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中国西南地区电解锰渣特性分析及影响因素研究
1
作者 高红 何莉莉 +3 位作者 岳波 孟棒棒 闫敏婕 梁宇廷 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2024年第1期280-289,共10页
电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。结... 电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。结果显示:不同企业的新、旧锰渣平均质量含水率相差最大时均达19%以上,浸出液pH值最高分别相差0.95、1.45,不同企业新鲜锰渣的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)平均质量分数最大相差分别为43.18%、146.25%,且可溶性盐质量分数均超过10%,未达到填埋入场标准。锰渣中石膏和石英的质量分数随堆存条件和时间发生不同的变化。企业C在堆存过程中石膏和石英的质量分数在增加,而企业E锰渣中烧石膏质量分数在增加,石英质量分数在减少。历史锰渣浸出液中Mn^(2+)和氨氮(NH_(4)^(+)N)的质量浓度较高,分别超过GB/T 8978—1996一级排放标准限值的65.92~935.00倍和2.56~63.80倍,表明长期堆存的锰渣仍存在较大的环境污染风险。不同地区企业的锰渣应通过无害化处理与资源化利用来降低其环境污染风险,须根据化学成分、理化性质不同选择合适的资源化方式。 展开更多
关键词 环境工程学 电解锰渣 无害化处理 资源化利用 理化性质 浸出毒性
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堆存陈化中电解锰渣重金属形态及环境风险演化
2
作者 聂霄悍 雷学文 +2 位作者 刘磊 张先伟 陈亿军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 2024年第1期242-250,共9页
为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺... 为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺序提取法评估了新陈电解锰渣中重金属和氨氮的环境风险.结果表明,在堆存陈化过程中,电解锰渣的微观结构呈松散演化,易溶盐含量由12.25%降低至4.38%,酸溶态和可还原态重金属占比逐渐减少,重金属Mn由超高风险降低至中风险,但重金属总量仍高达3.28×10^(4)mg/kg,环境风险严峻,氨氮浸出量虽有所降低,但仍然超出15.00mg/L阈值的2.54~3.84倍,部分氨氮和重金属在堆存过程中释放到周围生态中,需采取必要措施对电解锰渣进行处理. 展开更多
关键词 电解锰渣 堆存陈化 重金属形态 浸出毒性 环境风险
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KH560对电解锰渣场原位修复防渗固结体性能的影响
3
作者 周珏 王玥 +2 位作者 周颖 姜鹏 张大斌 《金属矿山》 CAS 2024年第3期284-289,共6页
固废填埋场渗漏原位修复过程中常见胶凝材料遇水膨胀,影响强度情况,为了解决该问题,采用两步水溶液聚合法将具有两性基团的KH560加入聚丙烯酸钠与电解锰渣中,制备电解锰渣基复合胶凝材料,通过抗压试验、渗水试验及腐蚀试验分析了固结体... 固废填埋场渗漏原位修复过程中常见胶凝材料遇水膨胀,影响强度情况,为了解决该问题,采用两步水溶液聚合法将具有两性基团的KH560加入聚丙烯酸钠与电解锰渣中,制备电解锰渣基复合胶凝材料,通过抗压试验、渗水试验及腐蚀试验分析了固结体的抗压抗渗及耐腐蚀性能,利用红外光谱(FTIR)对固结体的分子结构进行了表征,通过SEM-EDS分析了固结体的表面形貌及元素含量变化,揭示了KH560对电解锰渣胶凝材料的力学增强机制和防渗作用机理。结果表明:①适量添加KH560可显著提升复合胶凝材料的抗压、抗渗及耐腐蚀性能,在KH560添加量为3%时,固结体的无侧限抗压强度是未添加KH560的固结体的2.25倍,渗透系数比未添加KH560的固结体降低了61.3%,抗蚀系数达0.85。②KH560分子结构中的硅氧基团Si—OCH_(3)与电解锰渣中的自由水发生了水解缩合反应,形成了Si—O—Si连接结构,减少了水隙通道,使固结体表面平整光滑,抗渗效果和耐腐蚀性能得到显著提升。 展开更多
