贡献者
犹他州立大学阿拉·h·阿里,犹他州洛根
e·j·安东尼CANMET,加拿大渥太华
Milovan s Beljin辛辛那提大学,俄亥俄州辛辛那提
物流管理研究所的道格拉斯·m·布朗,马里兰州贝塞斯达
m . s . Chandrasekharaiah休斯顿高级研究中心,林地,德克萨斯州
艾伦·戴维斯马里兰大学学院公园,马里兰州
Steven k Dentel特拉华大学,特拉华州的纽瓦克
Merrit p德鲁克陆军大学管理人员,配发,维吉尼亚州
杰弗里·c·埃文斯,巴克内尔大学刘易斯堡,宾夕法尼亚州
答:Samer Ezeldin史蒂文斯理工学院,新泽西州霍博肯
Hsai-Yang方利哈伊大学,宾夕法尼亚州伯利恒
罗纳德·g .保护环境资源管理集团Exton,宾夕法尼亚州
艾伦•c .恐惧环境资源管理集团Exton,宾夕法尼亚州
约翰•汉娜阿拉巴马大学的阿拉巴马州的塔斯卡卢萨
克里斯托弗·a·海森英里Inc .)新马丁斯维尔,西维吉尼亚州
玛丽莲·休伊特环境资源管理小组Exton,宾夕法尼亚州
理查德·f·霍夫切斯特环境、门罗维尔,宾夕法尼亚州
Ahmad i Jamrah特拉华大学,特拉华州的纽瓦克
罗伯特·j·切斯特Jupin环境、门罗维尔,宾夕法尼亚州
托马斯Kear OP&L公司,圣地亚哥,加利福尼亚州
Thomas r .绝Envirovest管理,休斯顿,德克萨斯州
普拉萨德美国Kodukula Woodward-Clyde顾问,Overland Park,堪萨斯州
乔治·p·Korfiatis史蒂文斯理工学院,新泽西州霍博肯
罗纳德·j·切斯特Kotun环境、门罗维尔,宾夕法尼亚州
在爱达荷州博伊西的保罗·d·库尔咨询环境工程师,艾格尼丝·y·李美国矿山、罗拉,密苏里州
乔治Losonsky伊士曼克里斯腾森环境系统,休斯顿,德克萨斯詹姆斯·朗伯里国家圆桌会议的国家污染防治项目马里兰州银泉
David m .酱油特点,奥斯汀,德克萨斯州
j·l·休斯顿侯爵高级研究中心,林地,德克萨斯州
黛安娜McCausland切斯特环境、门罗维尔,宾夕法尼亚州
汤姆·麦克道尔Siallon公司,有些孩子,加利福尼亚
Namunu j . Meegoda新泽西理工学院、纽瓦克、新泽西
阿尔文·f·迈耶a·f·迈耶和同事,Inc .,弗吉尼亚州麦克莱恩
帕特里克·b·莫切斯特环境、门罗维尔,宾夕法尼亚州
弗农·r·米勒美国矿山、罗拉、密苏里州
詹姆斯。迈尔斯英里Inc .,新的马丁斯维尔,西维吉尼亚州
丹Nickens地球资源公司,Ocoee,佛罗里达
s . c . Niranjan莱斯大学,休斯顿,德克萨斯州
o . a . Ogunseitan加州大学欧文分校加州
Karnig Ohannessian OP&L公司,圣地亚哥,加利福尼亚州
Osawaru a Orumwense阿拉巴马大学,阿拉巴马州的塔斯卡卢萨
帕特里克·d·欧文斯Tosco炼油公司,马丁内斯,加利福尼亚
d·l·巴顿应用环境服务公司,圣胡安Capistrano,加利福尼亚
理查德·c·佩拉尔塔犹他州州立大学、犹他州洛根
安娜Peteranecz OP&L公司,圣地亚哥,加利福尼亚州
丹·a·飞利浦彭萨科拉初级学院,佛罗里达州彭萨科拉
f . Preto可以满足,加拿大渥太华
雷Ruemekorf尼罗公司,马里兰州哥伦比亚
斯特拉·s·施拉姆田纳西大学,田纳西州的诺克斯维尔
威廉·e·施拉姆橡树岭国家实验室,田纳西州的橡树岭
克劳斯Schwitzgebel特点,奥斯汀,德克萨斯州
Ada Kanti l·沙阿北部俄亥俄州大学俄亥俄州
美国美国Shukla *休斯顿高级研究中心,林地,德克萨斯州
Michael g . Stapleton特拉华大学,特拉华州的纽瓦克
犹他州洛根Herminio h . Suguino犹他州州立大学
