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铬渣对烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

烧结球团 2023年第4期48卷 16-23页

作者：徐菊马国军郑顶立张翔海远浩武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室湖北武汉430081

铬渣中含有毒性很强的Cr(Ⅵ)和大量有价金属铁,将其作为烧结原料不仅可以利用还原性气氛还原铬渣中的Cr还可以回收其中的有价金属,实现铬渣的无害化和资源高效利用。为探索在烧结过程中铬渣配加对烧结矿冶金性能的影响,本文开展添加铬... 详细信息

铬渣中含有毒性很强的Cr(Ⅵ)和大量有价金属铁,将其作为烧结原料不仅可以利用还原性气氛还原铬渣中的Cr还可以回收其中的有价金属,实现铬渣的无害化和资源高效利用。为探索在烧结过程中铬渣配加对烧结矿冶金性能的影响,本文开展添加铬渣对烧结矿矿相、烧结参数及烧结矿转鼓强度、低温还原粉化和软熔性能的影响规律研究。研究结果表明:在烧结生产中需控制铬渣配入量为3%以下;随着铬渣配比的增加,烧结矿的产量、产率以及烧结速度降低;烧结矿中复合铁酸钙黏结相质量分数减少,硅酸盐黏结相增加,导致烧结矿的转鼓强度由54.93%下降到47.46%;烧结矿中赤铁矿晶粒由粒状变为斑状以及骸晶状,使低温还原粉化指数由59.77%下降到52.46%,但当铬渣配比增加到9%时,矿相中出现了板状赤铁矿和针状复合铁酸钙的交织状结构,低温还原粉化指数增加到59.07%。由于铬渣中含有10%的Al 2O_(3),生成的富铝渣会降低软化开始温度,增加软化区间,恶化料柱透气性。本文研究成果可为铬渣的综合利用提供理论基础。

关键词：铬渣烧结矿相结构冶金性能

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聚紫精修饰玻璃碳电极检测铬(Ⅵ)

冶金分析 2023年第7期43卷 37-44页

作者：陈俊蓉张珍珍周尽花肖红波杨婷王文磊中南林业科技大学理学院

Cr(Ⅵ)的电化学还原对电极界面活性要求较高，故非贵金属修饰电极用于Cr(Ⅵ)的分析灵敏度不高，有待于进一步研究。实验报道了一种吡啶型聚合物修饰玻璃碳电极灵敏检测Cr(Ⅵ)的方法。通过在玻璃碳电极(GCE)表面上电还原聚合吡啶季铵盐1,... 详细信息

Cr(Ⅵ)的电化学还原对电极界面活性要求较高，故非贵金属修饰电极用于Cr(Ⅵ)的分析灵敏度不高，有待于进一步研究。实验报道了一种吡啶型聚合物修饰玻璃碳电极灵敏检测Cr(Ⅵ)的方法。通过在玻璃碳电极(GCE)表面上电还原聚合吡啶季铵盐1,3,5-三溴化三(4-氰基吡啶-1-亚甲基)-苯(TCB),形成网状的聚紫精(polyviologen, PV)膜修饰电极(PV/GCE),PV/GCE可用于线性扫描伏安法检测铬废渣中的Cr(Ⅵ),性能优于金修饰电极。研究了镀膜方式以及镀膜沉积时间对检测性能的影响，最优条件下，Cr(Ⅵ)的检测灵敏度为0.111 2μA/(μmol/L),检测下限为0.25μmol/L(S/N=3),线性检测范围较宽且稳定性和重现性较好，可用于实际铬渣样品的检测，具有较好的应用前景和实用价值。

关键词：吡啶季铵盐聚紫精修饰电极铬(Ⅵ) 线性扫描伏安法铬渣

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纤维和烧结粉煤灰对地聚物力学性能的影响

中国陶瓷 2023年第10期59卷 56-62页

作者：张鹏马露尹春林袁小超刘刚张运菊绵阳师范学院资源环境工程学院绵阳621000 四川银河化学股份有限公司绵阳622656

探究短切玻璃纤维、聚丙烯纤维、钩型铁丝、混合纤维、烧结粉煤灰对铬渣-粉煤灰基地质聚合物性能的影响,利用扫描电镜(SEM)对其结构进行分析。实验结果表明玻璃纤维易于被腐蚀;钩型铁丝难与基体贴合;混合纤维、烧结粉煤灰呈现前期强度低... 详细信息