关键词 KH560 电解锰渣 抗压强度 渗透系数 作用机理
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电解锰渣-赤泥-粉煤灰路面砖的力学性能及浸出毒性研究
4
作者 白月娇 林晔 +2 位作者 孟棒棒 岳波 梁宇廷 《环境科学研究》 CAS CSCD 2024年第2期388-396,共9页
针对大宗工业固废回收利用难的问题,实现多种固废减量化、无害化、资源化的目标,通过利用取自中国西南地区企业的石膏类、碱性及硅铝质三类典型大宗固废中的电解锰渣、赤泥、粉煤灰协同处理的无害化渣制备环保型透水混凝土路面砖(permea... 针对大宗工业固废回收利用难的问题,实现多种固废减量化、无害化、资源化的目标,通过利用取自中国西南地区企业的石膏类、碱性及硅铝质三类典型大宗固废中的电解锰渣、赤泥、粉煤灰协同处理的无害化渣制备环保型透水混凝土路面砖(permeable concrete paving bricks,PCB),研究了水洗、掺渣量对所制备PCB的力学性能与浸出毒性的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对最佳性能PCB的物相组成与微观形貌结构进行分析.结果表明:①随着无害化渣与水洗无害化渣掺入量的提升,路面砖的劈裂抗拉强度、线性破坏荷载发生明显变化,总体呈下降趋势.当无害化渣掺入量为6%、水洗无害化渣掺入量为14%时,经28 d养护,所制备砖体的劈裂抗拉强度分别为4.09和3.46 MPa,达到了《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993-2010)中规定的f_(ts)4.0与f_(ts)3.0等级.②路面砖的重金属与NH_(4)^(+)-N的浸出毒性均低于《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB 30760-2014)的要求.路面砖的主要物相中方解石、石英与钙矾石是主要支撑性物质.研究显示,电解锰渣、赤泥、粉煤灰协同处理的无害化渣可替代部分原材料制备透水混凝土路面砖,满足力学性能与浸出毒性相关标准,能有效促进固体废弃物的减量化与资源化,建议进一步开展砖体在实际应用场景中的环境风险试验,以期为电解锰渣、赤泥、粉煤灰的综合利用技术发展提供更明确的支撑. 展开更多
关键词 电解锰渣 赤泥 粉煤灰 透水混凝土路面砖 资源化利用
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电解锰渣基活性胶凝材料的制备与性能研究
5
作者 陈曦 代文彬 +2 位作者 祁永峰 王书晓 陈学刚 《绿色矿冶》 2024年第1期14-20,共7页
为促进电解锰渣的无害化、减量化、资源化处置,提高电解锰渣在水泥等建材行业的大宗消纳水平,本文针对国内某厂的电解锰渣,探索了脱氨脱硫提铁工艺的系列参数,采用电解锰渣原渣、脱硫锰渣和还原提铁锰渣制备活性胶凝材料,并对比活性指... 为促进电解锰渣的无害化、减量化、资源化处置,提高电解锰渣在水泥等建材行业的大宗消纳水平,本文针对国内某厂的电解锰渣,探索了脱氨脱硫提铁工艺的系列参数,采用电解锰渣原渣、脱硫锰渣和还原提铁锰渣制备活性胶凝材料,并对比活性指数。结果表明,电解锰渣的氨含量和硫含量均随焙烧温度的升高而降低,当温度为400℃时,渣中残氨含量为0.09%,脱氨率大于90%,在温度600℃条件下保温焙烧10 min,脱氨率大于98%;在温度1 300℃条件下焙烧,电解锰渣含硫量可降至1%以下,脱硫率大于96%;该脱硫锰渣经配入辅剂后,在温度1 500℃条件下保温5 min,渣中Fe含量可降至1%以下,达到较为理想的提铁效果。电解锰活性较差,无法通过物理和化学激发的方法达到S75级矿渣粉标准;脱硫锰渣经提高比表面积或配加激发剂混磨后可满足S75矿渣粉的要求;还原提铁锰渣具备良好的活性,粉磨后可直接用于水泥混合材等建材产品,掺入量可达50%,有利于电解锰渣的大宗消纳。 展开更多
