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磁黄铁矿及共伴生有价金属生物浸出研究进展

中南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：付政刘学温建康高文成武彪中国有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心有研资源环境技术研究院(北京)有限公司有研工程技术研究院有限公司北京有色金属研究总院战略性有色金属绿色制造技术北京市工程研究中心

为了更好地解决磁黄铁矿及其共伴生有价金属的高效绿色回收利用的问题，本文对磁黄铁矿及共伴生有价金属的生物浸出研究进展进行了总结。首先，分析了磁黄铁矿的化学可浸性；其次，介绍了磁黄铁矿生物浸出过程及机理；最后，总结了菌种... 详细信息

为了更好地解决磁黄铁矿及其共伴生有价金属的高效绿色回收利用的问题，本文对磁黄铁矿及共伴生有价金属的生物浸出研究进展进行了总结。首先，分析了磁黄铁矿的化学可浸性；其次，介绍了磁黄铁矿生物浸出过程及机理；最后，总结了菌种类型及选育驯化、接种量、pH、矿浆浓度以及矿石的预处理等对生物浸出工艺的影响，分析了磁黄铁矿中镍和金等共伴生金属的回收工艺。研究结果表明：磁黄铁矿在酸性条件下的氧化主要在于表面富硫层的循环反应；磁黄铁矿的生物浸出主要有间接作用、间接接触作用和直接接触作用3种机理，浸出反应的本质为铁硫的氧化，原电池效应、细菌产生的胞外聚合物(EPS)和铁矾及硫钝化层对生物浸出也有着重要的影响；不同菌种对磁黄铁矿的浸出效果不同，适当提高细菌接种量和降低矿浆浓度，保持较低的p H值，对选用菌种的驯化以及使用硫酸对脉石进行预处理，能够提高磁黄铁矿生物浸出的效果；磁黄铁矿的生物浸出对其伴生的镍、钴和金等有价金属具有良好的浸出效果，浸出率均可达80%以上。未来对磁黄铁矿生物浸出的研究重点在于钝化层的调控机制，通过各种调控手段抑制或控制表面钝化层的生成；同时进行生物浸出液中铁含量的平衡调控及铁的资源化、高值化利用，并逐步将实验室研究应用于工业生产。

关键词：磁黄铁矿生物浸出浸出机理共伴生有价金属资源利用

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有色冶金清洁生产技术发展态势

有色金属工程 2024年第7期14卷 1-12页

作者：柴立元颜旭王云燕张克闵小波周玉琳柯勇廖舟中南大学冶金与环境学院长沙410083 有色金属强化冶金新技术全国重点实验室长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083 湖南有色金属控股集团有限公司长沙410000

有色金属作为国家经济发展、国防军工建设及高技术新兴产业发展的重要物质基石,对提升我国整体实力和保障国家安全具有举足轻重的战略意义,是不可或缺的关键性战略资源。然而,我国有色金属行业正遭遇资源、能源及环境多方面挑战,已经成... 详细信息

有色金属作为国家经济发展、国防军工建设及高技术新兴产业发展的重要物质基石,对提升我国整体实力和保障国家安全具有举足轻重的战略意义,是不可或缺的关键性战略资源。然而,我国有色金属行业正遭遇资源、能源及环境多方面挑战,已经成为制约有色金属冶金绿色发展的主要瓶颈。清洁冶金是创新有色金属冶金发展的模式,采用清洁的能源、资源进行“无废”的全生命周期生产,是有色金属冶金绿色发展的重大战略。本文系统分析了有色金属冶金发展现状、绿色发展成效,全面梳理了清洁冶金对缓解资源、能源和环境问题的重要意义,提出了有色金属清洁冶金发展路径,详细阐述了资源替代、能源替代和全生命周期下的有色金属清洁生产技术发展态势,并展望了未来有色金属清洁生产的发展方向与前景。

关键词：有色金属清洁冶金污染控制技术发展前景

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚中国科学院过程工程研究所、中国科学院绿色过程与工程重点实验室、中国科学院绿色过程制造创新研究院、战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心、北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院、中国科学院稀土重点实验室、江西省稀土清洁生产重点实验室江西赣州341003 江西理工大学冶金工程学院江西赣州341099 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