探究短切玻璃纤维、聚丙烯纤维、钩型铁丝、混合纤维、烧结粉煤灰对铬渣-粉煤灰基地质聚合物性能的影响,利用扫描电镜(SEM)对其结构进行分析。实验结果表明玻璃纤维易于被腐蚀;钩型铁丝难与基体贴合;混合纤维、烧结粉煤灰呈现前期强度低,后期强度回升大;聚丙烯纤维的增韧效果最佳,在掺量为1.2%时,7 d、28 d抗折、抗压强度分别为4.5 MPa、16.8 MPa、8.7 MPa、21.1 MPa,与未添加纤维相比,分别提高了181%、222%、41.77%、25.5%,且Cr^(6+)浸出浓度为0.9 mg/L;其强化力学性能排序为聚丙烯纤维>烧结粉煤灰>混合纤维>玻璃纤维>钩型铁丝。最佳试样进行酸雨模拟实验,抗压强度缩减了27.4%,证明该配比能抵御短时间酸雨侵蚀。该研究成果将为工业废渣资源化利用,提供技术参考,促进工业废渣的处理及应用。

关键词：地质聚合物铬渣粉煤灰玻璃纤维聚丙烯纤维

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铬渣中铬和铁的资源化利用研究

铬渣中铬和铁的资源化利用研究

作者：张丹重庆理工大学

学位级别：硕士

利用铬铁矿制备铬盐产品过程中会产生大量的废渣-铬渣。由于其含有的六价铬(Cr(Ⅵ))具有高毒性、水溶性及致癌性等特点,容易造成环境严重污染,对人类的健康安全造成威胁。根据危险程度分类,铬渣属于重金属危险废物。就目前而言,如何安... 详细信息

利用铬铁矿制备铬盐产品过程中会产生大量的废渣-铬渣。由于其含有的六价铬(Cr(Ⅵ))具有高毒性、水溶性及致癌性等特点,容易造成环境严重污染,对人类的健康安全造成威胁。根据危险程度分类,铬渣属于重金属危险废物。就目前而言,如何安全处置铬渣并将其潜在的有价资源得到高值化利用仍然是亟待解决的问题。因此,本课题以铬盐企业所产生的铬渣为研究对象,对其基本的理化性质进行分析,提出了铬渣水洗-化学沉淀法和铬渣酸浸-水热法分别成功制备了铬酸铅(PbCrO)光催化材料和MIL-53(Fe,Al,Cr)光催化材料,并利用有机污染物废水对两种材料的光催化性能进行了评价。通过铬渣资源化利用的方式,实现了“以废治废”的绿色发展理念。本文主要研究内容及结论如下:1)利用各种表征手段对铬渣的基本理化特性进行研究,包括粒径分布、物相结构、化学成分以及微观形貌等。此外,分析水洗后和酸浸后铬渣中的金属元素含量。结果表明,铬渣呈现灰黑色粉末状颗粒,其粒径范围主要分布在34.56-147.90μm之间。XRD结果表明铬渣的物相是以(Mg,Fe)(Cr,Al)O、MgAlFeO和MgCrO尖晶石相为主,其主要金属元素为Fe、Al、Cr和Mg。对比分析水洗前后铬渣的基本特性,发现水洗并不能破坏铬渣的主要物相结构,同时发现铬渣中的Cr(Ⅵ)主要是以水溶性Cr(Ⅵ)为主,其占比达到95.97%。然而盐酸酸浸后的铬渣中的Fe、Al、Cr、Mg和Si元素的含量均降低,其中Fe的含量下降尤为明显,从29.12%降低至6.46%,说明铬渣中的主要金属元素被转移至酸浸液中。2)采用化学沉淀法利用铬渣水洗后的Cr(Ⅵ)水溶液制备纳米PbCrO光催化剂,并利用亚甲基蓝(MB)溶液对其光催化性能进行评价,考察了不同MB初始浓度、光催化剂用量以及初始pH值等过程参数对光催化活性的影响。结合XRD、SEM、FT-IR和XPS等表征发现所制备的PbCrO光催化剂与商品铬酸铅衍射峰相互对应,表明该光催化剂已被成功制备。确定光催化的最佳参数为:在MB初始浓度为10mg/L、光催化剂用量为1.0 g/L、初始pH值6、暗反应30 min,光照80 min条件下,MB的降解率达到了76.78%。同时,通过5次循环回收实验,发现PbCrO光催化剂的光催化活性并未显著下降,处理后MB中Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的浓度均低于国家排放标准(GB-25466-2010),证明该光催化剂稳定性和安全性较好。此外在探究降解机理过程中发现该光催化剂降解MB时,·OH、h以及·O起了主要作用。3)采用铬渣盐酸酸浸法和水热法制备MIL-53(Fe,Al,Cr)光催化剂,将RhB作为模拟污染物探究其在不同过程参数下的光催化活性。结果表明,在光催化剂+HO+光照反应体系中RhB的降解效果最好,在RhB的初始浓度为30 mg/L,光催化剂的用量为0.2 g/L,初始pH为4.87,HO的浓度为10 m M,暗反应30 min,光照时长60 min的条件下,RhB的降解率达到了94.14%。结合各种分析手段发现MIL-53(Fe,Al,Cr)中主要为Fe、Al和Cr三种金属元素,且与有机配体发生反应形成了金属配合物。同时,通过BET发现该光催化剂的比表面积达到了706.12 cm/g。最后,通过EPR检测技术和自由基捕获实验发现其在光催化降解过程中的主要活性物质为·OH、·O和h。

