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废弃煤矸石资源化利用研究进展
被引量:
13
1
作者
张华林
滕泽栋
+2 位作者
江晓亮
杨幼明
李庭刚
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1778-1791,共14页
随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.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.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境....
随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.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.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.近年来,“以废治废”模式成为了工业废弃物处置的研究热点之一,也是生态修复的重要研究方向.本文综述了煤矸石资源化利用的研究进展,进一步阐述了污泥改性煤矸石在生态修复与土壤改良方面的进展,为后期煤矸石和污泥的高值化利用奠定基础.
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关键词
煤矸石
工业废物
污泥
资源化
生态修复
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职称材料
辛酸对电渗析异相阴离子交换膜污染特性的研究
被引量:
6
2
作者
刘璐
赵志娟
+3 位作者
李雅
石绍渊
王丽英
李林
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期55-60,共6页
阴离子交换膜有机污染是电渗析用于焦化废水等工业废水脱盐的主要限制因素.本文以废水中常见有机物辛酸为模型污染物,考察污染物质量浓度、pH、电流密度、盐摩尔浓度等对电渗析异相阴离子交换膜污染的影响,表征污染前后离子交换膜的电...
阴离子交换膜有机污染是电渗析用于焦化废水等工业废水脱盐的主要限制因素.本文以废水中常见有机物辛酸为模型污染物,考察污染物质量浓度、pH、电流密度、盐摩尔浓度等对电渗析异相阴离子交换膜污染的影响,表征污染前后离子交换膜的电阻、接触角、离子交换容量等性质变化.结果表明,当溶液中辛酸达到一定质量浓度(约300~400mg/L)时出现阴离子交换膜污染,且随着污染物质量浓度升高而更显著;对比不同pH的影响,发现酸性条件下由于抑制辛酸解离会造成膜污染较为严重,而碱性条件下未观察到明显的膜污染;随着电流密度增大膜污染明显加剧,且该体系中辛酸主要造成异相阴离子交换膜的淡室面发生污染.可通过减小污染物质量浓度、升高pH、控制电流密度等有效减缓阴离子交换膜污染.
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关键词
电渗析
异相阴离子交换膜
辛酸
膜污染性质
影响因素
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职称材料
碳酸钠改性水葫芦生物炭及其对离子型稀土矿地表水中Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附
3
作者
叶成宇
马星宇
+4 位作者
束鑫
张华林
彭正壮
李庭刚
袁文静
《环境化学》
北大核心
2025年第3期991-1005,共15页
水葫芦制备的生物炭(WHBC)因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性...
水葫芦制备的生物炭(WHBC)因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性水葫芦生物炭(SWHBC),并以Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附性能为考察对象,在单因素实验的基础上,采用响应曲面法-Box-Behnken Design(BBD)设计对改性生物炭材料的加热时间、加热温度和浸渍质量比(Na2CO_(3)/WH,g·g^(−1))等3种基本制备条件进行优化.结果表明,最佳制备条件是浸渍质量比为1.41、温度为421.79℃和加热时间为2.90 h.最优条件下所制备的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)的实际吸附量分别为758.42 mg·g^(−1)和118.19 mg·g^(−1).用拟二级动力学模型和Langmuir模型能更好地拟合吸附过程,获得的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)最大理论吸附能力分别为1247.085 mg·g^(−1)和147.091 mg·g^(−1).采用SEM、BET、EA、XRD以及FTIR对WHBC和SWHBC的形貌、比表面积、元素组成、矿物类型和官能团进行表征.结果表明,碳酸钠在热解过程中产生化学活化促进生物炭比表面积、极性和含氧官能团的增加,通过极性官能团和含氧官能团与重金属的络合作用以及孔隙扩散吸附重金属.并且碳酸钠和水葫芦中的KCl和CaCO_(3)反应生成的Nyerereite矿物在吸附过程中参与了离子交换和共沉淀作用.因此SWHBC吸附重金属离子的主要机理包括离子交换、共沉淀、表面络合作用和孔隙扩散.SWHBC对离子型稀土矿山受污染地表水中多种金属离子具有显著去除效果,其中对Pb^(2+)和Ni^(2+)的去除率达到了99.98%和88.77%,处理后Pb^(2+)的浓度达到了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅰ类水标准,表明本研究所制备材料是一种去除受污染水体中Pb^(2+)和Ni^(2+)的有效吸附剂.