关键词 有色金属冶金 电解锰渣 活性微粉 机械活化 化学激发
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电解锰渣中锰的浸出行为与动力学分析
6
作者 孙宁宁 陈喜平 张雅琪 《湿法冶金》 CAS 2024年第1期39-46,共8页
研究了用硫酸浸出电解锰渣中的锰,通过单因素试验和正交试验优化了工艺参数,并对电解锰渣浸出前后的物相、结构、形貌,以及浸出锰动力学进行了分析,建立了锰浸出模型,探究了浸出机制。结果表明:在粒径200目、搅拌速度为400 r/min、浸出... 研究了用硫酸浸出电解锰渣中的锰,通过单因素试验和正交试验优化了工艺参数,并对电解锰渣浸出前后的物相、结构、形貌,以及浸出锰动力学进行了分析,建立了锰浸出模型,探究了浸出机制。结果表明:在粒径200目、搅拌速度为400 r/min、浸出温度95℃、硫酸浓度1.5 mol/L、浸出时间120 min、液固体积质量比11/1优化条件下,Mn浸出率达97.90%;锰浸出动力学符合液-固未反应收缩核模型,受化学反应控制;在浸出锰过程中,可以通过控制液固体积质量比、温度提高Mn浸出率。 展开更多
关键词 电解锰渣 硫酸 浸出 锰 动力学 模型 机制
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机械力活化制备电解锰渣基复合充填材料的性能及其机理研究
7
作者 徐中慧 宁丽萍 +3 位作者 禹云林 高诗敏 向应令 李宇 《工业安全与环保》 2024年第4期92-97,共6页
以电解锰渣为基体,外加粉煤灰、氢氧化钙及硅酸盐水泥制备电解锰渣基复合充填材料(CFM),研究了原料机械力球磨前后CFM性能的变化。机械力球磨可显著降低混合原料粒径(D_(90)降低50.92%)、增加原料间的接触面积,提升原料反应活性,使水化... 以电解锰渣为基体,外加粉煤灰、氢氧化钙及硅酸盐水泥制备电解锰渣基复合充填材料(CFM),研究了原料机械力球磨前后CFM性能的变化。机械力球磨可显著降低混合原料粒径(D_(90)降低50.92%)、增加原料间的接触面积,提升原料反应活性,使水化反应的需水量增加、反应速度加快,并促进基体中生成更多水化产物,进而提升CFM的性能。原料经球磨后制备的CFM-B2(电解锰渣掺量55%)的流动性、凝结时间、泌水率、线性收缩和抗压强度均满足充填材料使用要求,且其重金属、氨氮浸出浓度满足标准(GB 5085.3—2007和GB 31573—2015)要求。 展开更多
关键词 机械力球磨 电解锰渣 复合充填材料
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一株锰氧化细菌AL-6与柚子皮生物炭耦合修复电解锰渣场污染地下水特性研究 被引量：1
8
作者 安强 焦乙枭 +3 位作者 张晨怡 邓舒曼 金柠婕 杨茂林 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期72-82,共11页
为了研究电解锰渣场污染地下水中复杂废水的修复问题,以农业废弃物柚子皮为原材料制成生物炭作为菌株Acinetobacter baumannii AL-6固定化载体(MBC),得到菌株生物炭耦合体系(MBC)。探究了该耦合体系对含锰、氨氮以及高钙镁离子复合废水... 为了研究电解锰渣场污染地下水中复杂废水的修复问题,以农业废弃物柚子皮为原材料制成生物炭作为菌株Acinetobacter baumannii AL-6固定化载体(MBC),得到菌株生物炭耦合体系(MBC)。探究了该耦合体系对含锰、氨氮以及高钙镁离子复合废水的综合处理能力,同时构建序批式间歇反应器(SBR)以探究其在废水处理中的应用潜力。实验结果表明,MBC在48 h内去除了98.46%的锰。与2个独立的实验组(生物炭组,菌株AL-6组)相比,MBC对锰的去除具有良好的协同作用。MBC对锰的平均去除率为15.87 mg/(L·h),是菌株AL-6组的1.09倍,生物炭组的14.33倍。此外,MBC对氨氮的最大去除率为71.92%,对钙镁离子也有一定的去除效果,分别为41.46%和26.95%。在SBR中,MBC能去除90.1%的锰和85.44%的氨氮。结果表明,微生物固定化具有巨大的应用潜力,可用于处理电解锰渣复合污染废水。 展开更多
关键词 锰去除 复合污染 生物炭 电解锰渣 生物固定化