关键词：铬渣资源化利用光催化 PbCrO4 MIL-53(Fe,Al,Cr) 染料废水

无定形FeS_(2)在不同pH条件下对铬渣的稳定作用

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应用基础与工程科学学报 2021年第3期29卷 533-544页

作者：李芸邑廖珍珠王航叶姜瑜刘阳生徐凤王东重庆大学环境与生态学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045 北京大学环境科学与工程学院北京市固体废弃物资源化技术与管理重点实验室北京100871 四川电力设计咨询有限责任公司四川成都610041 重庆市固废管理中心重庆400015

铬渣是一种危险废物,其无序堆放对环境造成威胁.本研究中,一种新型的还原剂无定形FeS2被合成出来用于处理铬渣.通过分析两种pH值条件下(pH9代表陈化的铬渣,pH12代表新鲜的铬渣)铬的浸出毒性、生物可给性和铬形态的变化来评价无定形FeS2... 详细信息

铬渣是一种危险废物,其无序堆放对环境造成威胁.本研究中,一种新型的还原剂无定形FeS2被合成出来用于处理铬渣.通过分析两种pH值条件下(pH9代表陈化的铬渣,pH12代表新鲜的铬渣)铬的浸出毒性、生物可给性和铬形态的变化来评价无定形FeS2对铬渣中六价铬的稳定作用.结果表明,pH12比pH9更有利于浸出毒性的降低.pH12条件下,加入2倍化学计量比的无定形FeS2的铬渣在第1天达到国标(GB 5085.3—2007),第30天达到美国国家环保局标准(40 CFR 261.24).然而在pH9条件下,达到相同的表现需要加入4倍化学计量比的无定形FeS2.此外,pH值、氧化还原电位和硫的形态分析结果也表明,无定形FeS2对铬渣中六价铬有较好的还原和稳定能力,且pH12比pH9更有利于还原条件的维持.与之相反的是,pH9比pH12更有利于生物可给性的降低.

关键词：铬渣六价铬二硫化亚铁 pH影响化学还原法稳定化浸出毒性生物可给性铬形态

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微生物修复返溶铬污染场地的研究进展

生物工程学报 2021年第10期37卷 3591-3603页

作者：闫潇王建雷张明江朱学哲刘兴宇有研科技集团有限公司生物冶金国家工程实验室有研资源环境技术研究院(北京)有限公司北京有色金属研究总院

目前,我国历史遗留铬渣堆场多数采用湿法解毒工艺进行处理,但大量化学药剂的添加不仅增加了成本,引入了污染物,而且随时间的延长铬渣中的Cr(Ⅵ)源源不断的返溶,场地出现返黄现象,形成二次污染。为了持久稳定的修复铬渣,研究人员提出用... 详细信息

目前,我国历史遗留铬渣堆场多数采用湿法解毒工艺进行处理,但大量化学药剂的添加不仅增加了成本,引入了污染物,而且随时间的延长铬渣中的Cr(Ⅵ)源源不断的返溶,场地出现返黄现象,形成二次污染。为了持久稳定的修复铬渣,研究人员提出用微生物修复技术处理湿法解毒后铬渣中Cr(Ⅵ)的返溶。文中综述了国内外微生物修复铬渣污染场地的研究进展,首先简述了铬渣的危害、处理现状及传统的铬污染修复技术,并以湿法解毒铬污染为例,重点揭示了处理后铬渣中Cr(Ⅵ)的返溶机理,由此可知湿法解毒后的二次污染不可避免。随后详述了微生物修复Cr(Ⅵ)过程中生物还原、生物吸附和生物矿化三大作用机理,并阐述了铬污染场地修复过程中微生物物种的响应及群落结构的演替,最后,总结了微生物修复铬渣的研究进展并展望了未来的研究方向。