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关键词
水葫芦
碳酸钠
生物炭
重金属
吸附机理
响应面法
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职称材料
长江经济带重化工风险问题识别与防控建议
被引量:
5
4
作者
张笛
曹宏斌
+1 位作者
赵赫
石艳春
《环境工程技术学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期370-379,共10页
从流域-行业-区域/城市多级角度,系统梳理了长江经济带布局性风险、局部突发事故型风险、污染排放累积风险、有毒有害污染物潜在慢性风险等长江经济带重化工风险问题。基于长江经济带典型区域重化工现状分析及风险分析,针对流域总体及...
从流域-行业-区域/城市多级角度,系统梳理了长江经济带布局性风险、局部突发事故型风险、污染排放累积风险、有毒有害污染物潜在慢性风险等长江经济带重化工风险问题。基于长江经济带典型区域重化工现状分析及风险分析,针对流域总体及各行业/区域特征,统筹制定重化工布局与风险防控方案,实现分类分区施策。提出了园区分级动态管理、现有与新建园区分类管理的流域重化工布局方案。此外形成了跨部门、区域协同防控,应对突发事故型环境风险;管理-技术协同发力,防范累积爆发风险;统筹流域与产业类型,开展潜在慢性风险防控的分类防控方案,以期为长江经济带典型区域、驻点城市提供可借鉴的重化工风险系统性解决方案与防控技术,助力长江经济带高质量绿色发展。
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关键词
长江经济带
重化工布局
风险分析
分类分区
风险防控
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职称材料
分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根
被引量:
16
5
作者
李雅
刘晨明
+2 位作者
刘凤梅
安慧蛟
林晓
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期413-418,共6页
采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根。实验结果表明:在以n(Fe^(3+))∶n(PO_4^(3-))=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始p H为8.17、反应30 min时二次调节废水p H至...
采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根。实验结果表明:在以n(Fe^(3+))∶n(PO_4^(3-))=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始p H为8.17、反应30 min时二次调节废水p H至5.50的条件下,磷酸根去除率可达98%以上,所得沉淀中Fe和P的质量分数分别为36.77%和18.81%,成分简单,回收价值高;采用氢氧化钙作为沉淀剂,在n(Ca^(2+))∶n(SO_4^(2-))=1.0的条件下可将废水中硫酸根质量浓度由78.62 g/L降至2.16 g/L,硫酸根去除率为97.3%,硫酸钙回收量为120.2 g/L;最终出水的磷酸根质量浓度小于0.5 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。
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关键词
磷酸铁
分步沉淀
磷酸根
硫酸根
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职称材料
题名
废弃煤矸石资源化利用研究进展
被引量:
13
1
作者
张华林
滕泽栋
江晓亮
杨幼明
李庭刚
机构
江西省稀土清洁生产重点实验室
中国科学院
绿色
过程
与
工程
重点实验室
江西理工大学材料冶金化学学部
中国科学院
大学
出处
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1778-1791,共14页
基金
鄂尔多斯市科技重大专项(2022EEDSKJZDZX014-1,2022EEDSKJZDZX014-2)
稀土产业基金(IAGM2020DB06)
+2 种基金
中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-3-3)
中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E055A001)
江西省技术创新引导类计划项目(20212BDH81029)资助.
文摘
随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.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.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.近年来,“以废治废”模式成为了工业废弃物处置的研究热点之一,也是生态修复的重要研究方向.本文综述了煤矸石资源化利用的研究进展,进一步阐述了污泥改性煤矸石在生态修复与土壤改良方面的进展,为后期煤矸石和污泥的高值化利用奠定基础.
