氧化亞鐵硫桿菌浸出高硫煤矸石中硫試驗

用單一的生物反應(yīng)器處理硫化氫時,微生物容易受到硫化氫的毒害作用而使細(xì)胞活力受損,廢氣處理效率迅速降低。為此,提出生物和化學(xué)二級反應(yīng)器處理硫化氫的新工藝,并對微生物的生長、分布、最適工藝運行條件和影響因素等做了研究。結(jié)果表明,生物反應(yīng)器中微生物對亞鐵離子的氧化速率對硫化氫的去除效果有著重要的影響,二級反應(yīng)器工藝大大提高了硫化氫去除效率,反應(yīng)的主要產(chǎn)物為單質(zhì)硫,同時便于對硫沉淀的分離,在操作溫度31℃,ph值1.5—1.8,水力停留時間2.5h,進(jìn)氣質(zhì)量濃度8g/m3,硫化氫承載負(fù)荷2000g/(m3.h)以下時,系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行,硫化氫的脫除率可達(dá)99%以上。

利用從硫化礦山分離得到氧化亞鐵硫桿菌gzy-1菌株,進(jìn)行了廢棄線路板粉末中金屬銅的浸出實驗,并對浸出機(jī)理進(jìn)行了分析,同時對浸出體系的ph值、氧化還原電位和細(xì)菌數(shù)量的變化進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:細(xì)菌具有將fe2+不間斷地氧化成為fe3+的生物學(xué)特性;在浸出溫度30℃及ph值1.32、液固比10∶1、攪拌速率500r/min的條件下,經(jīng)48h浸出,金屬銅的浸出率達(dá)到95.16%;浸出過程中,浸出體系的eh值先降低后升高;部分菌體吸附在固體物表面,使溶液中細(xì)菌數(shù)量減少,但最終會達(dá)到動態(tài)平衡.

利用微生物氧化亞鐵硫桿菌(t.f.)為催化劑,催化氧化fe2+為fe3+制備了聚合硫酸鐵(pfs)。并研究了氧化亞鐵硫桿菌制備聚合硫酸鐵的最佳工藝條件,在最佳工藝條件下制備的聚合硫酸鐵具有較好的絮凝效果和對城市污水較好的去濁率。該方法生產(chǎn)工藝簡單、成本低、無污染、不殘留有毒物質(zhì),具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

為研究氧化亞鐵硫桿菌(acidithiobacillusferrooxidans,at.f)對污泥中重金屬的浸出機(jī)制,進(jìn)行了空白、直接浸出(at.f)、加亞鐵浸出(at.f+fe2+)、加亞鐵和硫酸浸出(at.f+fe2++h2so4)4組生物淋濾實驗,分析淋濾前后污泥的成分和物相變化.結(jié)果表明加亞鐵和硫酸浸出淋濾后cu、zn、ni、pb和cr的去除率可分別達(dá)到90.8%、100%、87.5%、51.6%和83.3%,高于其他3種體系;定量計算和動力學(xué)擬合結(jié)果表明,5種金屬在直接-間接(加亞鐵)浸出中的質(zhì)量含量和速率常數(shù)(k)均高于直接浸出.eds和xrd證實污泥浸出前后樣品組分主要是c(26.2%~37.5%)、o(32.5%~45.7%)和一些無機(jī)化合物(如鋁鹽和sio2),生物淋濾后會造成營養(yǎng)元素(p和ca)的部分流失.此外,icp-ms分析表明其他金屬(如cd、fe、mn)也能同時被溶出.基于結(jié)果分析,提出feso4·7h2o和h2so4的加入有助于生物淋濾系統(tǒng)的啟動,其中cu、pb、cr和ni主要以間接浸出為主,而zn是直接和間接浸出共同作用.

考察了接種量、振蕩條件、浸出液以及電池原料對氧化亞鐵硫桿菌浸出廢舊鋰離子電池的影響.研究結(jié)果表明,浸出10d,鈷浸出率達(dá)到48.5%,之后,浸出率不再增加;當(dāng)接種量在2.5%—12.5%之間時,鈷浸出率在第10天都為47.6%,接種量對浸出率無影響;振蕩過程中控制溫度為35℃時,鈷浸出率最佳,并隨著振蕩速率的升高而增加;浸出液中加入硫磺對浸出影響不大,初始ph值在1.5—2.5范圍內(nèi),都適合鈷酸鋰的浸出,而初始亞鐵離子濃度在45g.l-1條件下浸出效果最好;選擇固液比為3%最佳,并且鈷酸鋰粉末的粒度大小對浸出率無影響.