关键词：微生物修复铬渣湿法解毒生物修复机理

表界面调控晶体变化微观机制探索与铬渣治理研究的结合

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化学进展 2017年第9期29卷 1053-1061页

作者：刘炜珍郑嘉毅吴智诚刘章斌林璋华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东省环境纳米材料工程技术研究中心广州510006 中国科学院福建物质结构研究所福州350002

铬作为首要战略金属之一,在国民经济中有着重要地位。我国铬资源匮乏,但同时铬渣污染问题严重,亟需解决。本文阐述了目前对铬渣进行解毒处理和对其中的铬提取处理这两大类技术的优缺点和所面临的瓶颈,指出对铬渣的物相及铬的赋存状态进... 详细信息

铬作为首要战略金属之一,在国民经济中有着重要地位。我国铬资源匮乏,但同时铬渣污染问题严重,亟需解决。本文阐述了目前对铬渣进行解毒处理和对其中的铬提取处理这两大类技术的优缺点和所面临的瓶颈,指出对铬渣的物相及铬的赋存状态进行深入的微结构分析是实现铬渣中铬有效提取的核心关键。本文综述了目前国际上铬渣微结构分析的研究现状,总结了本研究团队将表界面调控晶相/晶面变化的微观机制的研究认识用以指导铬渣中铬的提取的研究进展,展望了这种新的研究思路和技术手段实现铬渣变废为宝的潜力和发展趋势。

关键词：铬渣资源回收微观结构表界面调控晶体生长

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

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化工学报 2018年第6期69卷 2730-2736页

作者：朱文会李志涛王夏晖王兴润环境保护部环境规划院北京100012 中国环境科学研究院北京100012

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤(A土和B土)为研究对象,探讨了三种异位修复工艺(淋洗、稳定化、湿法解毒)去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果... 详细信息

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤(A土和B土)为研究对象,探讨了三种异位修复工艺(淋洗、稳定化、湿法解毒)去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr(Ⅵ)的去除效果为湿法解毒>稳定化>淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr(Ⅵ)的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr(Ⅵ)、酸溶态Cr(Ⅵ)的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤p H,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr(Ⅵ)仍然残留736.6 mg·kg^(-1),B土Cr(Ⅵ)仍然残留245.47 mg·kg^(-1),酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr(Ⅵ)效果受限的主要原因。

关键词：铬渣污染土壤异位淋洗异位稳定化湿法解毒

铬铁矿在HCl-NaCrO体系中的多级浸出动力学研究

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湿法冶金 2024年

作者：蹇成宗田仪娟蒋子文闫春宇全学军李纲重庆理工大学化学化工学院

针对传统无钙焙烧工艺处理铬铁矿产生的含Cr(Ⅵ)废渣，研究了在HCl-Na2CrO4体系中对铬铁矿进行多级浸出，并探讨了铬铁矿中主要金属元素的浸出动力学。结果表明：在粒径45～75 μm、氧化剂Na2CrO4用量0.6 g、反应时间5 h、反应温度453.1... 详细信息

针对传统无钙焙烧工艺处理铬铁矿产生的含Cr(Ⅵ)废渣，研究了在HCl-Na2CrO4体系中对铬铁矿进行多级浸出，并探讨了铬铁矿中主要金属元素的浸出动力学。结果表明：在粒径45～75 μm、氧化剂Na2CrO4用量0.6 g、反应时间5 h、反应温度453.15 K、料球质量比1/1、搅拌速度30 r/min、液固体积质量比4 mL/1 g最佳条件下进行3级循环浸出，铬、铁、铝、镁浸出率分别可达91.98%、94.54%、76.62%和78.03%；铬铁矿的酸浸反应受界面化学反应控制，温度在373.15～473.15 K范围内，铬、铁、铝、镁的浸出表观活化能分别为45.80、40.43、42.08和43.54 kJ/mol，浸出效果较好。

关键词：铬铁矿铬渣盐酸 Na CrO 浸出多级动力学