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猪场污水高氨氮负荷处理过程中温室气体的排放特征

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 688-695页

作者：杨一铭王恩全隋倩雯陈梅雪郑蕊魏源送中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 安平县弘嘉环保技术有限公司河北衡水053600

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明:A/O工艺CH_(4)平均排放通量为1454.76 mg·m^(-2)·h^(-1),平均... 详细信息

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明:A/O工艺CH_(4)平均排放通量为1454.76 mg·m^(-2)·h^(-1),平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N_(2)O平均排放通量为101.25 mg·m^(-2)·h^(-1),平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO_(2)^(-)-N的积累会促使N2O排放,但对CH4排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N_(2)O的主要排放途径。

关键词：温室气体排放畜禽养殖污水污水处理甲烷氧化亚氮高氨氮负荷

面向空气取水的金属有机框架(MOFs)材料研究进展

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环境化学 2024年第3期43卷 751-764页

作者：魏源送吴其洋郑利兵环境模拟与污染控制国家重点联合实验室中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

空气取水技术可为干旱地区获取淡水资源提供一种新途径,其中吸附式空气取水技术是当前研究的热点之一.作为一种具有高比表面积、高孔隙率和功能可控的新型多孔材料,金属有机框架(metalorganic frameworks,MOFs)材料在吸附式空气取水技... 详细信息

空气取水技术可为干旱地区获取淡水资源提供一种新途径,其中吸附式空气取水技术是当前研究的热点之一.作为一种具有高比表面积、高孔隙率和功能可控的新型多孔材料,金属有机框架(metalorganic frameworks,MOFs)材料在吸附式空气取水技术的研究中受到广泛关注.因此,该文总结了空气取水技术的基本原理和方法,从材料的适用性能和应用尝试两方面阐述面向空气取水MOFs材料的主要研究进展,并对其未来发展进行了展望.

关键词：空气取水金属有机框架吸附

1,3-氧硫戊环为受体的Hg^(2+)荧光探针的设计、合成及性能

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1913-1917页

作者：梁庆祥周五吴爱斌舒文明余维初长江大学化学与环境工程学院化学系湖北荆州434023 长江大学非常规油气协同创新中心湖北荆州434023 油气田清洁生产与污染物控制湖北省工程研究中心湖北荆州434023

Hg^(2+)是毒性最强的重金属离子之一,会造成空气、土壤和水的污染,严重损害人体健康,开发有效的分析方法检测环境体系中的Hg^(2+)尤为重要。荧光探针因其灵敏度高、选择性好、响应速度快、可实时在线检测等优点,已广泛应用于Hg^(2+)检... 详细信息

Hg^(2+)是毒性最强的重金属离子之一,会造成空气、土壤和水的污染,严重损害人体健康,开发有效的分析方法检测环境体系中的Hg^(2+)尤为重要。荧光探针因其灵敏度高、选择性好、响应速度快、可实时在线检测等优点,已广泛应用于Hg^(2+)检测。以Hg^(2+)促进硫代缩醛的去保护反应设计合成了一种全新的以1,3-氧硫戊环为受体的开启型Hg^(2+)荧光探针[2-(pyren-1-yl)-1,3-oxathiolane,POX],通过^(1)H NMR、^(13)C NMR和HRMS对POX结构进行表征,考察了POX在CH_(3)CH_(2)OH/H_(2)O中对Hg^(2+)的选择性、竞争性、浓度滴定、pH滴定、时间依赖性、检出限和识别机理等。研究结果表明,POX可在较宽的pH范围内对Hg^(2+)快速识别,并表现出高度的选择性和灵敏度;向POX中加入Hg^(2+)后,在386 nm处出现明显的荧光发射峰,表明POX对Hg^(2+)呈现出显著的荧光“开启”效应,其识别过程几乎不受其他金属离子干扰;荧光滴定实验表明POX在Hg^(2+)浓度为0~6.5μmol·L^(-1)范围内具有良好的线性响应(R^(2)=0.9994),检出限为0.168μmol·L^(-1),在实际水样中检测Hg^(2+)的RSD小于2.92%。由于POX合成简单、原料易得且pH适用范围较广,可作为定性和定量检测环境中Hg^(2+)的潜在工具。