針對湖南汝城某含磷難選鐵礦石,簡要分析了該鐵礦石中磷的賦存狀態(tài)與磷鐵嵌布關(guān)系,研究考察了某嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(atf菌)的生長特性、不同磷源對該atf菌代謝的影響以及不同浸礦濃度和atf菌接種量條件下的浸礦過程。試驗表明:微生物通過耗磷生長的代謝過程,對含磷難選鐵礦石進(jìn)行脫磷是可行的。當(dāng)前atf菌對該含磷鐵礦脫磷率最高可達(dá)到61.47%。

本文對采自7個不同環(huán)境的氧化亞鐵硫桿菌進(jìn)行了隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性dna(rapd)分析,20個引物中篩選出擴(kuò)增效果較好的4個引物,每個引物能產(chǎn)生1～9條dna條帶。通過4個引物的rapd分析獲得的平均相似性系數(shù)表明不同來源的菌之間的相關(guān)系數(shù)在44%～83%之間。

在單因素試驗基礎(chǔ)上,研究了響應(yīng)曲面法優(yōu)化氧化亞鐵硫桿菌氧化fe2+的工藝條件。結(jié)果表明,初始ρ(fe2+)、初始ph值、培養(yǎng)溫度、接種量與響應(yīng)值fe2+氧化速率有顯著相關(guān)性。典型性分析得到氧化亞鐵硫桿菌氧化fe2+的最佳工藝條件為:初始ρ(fe2+)為8.44g/l,溶液初始ph值為2.1,培養(yǎng)溫度為33℃,接種量為12%。在此條件下,fe2+氧化速率理論值達(dá)到0.217g/(l.h),驗證試驗條件下實際最大氧化速率為0.215g/(l.h)。

通過設(shè)計淋濾實驗,分析了不同淋濾條件下污泥中重金屬的去除率,并應(yīng)用hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法(potentialecologicalriskindex,簡記peri)對其進(jìn)行評價.研究發(fā)現(xiàn),cu、pb、zn、cr和ni的浸出取決于硫粉和硫酸濃度,經(jīng)過14d的淋濾實驗,加硫粉處理后cu、pb、zn、cr和ni的去除率可分別達(dá)到96.8%,53.2%,94.2%,97.5%,103.0%.結(jié)果表明:生物淋濾后污泥中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險屬于低度風(fēng)險,cu在污泥中表現(xiàn)出較高的潛在生態(tài)風(fēng)險,在污泥處置利用時應(yīng)多加關(guān)注.

對煤矸石制磚二氧化硫超標(biāo)的治理

采用磷酸鐵法對深海粘土硫酸浸出液進(jìn)行除鐵試驗,考察磷酸用量、終點ph、沉鐵溫度等因素的影響,并與中和除鐵進(jìn)行對比.結(jié)果表明,磷酸鐵法除鐵最佳條件為:磷酸用量為理論值的1.2倍、除鐵溫度30℃、終點ph=2.5,除鐵率達(dá)94.77％,重稀土y3+損失率僅1.37％,與中和沉淀法相比,除鐵效果相近,但y3+損失率明顯降低,且具有反應(yīng)快、易過濾等優(yōu)點.

利用原煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物——煤矸石,作為原料生產(chǎn)新型墻體材料的煤矸石磚廠,既符合國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建和諧社會的政策要求,又解決了矸石山占地、環(huán)境污染的問題,同時又為礦區(qū)職工就業(yè)提供了崗位,緩解了礦區(qū)就業(yè)壓力,成為一舉多得的好事,但在企業(yè)生產(chǎn)過程中硫?qū)Y(jié)磚的表面質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、環(huán)境的影響,成為人們關(guān)注的焦點。本文試圖通過分析硫在矸石磚生產(chǎn)過程中的存在方式、氧化還原機(jī)理、對職工、環(huán)境的危害、采取的預(yù)防措施等方面進(jìn)行闡述,旨在提醒人們注意煤矸石磚生產(chǎn)過程中硫?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量、大氣環(huán)境、職工健康的影響,提高生產(chǎn)企業(yè)重視產(chǎn)品質(zhì)量,提升人們自主保安、自覺環(huán)保意識。

1概述煤矸石是采煤工業(yè)排出的廢石,占原煤生產(chǎn)量的15%～20%。由于它的堆積占據(jù)大量的土地,并對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。近年來,徐州市大量利用煤矸石制磚,既節(jié)省能源(煤炭)、土地,又減少對環(huán)境的污染。

用煤矸石酸浸液制備了高鋁型聚合硫酸鋁鐵(pafs),研究了鐵鋁物質(zhì)的量比、ph、聚合時間、聚合溫度對pafs去濁性能的影響,獲得了制備pafs的優(yōu)化工藝條件:c(al3++fe3+)=0.6mol/l、鐵鋁物質(zhì)的量比為7∶10、ph為0.9、聚合時間為6h、聚合溫度為80℃、室溫熟化24h。最后對優(yōu)化工藝條件下的產(chǎn)物進(jìn)行了物相分析。