关键词
煤矸石
工业废物
污泥
资源化
生态修复
Keywords
coal gangue
industrial waste
sludge
resource recovery
ecological restoration and improvement
分类号
X-1 [环境科学与工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
辛酸对电渗析异相阴离子交换膜污染特性的研究
被引量:
6
2
作者
刘璐
赵志娟
李雅
石绍渊
王丽英
李林
机构
湿法冶金清洁生产
技术
国家
工程
实验室
北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所
绿色
过程
与
工程
重点实验室
中国科学院
大学
北京
石油化工
学院
化学
工程
学院
鞍山钢铁集团公司
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期55-60,共6页
基金
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2014ZX07201-011-003)
国家自然科学基金(21076214)
北京市自然科学基金(8132047)
文摘
阴离子交换膜有机污染是电渗析用于焦化废水等工业废水脱盐的主要限制因素.本文以废水中常见有机物辛酸为模型污染物,考察污染物质量浓度、pH、电流密度、盐摩尔浓度等对电渗析异相阴离子交换膜污染的影响,表征污染前后离子交换膜的电阻、接触角、离子交换容量等性质变化.结果表明,当溶液中辛酸达到一定质量浓度(约300~400mg/L)时出现阴离子交换膜污染,且随着污染物质量浓度升高而更显著;对比不同pH的影响,发现酸性条件下由于抑制辛酸解离会造成膜污染较为严重,而碱性条件下未观察到明显的膜污染;随着电流密度增大膜污染明显加剧,且该体系中辛酸主要造成异相阴离子交换膜的淡室面发生污染.可通过减小污染物质量浓度、升高pH、控制电流密度等有效减缓阴离子交换膜污染.
关键词
电渗析
异相阴离子交换膜
辛酸
膜污染性质
影响因素
Keywords
electrodialysis
heterogeneous anion exchange membrane
octanoic acid
membrane fouling property
influence factors
分类号
TQ425.236 [化学工程]
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职称材料
题名
碳酸钠改性水葫芦生物炭及其对离子型稀土矿地表水中Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附
3
作者
叶成宇
马星宇
束鑫
张华林
彭正壮
李庭刚
袁文静
机构
中国科
学
技术
大学稀土
学院
中国科学院
稀土重点实验室
中国科学院
绿色
过程
与
工程
重点实验室
生物药制备与递送重点实验室(
中国科学院
)
中国科学院
大学
出处
《环境化学》
北大核心
2025年第3期991-1005,共15页
基金
江西省技术创新引导类计划项目(20212BDH81029)
鄂尔多斯市科技重大专项(2022EEDSKJZDZX014-1)
+2 种基金
稀土产业基金(IAGM2020DB06)
中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-3-3)
中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E055A001)资助.
文摘
水葫芦制备的生物炭(WHBC)因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性水葫芦生物炭(SWHBC),并以Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附性能为考察对象,在单因素实验的基础上,采用响应曲面法-Box-Behnken Design(BBD)设计对改性生物炭材料的加热时间、加热温度和浸渍质量比(Na2CO_(3)/WH,g·g^(−1))等3种基本制备条件进行优化.结果表明,最佳制备条件是浸渍质量比为1.41、温度为421.79℃和加热时间为2.90 h.最优条件下所制备的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)的实际吸附量分别为758.42 mg·g^(−1)和118.19 mg·g^(−1).用拟二级动力学模型和Langmuir模型能更好地拟合吸附过程,获得的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)最大理论吸附能力分别为1247.085 mg·g^(−1)和147.091 mg·g^(−1).采用SEM、BET、EA、XRD以及FTIR对WHBC和SWHBC的形貌、比表面积、元素组成、矿物类型和官能团进行表征.结果表明,碳酸钠在热解过程中产生化学活化促进生物炭比表面积、极性和含氧官能团的增加,通过极性官能团和含氧官能团与重金属的络合作用以及孔隙扩散吸附重金属.并且碳酸钠和水葫芦中的KCl和CaCO_(3)反应生成的Nyerereite矿物在吸附过程中参与了离子交换和共沉淀作用.因此SWHBC吸附重金属离子的主要机理包括离子交换、共沉淀、表面络合作用和孔隙扩散.SWHBC对离子型稀土矿山受污染地表水中多种金属离子具有显著去除效果,其中对Pb^(2+)和Ni^(2+)的去除率达到了99.98%和88.77%,处理后Pb^(2+)的浓度达到了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅰ类水标准,表明本研究所制备材料是一种去除受污染水体中Pb^(2+)和Ni^(2+)的有效吸附剂.