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基于地聚物体系的电解锰渣污染物的溶出风险及固化机理
9
作者 刘博 何莉莉 +3 位作者 岳波 孟棒棒 王涛 高红 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期6465-6473,共9页
为降低电解锰渣(EMR)的潜在环境风险,采用了地质聚合反应对其进行固化稳定化处理,通过浸出毒性试验和BCR连续提取法试验确定电解锰渣基地聚物(EMRGP)的溶出风险,并借助于XRF、XRD、SEM-EDX和XPS等表征手段对固化机理进行探究.结果发现,E... 为降低电解锰渣(EMR)的潜在环境风险,采用了地质聚合反应对其进行固化稳定化处理,通过浸出毒性试验和BCR连续提取法试验确定电解锰渣基地聚物(EMRGP)的溶出风险,并借助于XRF、XRD、SEM-EDX和XPS等表征手段对固化机理进行探究.结果发现,EMRGP浸出液中的Mn^(2+)和NH^(4+)浓度仅为0.005mg/L和0.996mg/L,满足相关标准的排放和再利用要求.BCR连续提取法试验结果显示EMRGP的溶出风险较低.在固化稳定化过程中,生成了硅铝凝胶,NH^(4+)以NH3挥发或以鸟粪石被沉淀,Mn^(2+)除被氧化成Mn^(3+)和Mn^(4+)外,还与其余重金属元素一同以氢氧化物沉淀形式,或以被硅铝凝胶吸附包裹的形式固定.这一方法显著减轻了EMR的潜在环境风险. 展开更多
关键词 电解锰渣 地聚物 固化稳定化 硅铝凝胶 机理
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电解锰渣水洗-高温焙烧脱硫试验研究
10
作者 邹廷信 陈沪飞 +2 位作者 王东 张茂 毛拥军 《中国锰业》 2023年第1期48-51,56,共5页
通过电解锰渣化学成分和物相组成分析,提出了电解锰渣水洗回收可溶锰、氨氮后高温焙烧脱硫用于水泥混合材料的资源化利用方案。电解锰渣经液固比4∶1一次水洗60 min后,水溶离子已大部分洗进溶液;通过水洗锰渣焙烧脱硫试验,发现合适的焙... 通过电解锰渣化学成分和物相组成分析,提出了电解锰渣水洗回收可溶锰、氨氮后高温焙烧脱硫用于水泥混合材料的资源化利用方案。电解锰渣经液固比4∶1一次水洗60 min后,水溶离子已大部分洗进溶液;通过水洗锰渣焙烧脱硫试验,发现合适的焙烧条件为焙烧温度1 050℃、焙烧时间60 min、配煤量3%。焙烧渣样品中S含量达0.62%,符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)的要求,按锰杂质含量计算,该电解锰渣经水洗、焙烧脱硫后作为水泥混合材添加可达36%,为资源化利用电解锰渣提供了新的思路。 展开更多
关键词 电解锰渣 水洗 焙烧脱硫 资源化利用
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电解锰渣-生活垃圾焚烧底渣协同制备路面基层材料试验研究 被引量：5
11
作者 张先伟 高永红 +4 位作者 王平 李江山 刘世宇 郎雷 雷学文 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第4期1363-1373,共11页
我国电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣堆存量大,污染严重,亟需开发经济可行的资源化利用技术。采用电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣制备一种路面基层材料(RBM),并研究以不同Ca/Si比(质量比)制备的RBM的化学组成、力学性能、耐久性、浸出... 我国电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣堆存量大,污染严重,亟需开发经济可行的资源化利用技术。采用电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣制备一种路面基层材料(RBM),并研究以不同Ca/Si比(质量比)制备的RBM的化学组成、力学性能、耐久性、浸出特性、水化产物和孔隙结构。