乞 ’ 微生物氧化處理后硫代硫酸鹽浸出f～從難浸的碳質(zhì)琉化礦石中回牧全 黃全會司有條件地利用了細(xì)菌氧化礦物的能力。微生物氧化導(dǎo)致琉化礦物氧化．同時 為回牧全增加了全的暴露由于礦石中碳質(zhì)物質(zhì)的“劫全性，所以微生物氧化過的 碳質(zhì)硫化礦石不適舍用氰化斯堆浸。為從“劫全”的微生曲直化過的礦石中浸出僉．開 發(fā)了一個用硫代硫酸鹽的替代浸出縣。硫代硫酸銨浸出擊已成功地被用在害驗室和中 問試驗廠試驗。滿意的試驗結(jié)果激勵誼工藝的研究繼續(xù)進(jìn)行。 序言 newmont黃金公司已評價了難浸金礦石 微生物氧化堆浸預(yù)處理原理。由于需要預(yù)處理 較低品位難浸礦石．所以推動了微生物氯化堆 浸預(yù)處理技術(shù)的研究。微生物氧化堆浸概念的 研究導(dǎo)致申請了2個專利，包括要

結(jié)合實體工程,對徐州地區(qū)煤矸石的膨脹性、崩解性、滲透性等工程物理性能進(jìn)行了室內(nèi)試驗研究,論證了煤矸石用作路基填料的可行性,為其在高速公路中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

某硫化物包裹型難處理金礦石au品位為3.18g/t,44.18%的金被硫化物包裹,常規(guī)氰化浸出率低,僅為24.25%;通過采用浮選—細(xì)菌氧化—磁場強化氰化浸出工藝處理,金浸出率顯著提高,金浮選、氰化綜合回收率達(dá)82.55%。

自燃煤矸石山是礦區(qū)環(huán)境主要的污染源之一,對其實施封閉并綠化,需要構(gòu)建具備一定阻隔空氣能力的覆蓋層,而覆蓋層多為土質(zhì)材料經(jīng)碾壓構(gòu)成,空氣阻隔性受其碾壓質(zhì)量的影響。結(jié)合陽泉三礦煤矸石山治理現(xiàn)場進(jìn)行野外碾壓試驗,研究了煤矸石山現(xiàn)場碾壓工具及碾壓條件下的壓實效果。通過對不同鋪土厚度的黃土進(jìn)行碾壓,測定緊實度和干密度來表征碾壓效果,分析以壓實度(85%)作為壓實質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的條件下合理的碾壓工程參數(shù)。結(jié)果表明,利用現(xiàn)場自制碾磙(4t)進(jìn)行平碾碾壓,淺部土層受到碾壓遍數(shù)的影響較大,深部土層受到碾壓遍數(shù)的影響較小,其特征深度在15—25cm;建議的施工方案及碾壓參數(shù)為:含水量接近最優(yōu)含水率(相差不超過±2%),松鋪厚度20~40cm,碾壓3~5遍。

煤矸石與污泥燒結(jié)空心磚試驗研究

以煤矸石替代部分碎石、粉煤灰和礦渣替代部分水泥配制煤矸石混凝土,采用正交試驗對其進(jìn)行了耐久性的研究,分析了經(jīng)硫酸鹽侵蝕后抗壓強度損失值、滲透系數(shù)及其凍融后彈性模量損失值3個指標(biāo),試驗表明,粉煤灰的影響因素要大于礦渣的影響因素。通過極差分析法與功效系數(shù)法得出了煤矸石混凝土耐久性的優(yōu)方案是相同的,即煤矸石混凝土的耐久性優(yōu)方案是煤矸石替代碎石量30%、粉煤灰替代水泥量20%、礦渣替代水泥量15%。同時建立了硫酸鹽侵蝕后抗壓強度損失值與凍融后彈性模量損失值之間的線性關(guān)系,這對預(yù)測、控制和改善煤矸石混凝土的性能具有實際意義。

研究以煤矸石作為骨料制備混凝土的可靠性,將不同比例的煤矸石骨料替代普通碎石骨料制備煤矸石混凝土,進(jìn)行了堿骨料反應(yīng)、抗?jié)B性能和抗凍性能試驗分析。結(jié)果表明,試驗選用煤矸石骨料均為非堿活性骨料;隨著煤矸石骨料摻入量的增加,煤矸石混凝土抗壓強度下降不明顯,但其抗?jié)B性能和抗凍性能則出現(xiàn)顯著下降,自燃紅矸石骨料摻入量宜控制在10%~20%,此條件下煤矸石作為骨料制備混凝土可行。

介紹了利用大雁礦務(wù)局煤矸石原料生產(chǎn)空心磚的試驗研究情況，設(shè)計了年產(chǎn)３０００萬塊全煤矸石內(nèi)燃空心磚的生產(chǎn)線。