关键词
水葫芦
碳酸钠
生物炭
重金属
吸附机理
响应面法
Keywords
water hyacinth
sodium carbonate
biochar
heavy metal
adsorption mechanism
response surface methodology
分类号
X-1 [环境科学与工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
长江经济带重化工风险问题识别与防控建议
被引量:
5
4
作者
张笛
曹宏斌
赵赫
石艳春
机构
北京市
过程
污染
控制
工程技术
研究
中心
中国科学院
大学
出处
《环境工程技术学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期370-379,共10页
基金
长江生态环境保护修复联合研究项目(第一期)(2019-LHYJ-01)。
文摘
从流域-行业-区域/城市多级角度,系统梳理了长江经济带布局性风险、局部突发事故型风险、污染排放累积风险、有毒有害污染物潜在慢性风险等长江经济带重化工风险问题。基于长江经济带典型区域重化工现状分析及风险分析,针对流域总体及各行业/区域特征,统筹制定重化工布局与风险防控方案,实现分类分区施策。提出了园区分级动态管理、现有与新建园区分类管理的流域重化工布局方案。此外形成了跨部门、区域协同防控,应对突发事故型环境风险;管理-技术协同发力,防范累积爆发风险;统筹流域与产业类型,开展潜在慢性风险防控的分类防控方案,以期为长江经济带典型区域、驻点城市提供可借鉴的重化工风险系统性解决方案与防控技术,助力长江经济带高质量绿色发展。
关键词
长江经济带
重化工布局
风险分析
分类分区
风险防控
Keywords
Yangtze River Economic Belt
heavy chemical industry distribution
risk analysis
classification and zoning
risk prevention and control
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根
被引量:
16
5
作者
李雅
刘晨明
刘凤梅
安慧蛟
林晓
机构
北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所
衢州华友钴新材料有限公司
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期413-418,共6页
基金
中华人民共和国工业和信息化部资助项目(锂离子电池材料全生命周期绿色制造)
文摘
采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根。实验结果表明:在以n(Fe^(3+))∶n(PO_4^(3-))=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始p H为8.17、反应30 min时二次调节废水p H至5.50的条件下,磷酸根去除率可达98%以上,所得沉淀中Fe和P的质量分数分别为36.77%和18.81%,成分简单,回收价值高;采用氢氧化钙作为沉淀剂,在n(Ca^(2+))∶n(SO_4^(2-))=1.0的条件下可将废水中硫酸根质量浓度由78.62 g/L降至2.16 g/L,硫酸根去除率为97.3%,硫酸钙回收量为120.2 g/L;最终出水的磷酸根质量浓度小于0.5 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。
关键词
磷酸铁
分步沉淀
磷酸根
硫酸根
回收
Keywords
ferric phosphate
stepwise precipitation
phosphate radical
sulfate radical
recovery
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
废弃煤矸石资源化利用研究进展
张华林
滕泽栋
江晓亮
杨幼明
李庭刚
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
13
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职称材料
2
辛酸对电渗析异相阴离子交换膜污染特性的研究
刘璐
赵志娟
李雅
石绍渊
王丽英
李林
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
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职称材料
3
碳酸钠改性水葫芦生物炭及其对离子型稀土矿地表水中Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附
叶成宇
马星宇
束鑫
张华林
彭正壮
李庭刚
袁文静
《环境化学》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
长江经济带重化工风险问题识别与防控建议
张笛
曹宏斌
赵赫
石艳春
《环境工程技术学报》
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
5
分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根
李雅
刘晨明
刘凤梅
安慧蛟
林晓
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2018
16
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职称材料
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