采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDX)和压汞等表征手段研究RBM的水化产物及微观结构,利用浸出试验研究RBM的浸出特性。结果表明,当Ca/Si为0.8时,RBM力学性能和孔隙结构最优,养护7 d后的无侧限抗压强度(UCS)达9.06 MPa,满足中国水泥土路面基层I级标准。RBM耐久性优异,养护28 d的RBM经过9次冻融循环和干湿循环试验后,UCS分别为11.63、9.90 MPa。RBM中的主要水化产物为CaAl_(2)Si_(2)O_(8)·4H_(2)O、3CaO·Al_(2)O_(3)(C3A)、2CaO·SiO_(2)(C2S)和CaMnSi_(4)O_(8),水化产物相互交错填充孔隙提高了RBM的强度及耐久性。RBM中重金属和氨氮浸出浓度符合中国地下水标准。该研究可在实现电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣大规模利用的同时节约路面基层材料成本。 展开更多
关键词 电解锰渣 城市生活垃圾焚烧底渣 路面基层材料 无侧限抗压强度 耐久性 浸出特性 水化产物
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电解锰渣的浸出毒性分析及无害化处理 被引量：3
12
作者 董馨予 王海峰 +6 位作者 贺跃 杨攀 王松 杨春元 王芹 黄碧芳 王家伟 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期85-90,共6页
电解锰渣排放量大,可溶性盐含量高,存在严重的环境风险。近年来,随着中国锰矿石品位的持续降低,每吨金属锰产生的炉渣量呈上升趋势。为了实现锰渣的无害化处理,有效促进锰渣的大量吸收和综合利用,采用生石灰固化法对锰渣进行无害化处理... 电解锰渣排放量大,可溶性盐含量高,存在严重的环境风险。近年来,随着中国锰矿石品位的持续降低,每吨金属锰产生的炉渣量呈上升趋势。为了实现锰渣的无害化处理,有效促进锰渣的大量吸收和综合利用,采用生石灰固化法对锰渣进行无害化处理。研究了生石灰添加量、反应时间、风温及添加剂用量对锰渣中氨氮的去除和锰的固定效果的影响。结果表明,在石灰添加量为10%(质量分数)、搅拌时间为60 min、风温为60℃、添加剂磷酸为2.8 mL条件下对电解锰渣进行无害化处理后,采用水平震荡法和硝酸-硫酸法浸出的浸出液中锰的质量浓度分别为0.025、0.043 mg/L,氨氮质量浓度分别为11.75、14.26 mg/L,二者均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。 展开更多
关键词 电解锰渣 无害化 锰 氨氮 浸出毒性
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电解锰渣洗液可控制备类球形Mn3O4的研究 被引量：2
13
作者 付德进 王海峰 +4 位作者 勾碧波 李明东 王芹 黄碧芳 王家伟 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期135-139,共5页
以硫酸锰溶液为原料,采用空气为氧化剂,原位制备类球形四氧化三锰,研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明,适宜的合成条件为:反应时间6 h、反应温度80℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制... 以硫酸锰溶液为原料,采用空气为氧化剂,原位制备类球形四氧化三锰,研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明,适宜的合成条件为:反应时间6 h、反应温度80℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制备的四氧化三锰结晶度高,微观形貌为规则类球形颗粒,分散性较好,颗粒大小均匀,粒径约为150 nm,比表面积9.85 m^(2)/g,振实密度1.93 g/cm^(3)。 展开更多
关键词 硫酸锰 球形 四氧化三锰 电解锰渣 氧化剂
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不同煅烧温度下白云岩砂性状变化及对电解锰渣中Mn^(2+)的稳定效果 被引量：1
