鋅冶煉窯渣的生物浸出特性及殘?jiān)鼰o(wú)害化研究.pdf

1、鋅冶煉窯渣含有大量As、Cd、Cu、Pb和Zn等金屬元素，是一種潛在污染風(fēng)險(xiǎn)大、利用率低的冶煉行業(yè)固體廢物。本研究采用生物浸出和EDTA-Na2浸出對(duì)鋅冶煉窯渣進(jìn)行處理，旨在將鋅冶煉窯渣中有價(jià)金屬進(jìn)行回收并實(shí)現(xiàn)無(wú)害化:生物浸出過(guò)程中著重研究了中等嗜熱菌在生物浸出體系中細(xì)菌對(duì)廢渣的生化作用及電化學(xué)過(guò)程;利用EDTA-Na2浸提生物浸出渣中的Pb元素并分析了原渣、生物浸出渣和聯(lián)合浸出渣環(huán)境活性和浸出毒性特征，主要研究結(jié)果如下:
　　

2、 本課題組培養(yǎng)馴化的中等嗜熱菌在pH1.0，溫度65℃，礦漿濃度2％，廢渣粒徑100目，時(shí)間30 min，有81.4％的中等嗜熱菌吸附在廢渣顆粒表面。浸提體系pH、礦漿濃度和顆粒粒徑對(duì)細(xì)菌在廢渣表面吸附影響明顯:pH偏高或偏低均不利于細(xì)菌的吸附;較高的礦漿濃度和較大的顆粒粒徑有利于細(xì)菌的吸附。
　　 生物浸出鋅冶煉窯渣體系中，中等嗜熱菌群對(duì)廢渣中Cu和Zn浸出率可達(dá)84.8％和81.2％;隨浸出體系氧化還原電位(ORP)升高，浸

3、出液中Cu和Zn濃度升高，但浸出體系的ORP值與Fe3+/Fe2+值沒(méi)有明顯的相關(guān)性，說(shuō)明生物浸出中細(xì)菌的間接作用不是唯一浸出作用機(jī)制;吸附菌明顯促進(jìn)廢渣中金屬尤其是對(duì)Zn的浸出，在吸附菌的作用下Zn的浸出率從66.7％提高至84.5％;通過(guò)窯渣碳糊粉末電極的電化學(xué)測(cè)試循環(huán)伏安曲線和塔菲爾曲線，結(jié)果表明生物浸出體系中呈現(xiàn)出Cu2S和FeS2及其中間硫化產(chǎn)物的氧化，且腐蝕電位和腐蝕電流分別為410mv和0.166 mA/cm2，均明顯高于

4、于空白浸出體系，說(shuō)明中等嗜熱菌群促進(jìn)了鋅冶煉窯渣中硫化物氧化，進(jìn)一步顯示微生物促使廢渣中重金屬的浸出。
　　 在EDTA-Na20.1 mol/L，溫度65℃下浸提2h，鋅冶煉窯渣中Pb浸出率達(dá)71.6％，生物浸出渣中Pb浸出率達(dá)67.9％。毒性浸出分析表明，生物浸出渣、生物浸出渣經(jīng)EDTA-Na2連續(xù)浸出后渣中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn均未超過(guò)美國(guó)浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)(USA EPA Regulations，method131