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消化污泥负载稳定高效非均相光Fenton催化材料的制备及性能优化

院士 , 廖年华 , 董滨 , 戴晓虎

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61066-X

近年来,随着我国经济飞速发展和城市人口快速增长,城市污水排放量不断增加,市政污泥产生量也随之增大.市政污泥含有大量有毒有害物质,如寄生虫卵、致病菌、有机污染物和重金属等,若不进行妥善处理处置将会对环境造成严重的二次污染.传统的污泥处理处置方法如卫生填埋、露天堆放和土地利用等已经无法满足日趋严格的污泥处理处置标准,研发新的污泥资源化利用方法具有重要的环境意义和经济价值.
  本课题组前期以铁盐为前驱体通过简单步骤制备了以市政污泥为载体,污泥中的重金属为可见光光敏剂,铁氧化物为活性中心的稳定高效非均相光Fenton催化剂.此催化剂在制备过程中虽然已经充分利用了市政污泥中的所有成分,但是其中部分可生化的有机大分子物质在制备过程中被直接燃烧或碳化,从而造成能源流失和浪费.为了更加充分利用市政污泥中的有机物,在制备稳定高效催化剂的同时尽可能多地回收能源和资源,本文在前期研究基础上进行了如下改进和优化:(1)采用市政污泥厌氧消化后的消化污泥为载体,通过厌氧消化手段将其中可生化的有机物转化为沼气,相对于直接用市政污泥制备催化剂,减少了能量流失,更具有经济效益和环境意义;(2)通过改变焙烧温度(250,350,450,550,650和750°C)、铁盐类型((NH4)2Fe(SO4)2, FeSO4, FeCl3和Fe(NO3)3)和铁盐添加量(0,0.5,1.0,1.5,2.0和3.0 mol/L)对所制得催化材料的性能进行优化.
  利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱法等手段对所制备光Fenton反应催化剂结构进行了表征.结果表明,以消化污泥为原料制备的催化材料具有多孔和较高的比表面积,保证了在反应过程中催化剂与H2O2和被降解物质充分接触.样品中Fe含量较高,主要是以α-Fe2O3或无定形铁化合物形式存在,并通过Si–O–Fe键结合在污泥载体上,从而保证了催化剂较多的活性位点和较高的稳定性,因此所制材料可用作稳定高效的光Fenton反应催化剂.
  以偶氮染料罗丹明B为模式污染物评价了所制催化剂对污染物的降解效果.结果表明,在焙烧温度和铁盐添加量一定时,以亚铁盐(即(NH4)2Fe(SO4)2和FeSO4)为前驱体所制催化剂性能明显优于以铁盐(FeCl3和Fe(NO3)3)为前驱体的催化剂;以(NH4)2Fe(SO4)2为前驱体且其添加量为1 mol/L,焙烧温度为350 oC时所制FAS-1-350催化剂具有较高的降解速率(0.308±0.016 min?1)和较低的Fe2+溶出率(0.94±0.24 mg/L).在紫外光照射下FAS-1-350重复使用6次,其催化性能没有明显降低,证实该样品结构稳定,可重复利用,具有良好的应用前景.

关键词: 消化污泥 , 铁基化合物 , 介孔材料 , 非均相光Fenton反应

采用“敏”提金剂堆浸工业试验研究及应用

刘金贵

黄金 doi:10.11792/hj20160716

“敏”提金剂具有低毒环保、浸出速度快、使用方法简单等优点,在碱性条件下替代NaCN浸金效果较好,可大大降低环境污染压力。张家口弘基矿业有限责任公司采用“敏”提金剂进行了金矿堆浸工业试验研究和生产应用,结果表明:在金矿石堆浸生产中,“敏”提金剂完全可以替代NaCN进行浸金,其生产技术指标与NaCN浸金相当,金浸出率达到50%以上,具有良好的经济效益、环境效益,可在黄金行业推广应用。

关键词: 低毒 , 环保 , “敏”提金剂 , NaCN , 金矿 , 堆浸

采用“敏”提金剂代替氰化钠的堆浸工业试验研究

, 邓劲松 , 容树辉 , 刘怀礼 , 刘玉雷 , 李志民 , 肖国洪

黄金 doi:10.11792/hj20140116

“敏”提金剂具有低毒环保、使用方法简单的优点,且在常规碱性条件下代替NaCN浸金效果好,并可大大降低环境污染的压力.对广西田林高龙黄金矿业有限责任公司鸡公山金矿石,采用“敏”提金剂的堆浸生产工业实践表明:在药剂消耗、成本费用及提高金浸出率等方面较采用NaCN有较大幅度改善;按其200万t/a矿石处理规模,年可增收节支561.6万元,大大降低了企业生产成本,取得了良好的经济效益和社会效益.这在国内黄金类似矿山有广泛的适用性,极具推广意义.

关键词: 堆浸 , 提金剂 , NaCN , 低毒 , 浸出率 , 经济效益

“庆祝邵象华院士百岁华诞座谈会”隆重召开

钢铁

2012年2月22日是两院院士邵象华先生百岁华诞的大喜日子,2月21日上午,中国钢研科技集团有限公司为邵象华院士百岁华诞举办了隆重的座谈会。座谈会会场一幅以长城和中国钢铁工业为背景的巨型彩色喷绘画卷蕴喻了邵象华院士的成长经历和学术贡献。座谈会高朋满座,群贤毕集。中国材料界学术泰斗,国家最高科学技术奖获得者师昌绪院士、中国工程院名誉院长徐匡迪院士、中国科学院副院长李静海院士

关键词: 师昌绪院士 , 国家最高科学技术奖 , 中国工程院 , 学术贡献 , 钢铁工业 , 中国科学院 , 成长经历 , 副院长

“庆祝邵象华院士百岁华诞座谈会”隆重召开

钢铁研究学报

2012年2月22日是两院院士邵象华先生百岁华诞的大喜日子,2月21日上午,中国钢研科技集团有限公司为邵象华院士百岁华诞举办了隆重的座谈会。

关键词: "庆祝邵象华院士百岁华诞座谈会" , 钢铁工业 , 科技工作者 , 学术作风

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