14
作者 翟念 刘方 +2 位作者 朱健 罗海波 陈祖拥 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期451-455,463,共6页
为减少电解锰渣中重金属元素向水体迁移带来的环境影响,在电解锰渣中添加煅烧白云岩砂对Mn^(2+)进行固化作用,采用XRD、BET和SEM方法对煅烧前后白云岩砂的组织结构进行物相及微观组织形貌分析,并对煅烧白云岩砂在不同添加剂量下对电解... 为减少电解锰渣中重金属元素向水体迁移带来的环境影响,在电解锰渣中添加煅烧白云岩砂对Mn^(2+)进行固化作用,采用XRD、BET和SEM方法对煅烧前后白云岩砂的组织结构进行物相及微观组织形貌分析,并对煅烧白云岩砂在不同添加剂量下对电解锰渣中Mn^(2+)的稳定效果进行了分析评价。结果表明,随煅烧温度从600℃升高至800℃,白云岩砂逐渐分解形成CaO和MgO等碱性氧化物,煅烧白云岩砂的比表面积、孔容及孔径不断增加,其分别是未煅烧白云岩砂的1.16~3.96倍;1.7~4.18倍;1.99~16.12倍;当电解锰渣中添加10%的800℃煅烧白云岩砂时,Mn^(2+)的稳定效率为99.95%,而添加30%的700℃煅烧白云岩砂时,Mn^(2+)的稳定效率达99.85%,Mn^(2+)浓度低至1.66 mg/L。煅烧白云岩砂对电解锰渣中Mn^(2+)的稳定作用主要是Mn^(2+)以MnO2和MnOOH的形式固化,700~800℃煅烧白云岩砂可以作为固化电解锰渣中Mn^(2+)的一种有效稳定剂。 展开更多
关键词 电解锰渣 白云岩砂 煅烧 稳定
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电解锰渣-赤泥路面砖中锰的浸出行为研究及长期释放预测 被引量：1
15
作者 刘博 梁宇廷 +3 位作者 孟棒棒 岳波 王涛 高红 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2000-2010,共11页
电解锰渣和赤泥是电解锰和氧化铝生产过程中的副产物,由于缺乏有效的管理手段,导致其存量持续积累,造成了严重的环境影响和资源浪费,因此有必要对其进行资源化利用,以减小环境影响并促进冶炼锰、铝行业的绿色可持续发展.该研究使用无害... 电解锰渣和赤泥是电解锰和氧化铝生产过程中的副产物,由于缺乏有效的管理手段,导致其存量持续积累,造成了严重的环境影响和资源浪费,因此有必要对其进行资源化利用,以减小环境影响并促进冶炼锰、铝行业的绿色可持续发展.该研究使用无害化渣和水洗无害化渣,结合水泥、石料和河砂等原料,按一定配比制备得到透水混凝土路面砖(permeable concrete paving bricks,PCB)和水洗透水混凝土路面砖(washed permeable concrete paving bricks,WPCB),为评估两种路面砖在柳州市长期使用过程中存在的潜在环境风险,采用欧盟标准化组织制定的NEN 7375方法研究特征污染物Mn^(2+)的浸出行为,通过多种动力学方程拟合并预测Mn^(2+)的浸出行为,并借助IWEM模型对路面砖的拟利用路面区域进行评估.结果表明:①在相同的配比条件下,WPCB中Mn^(2+)的累积释放量较PCB更低;在不同的配比条件下,Mn^(2+)的累积释放量随渣掺量的增加呈现先降低后升高的趋势.②除水洗无害化渣和水泥掺量分别为8%和25%的WPCB-2在全浸出阶段中Mn^(2+)的浸出行为受扩散控制影响外,其余样品均受表面冲刷影响.③对于选取的4种动力学方程,Elovich方程更适合描述Mn^(2+)的浸出行为,且PCB和WPCB于10年和20年内Mn^(2+)的预计释放量分别在1.51~13.78和1.71~16.54μg/kg之间.④IWEM模型的模拟结果显示,路面砖符合环境安全性要求.研究显示,两种无害化渣所制得的路面砖在实际应用场景中均无潜在的环境风险,可进一步扩展其资源化利用场景. 展开更多
关键词 电解锰渣 赤泥 路面砖 浸出行为 动力学方程
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聚丙烯酸盐复合电解锰渣胶凝材料的防渗性能研究 被引量：1
16
