的处理组的废渣淋滤液氧化还原电位(ORP)在T4-T5时均低于无植物处理组。淋滤液中阴离子以SO为主,其次是NO和Cl,F最少。F和Cl淋出量总体随着淋溶时间增加而减少,而NO和SO则随着淋溶时间增加均出现先上升再下降趋势,且植物参与对废渣Cl、NO的淋出有促进作用。淋滤液中4种重金属离子总体淋出量表现出Zn>Pb>Cd>Cu,说明Zn相较于其他3种更易被淋出;4种重金属的淋出量总体上随淋溶时间增加呈降低的趋势。植物参与后期增加了Cu的淋出量,减少了Pb、Zn淋出量,而对Cd是随时间变化表现出增加或减少。相关性表明,改良剂-植物联合修复后废渣淋溶液理化性质的改变是影响其重金属淋出的重要原因。(2)改良剂-植物联合修复对废渣中重金属的生物有效性及赋存形态的影响因重金属元素种类而异。有植物的处理组(FGH、FGS、FGT)中Cu的可还原态和可氧化态所占比例分别增加和降低;Pb的酸可溶态有所增加,可还原态有所降低,说明改良剂-植物联合修复均增加了废渣中Cu和Pb的生物有效性。FGH、FGS、FGT处理组废渣Zn和Cd的有效态含量均不同程度低于FG处理组。与FG处理组相比,FGH、FGS、FGT处理组废渣中酸可溶态Zn所占比例均分别降低,而残渣态所占比例均分别增加。与FG处理组相比,FGH、FGS、FGT处理组废渣中酸可溶态Cd所占比例均分别增加,可还原态Cd均分别降低。说明改良剂-植物联合修复分别降低Zn,增加Cd的生物有效性。(3)黑麦草与三叶草套种修复增加其重金属的转运系数。黑麦草和三叶草单种和套种模式下重金属的富集系数无明显差异,相同植物不同种植方式对植物富集系数的影响低于0.70%。但是黑麦草和三叶草套种模式下其重金属的转运系数高于两种植物分别单种的模式(除黑麦草对Zn的转运),尤其三叶草在套种模式下重金属转运系数比单种模式增加了4.33%.02%。黑麦草和三叶草套种模式下,三叶草的转运系数是黑麦草的1.1.5倍,说明两种先锋草本植物套种模式修复效果优于单种模式,而三叶草对废渣的修复效果强于黑麦草。(4)改良剂-植物联合修复明显改变废渣的微观形貌及矿物组成。黑麦草单种模式(FGH)及其与三叶草套种(FGT)修复作用下,废渣的表面特征表现为大量的细小颗粒粘聚在一起形成较大的颗粒,说明植物根系对废渣中细小颗粒具有包裹和团聚作用。而三叶草单种模式(FGS)修复作用下,废渣的表面特征表现为存在大量的孔隙和坑洼,说明植物根系通过物理(根劈)、化学作用(根系分泌物溶解)促进废渣生物物理风化。与无植物存在的处理组(FG)相比,有植物存在的处理组(FGH和FGT)中废渣的O、Si、Fe、Al、Ca、Mg的原子百分比均不同程度增加,说明改良剂-植物(黑麦草、三叶草)联合修复促进炼锌废渣风化成土过程。废渣中矿物组成主要包括石英、石膏、长石、方解石、白云石、黄铁矿、磁铁矿及菱铁矿等矿物相。(5)改良剂-植物联合修复明显影响

关键词：植物修复铅锌废渣重金属地球化学 13C标记根系分泌物