关键词：荧光探针 Hg^(2+) 1,3-氧硫戊环荧光开启

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低温煤焦油加氢精制研究进展

济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：岳静春刘媛媛李素月牧辉张永芳济南大学水利与环境学院中国科学院过程工程研究所北京市过程污染控制工程技术研究中心

针对低温煤焦油粗放式燃烧导致资源利用率低的问题，对低温煤焦油加氢精制生产清洁燃料油和化学品以提高低温煤焦油附加值的研究现状进行综述，包括加氢精制反应机制和加氢精制催化剂两个方面，重点总结和分析了酚类加氢脱氧、噻吩类加... 详细信息

针对低温煤焦油粗放式燃烧导致资源利用率低的问题，对低温煤焦油加氢精制生产清洁燃料油和化学品以提高低温煤焦油附加值的研究现状进行综述，包括加氢精制反应机制和加氢精制催化剂两个方面，重点总结和分析了酚类加氢脱氧、噻吩类加氢脱硫、含氮化合物（如吡啶、喹啉等）加氢脱氮反应机理和催化剂研发方面的基础研究进展。最后，根据低温煤焦油加氢精制技术存在的问题，对低温煤焦油未来的研究方向进行了展望。

关键词：低温煤焦油加氢脱硫加氢脱氮加氢脱氧催化剂

基于黏性蒸馏-气相分离的冶金级粗碲提纯方法

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 1037-1048页

作者：黄大鑫蒋文龙徐宝强查国正杨斌昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

开发一种基于黏性蒸馏-气相分离的高纯碲材料制备方法。通过调节冷凝器结构和冷凝温度,达到黏性蒸馏、控制碲优势冷凝区的目的,使挥发性差的物质留在残留物中,而硒在气相中与碲分离,实现冶金级粗碲的提纯。研究饱和蒸气压、碲分子平均... 详细信息

开发一种基于黏性蒸馏-气相分离的高纯碲材料制备方法。通过调节冷凝器结构和冷凝温度,达到黏性蒸馏、控制碲优势冷凝区的目的,使挥发性差的物质留在残留物中,而硒在气相中与碲分离,实现冶金级粗碲的提纯。研究饱和蒸气压、碲分子平均自由程、不同冷凝位置的杂质分布特征以及冷凝物形貌。500 g级的实验结果表明,在5 Pa、773 K和90 min的最佳实验条件下,碲的直收率为83.40%,纯度高于99.9996%,碲优势冷凝区冷凝物中硒含量降低至2.76×10^(-4)%(质量分数)。

关键词：高纯碲除硒提纯平均自由程优势冷凝区

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填埋场废弃聚苯乙烯老化机制研究

中国塑料 2024年第8期38卷 100-105页

作者：朱晨曦陈辰慧胡国明张蕾江伟南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心南京210023 云南师范大学化学化工学院昆明650500

模拟了废弃聚苯乙烯(PS)在垃圾填埋场环境下的光热老化,首先对老化样品前后的分子结构进行了表征;并通过X射线衍射、差示扫描量热仪测试以及纳拉扬斯瓦米-莫伊尼汉(TNM)模型和全原子分子动力学计算(MD)对PS老化过程中的焓松弛过程进行... 详细信息

模拟了废弃聚苯乙烯(PS)在垃圾填埋场环境下的光热老化,首先对老化样品前后的分子结构进行了表征;并通过X射线衍射、差示扫描量热仪测试以及纳拉扬斯瓦米-莫伊尼汉(TNM)模型和全原子分子动力学计算(MD)对PS老化过程中的焓松弛过程进行研究。结果表明,PS在光老化后会断链,分子量从112200下降至13000左右,并产生聚苯乙烯低聚物、苯甲酸酐、苯乙酮和苯甲酸甲酯等物质;此外,老化会导致PS结晶度和玻璃化转变温度的降低,其焓松弛的变化在老化初期较为迅速,随着老化的进行趋于平缓,平衡时对应的焓值为4.2 J/g。

关键词：填埋场废弃聚苯乙烯老化行为性能变化理论计算