作者 黄先杰 王玥 +3 位作者 周珏 黄代宽 曹阳 张大斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第1期283-288,共6页
构建性能优异的胶凝体系是固废填埋场渗漏原位修复的关键技术。采用新型两步水溶液聚合法制备聚丙烯酸盐复合电解锰渣固结体,考察固结体的抗压性能、抗渗性能及耐腐蚀性能,利用电镜扫描(SEM)、能谱仪(EDS)表征形貌及成分分析,揭示聚丙... 构建性能优异的胶凝体系是固废填埋场渗漏原位修复的关键技术。采用新型两步水溶液聚合法制备聚丙烯酸盐复合电解锰渣固结体,考察固结体的抗压性能、抗渗性能及耐腐蚀性能,利用电镜扫描(SEM)、能谱仪(EDS)表征形貌及成分分析,揭示聚丙烯酸盐复合电解锰渣胶凝体系的防渗机理。试验结果表明:复合胶凝固结体是多重交联网络结构聚合体,表面光滑、平整、密实,具有比单一组分丙烯酸钠更优异的抗压性能、抗渗性能及与混凝土相当的耐腐蚀性能;聚丙烯酸盐的阴离子—COO^(-)与电解锰渣中的Mn^(2+)、Fe^(3+)、Al^(3+)等带正电的阳离子通过配位键作用,聚合成具有多重交联网络结构的胶凝体系,胶凝体系的分子链吸附力增强,扩张受到束缚,致密而厚实的胶凝表面提高了聚丙烯酸盐的防渗性能,电解锰渣中的硬质相棒状CaSO4空间交错地嵌于聚合胶凝体中,可作为骨架支撑结构增加机械强度。 展开更多
关键词 聚丙烯酸盐 电解锰渣 抗压性能 抗渗性能 耐腐蚀性
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掺电解锰渣砂浆的强度与微结构及碳排放分析 被引量：1
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作者 王继林 龙广成 +4 位作者 董荣珍 王凡 白敏 石莹莹 周天阳 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1382-1391,共10页
为促进电解锰渣在水泥基材料中的低碳和高效利用,提高水泥基材料的绿色度,运用一系列宏观、微观试验方法,研究电解锰渣等质量取代水泥对砂浆流动性、强度、水化物相及孔隙结构的影响规律,分析电解锰渣在砂浆中的强度贡献,探讨相应的机... 为促进电解锰渣在水泥基材料中的低碳和高效利用,提高水泥基材料的绿色度,运用一系列宏观、微观试验方法,研究电解锰渣等质量取代水泥对砂浆流动性、强度、水化物相及孔隙结构的影响规律,分析电解锰渣在砂浆中的强度贡献,探讨相应的机理。采用碳排放指标,阐明电解锰渣对砂浆的碳排放影响。电解锰渣掺量不大于10%时,可较好地改善新拌砂浆的流动性。电解锰渣对砂浆3 d龄期抗压、抗折强度有较大提高作用,且对抗折强度的提高更为显著,电解锰渣掺量不超过15%时,其对3 d龄期砂浆抗折、抗压强度的贡献系数达1.25以上。随着龄期的增加,电解锰渣对砂浆强度的贡献减弱,但180 d龄期时其抗折强度贡献系数仍在0.5左右。电解锰渣的掺入使砂浆中生成了较多钙矾石相,电解锰渣掺量少于15%时,试件的孔隙结构无明显劣化现象,但随着电解锰渣掺量的增加,体系的孔隙率显著增大。综合考虑碳排放量及复合胶凝体系性能,建立了基于强度性能的碳排放指标。研究结果表明:电解锰渣的加入降低了水泥基材料体系碳排放量,当电解锰渣掺量为10%~15%之间时,水泥胶砂的碳排放指数较低,可以较好地实现水泥基材料的减排要求。 展开更多
关键词 电解锰渣 砂浆 强度 微结构 碳排放指数
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电解锰渣中锰的柠檬酸浸出工艺及机理研究 被引量：2
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作者 张欢欢 方双明 +1 位作者 付娟 程金科 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第6期2071-2080,共10页
电解锰渣中锰浓度较高,不仅浪费锰资源,还会制约锰渣综合利用。以柠檬酸为助剂高效浸出锰渣中的锰可促进锰渣资源化利用和电解锰行业绿色低碳发展。本文研究浸出工艺参数对锰渣中锰浸出浓度的影响,通过物相、结构、价态、形貌和动力学... 电解锰渣中锰浓度较高,不仅浪费锰资源,还会制约锰渣综合利用。以柠檬酸为助剂高效浸出锰渣中的锰可促进锰渣资源化利用和电解锰行业绿色低碳发展。本文研究浸出工艺参数对锰渣中锰浸出浓度的影响,通过物相、结构、价态、形貌和动力学分析建立锰浸出模型,探讨浸出机理。结果表明:当柠檬酸掺量25%(质量分数)、液固比5∶1、浸出时间30 min时,锰浸出效果较好,浸出率为93.6%。锰浸出动力学符合收缩核模型,受化学反应和固体膜层混合控制。柠檬酸将高价态锰还原为二价锰,二价锰与柠檬酸以1∶2配位形成螯合物,螯合方式为柠檬酸分子的羧基和羟基共同参与成键。 展开更多
关键词 电解锰渣 柠檬酸 锰浸出 工艺参数 浸出机理
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磷酸镁水泥固化电解锰渣特性及机理研究
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作者 何盛 何兆益 +3 位作者 唐亮 王晓莉 余舟 陈克凡 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2025-2029,2035,共6页
电解锰渣(EMR)造成的严峻环境问题引发了国内外学者广泛关注,对其进行无害化处理迫在眉睫。以磷酸镁水泥(MPC)为固化剂对EMR进行稳定固化。研究了不同MPC掺量和不同龄期下MPC-EMR固化体抗压强度的变化规律;探究了MPC对EMR中的重金属与... 电解锰渣(EMR)造成的严峻环境问题引发了国内外学者广泛关注,对其进行无害化处理迫在眉睫。以磷酸镁水泥(MPC)为固化剂对EMR进行稳定固化。研究了不同MPC掺量和不同龄期下MPC-EMR固化体抗压强度的变化规律;探究了MPC对EMR中的重金属与氨氮稳定固化效率;通过XRD、SEM和EDS对比分析了固化体的物相组成和微观形貌变化特征;同时探讨了MPC稳定固化EMR中污染物内在机理。结果表明,5%~15%MPC掺量下固化体的抗压强度与MPC掺量呈正相关,而15%~60%MPC掺量下固化体的抗压强度变化规律不明显;15%MPC掺量下,3,7,28,56 d固化体抗压强度分别为0.51,0.9,8.5,10.92 MPa。原渣中Mn^(2+)和NH^(4+)-N的浸出浓度各为1220,140 mg/L,分别是GB 8978—1996《污水综合排放标准》中Ⅰ级排放标准的610倍和9.3倍,5%MPC掺量可使28 d龄期固化体中Mn^(2+)和NH^(4+)-N的固化效率高达99.98%和98.68%。通过MPC固化后EMR中的可溶性Mn^(2+)最终以Mn(OH)_(2)、Mn_(3)(PO_(4))_(2)·3H_(2)O等难溶性化合物稳定固化,然后通过鸟粪石凝胶的吸附或晶体结构网的包裹进一步固封;NH^(4+)-N主要通过鸟粪石晶体(NH_(4)MgPO_(4)·6H_(2)O)固化,在碱性环境下部分NH^(4+)-N会转换为NH_(3)逸出。 展开更多
关键词 电解锰渣 固化作用 磷酸镁水泥 浸出毒性 机理分析
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皂化渣固化电解锰渣机理及毒性浸出研究
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作者 杨博 陈菁林 +2 位作者 宋旭 陆永东 魏建明 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1697-1700,共4页
基于“以废治废”思路,以皂化渣固化电解锰渣,不同固化方法的毒性浸出对比表明,30%皂化渣+3%生石灰复合,可实现对电解锰渣的无害化处理,SEM结果显示,经皂化渣和生石灰固化处理后,含锰的颗粒状矿物向更稳定的块状转变,有效的将各组分胶... 基于“以废治废”思路,以皂化渣固化电解锰渣,不同固化方法的毒性浸出对比表明,30%皂化渣+3%生石灰复合,可实现对电解锰渣的无害化处理,SEM结果显示,经皂化渣和生石灰固化处理后,含锰的颗粒状矿物向更稳定的块状转变,有效的将各组分胶结在一起,从而抑制了Mn^(2+)的浸出。最后,通过柱浸试验验证了本研究固化方法的长期环保特性。 展开更多
关键词 电解锰渣 皂化渣 固化 毒性浸出
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