s . m .甲壳应用环境服务公司,圣胡安Capistrano,加州乔治j . Trezek绿地环境、卡尔斯巴德,加利福尼亚和加州大学伯克利分校,伯克利加州大学t . Viraraghavan雷吉娜,雷吉娜,加拿大唐纳德·k·沃尔特美国能源部的华盛顿特区罗伯特·l·沃德俄亥俄州北部大学Ada,俄亥俄州Ann m . Wethington美国矿山、罗拉,密苏里州
大卫·s·威尔逊环境资源管理小组Exton,宾夕法尼亚州
*目前归属:拉马尔大学博蒙特,德克萨斯州
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合适的婚姻对象
在污染控制和废物最少化的工程问题
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过程工程污染控制和废物最少化
约翰•汉娜和Osawaru Orumwense
阿拉巴马大学的阿拉巴马州的塔斯卡卢萨
我的介绍。
作为一个物质循环的一部分,矿石和bet雷竞技 从地球上提取、加工和转化为金属、化工、和其他加工(高附加值)材料。因此,任何在世界经济的扩张增加了对矿产和金属与后续增加的需求产生的垃圾数量。
废物产生的采矿、选矿、冶金和化学工业公司估计每年超过23亿吨。积累的固体废物活跃的和不活跃的矿业网站方法[1]高达300亿吨。这些废物包括气体、粉尘、污泥或解决方案,灰烬,和各种大量的固体材料,如表土,废石、尾矿、矿渣必须处理以低成本最低的环境恶化。
大量废弃物通常处理的位置接近矿业网站或加工厂。这些可以发现在明尼苏达州的证据,犹他州,阿拉巴马州、田纳西州、爱达荷、蒙大拿、加州和其他州矿业和高工业活动。
大量的尾矿处理蓄水池在尺寸范围从几英亩大池塘覆盖数千英亩。废物处理植物构成最困难的处理和环境问题的物理和化学性质的废物以及巨大的购买量,从而一大片土地必须用于处理[2]。一个典型的例子是佛罗里达磷酸盐煤泥。表土和岩石浪费特点黄铁矿含量高、重金属、放射性物质也存在潜在的环境和健康问题。
不幸的是,大多数的矿物加工废料已经被排除在资源保护复苏法案1976 (《)。然而,这种情况正在改变,严格的环境法规,介绍了近年来,都需要采取预防措施来减少和控制废物处置。因此,废弃物的矿物或金属成分,很少或根本没有经济价值,是否必须为他们的环境影响或修改的资源供应。
二世。源的浪费
答:采矿和处理固体废物
在提取和加工周期的大多数操作产生废物(参见图1),但是材料的程度可分为浪费取决于许多因素。这些包括
1。源和大量的浪费了
2。健康和环境的潜在危险
3所示。长期与空气反应性和/或对环境水和动员
4所示。目前处理实践和替代处理方法
5。处理成本和潜在的使用浪费
原材料提取矿业、quairying。疏浚、探索
矿石、原油。煤炭。行业。
原材料选矿铣、洗涤、concenlrallon、升级
Concentrales,精制oll。气体。矿物质
加工批量原材料熔炼、精炼、加工、公用事业
锭、猪、化工、能源
制造业和服务业的组装、包装、运输、能源dlstrib。
商品和服务
上覆岩层地基矿物泥浆- -罚款战利品
尾矿沙泥浆,粉尘的解决方案
矿渣烟雾mud -渣滓残留火山灰的解决方案
纸浆
化学粉尘烟雾
解决方案
渣滓
Grlndlngs
剪我
消费者
丢弃
辅助材料加工冶炼、精炼、加工、隔离
城市垃圾,
烟雾粉尘_矿渣渣滓解决纸浆吸烟
图1矿产废料供应、利用和处理系统。
以下是典型的例子,矿业及相关所产生的废物处理行业。
据报道,生产约160万吨的铜,1976年10亿吨的材料处理。这打破了6.84亿吨的表土,2.64亿吨的尾矿,500万吨的矿渣,330万吨二氧化硫,以及1000亿加仑的过程水[3],
钢铁行业是一个来源的大量浪费,因为大多数的铁精矿用于制造钢铁源于相对较低品位矿石。通常情况下,原始矿石分析25 - 33%铁开采和增效生产高质量的球铁和分析60 - 65% 5% Si钢铁制造。大约3.3亿长吨铁矿石开采于1976年在美国,和废物产生约2亿吨[4],包括炼钢渣和灰尘废物的一步。
传统磁力和重力分离处理的磁性和非磁性角岩的苏必利尔湖地区导致大量铁约20 - 30%的损失在尾矿产品[5]。另一方面,更先进的选矿尾矿的技术,如絮凝和浮选过程减少了铁迷失在低至10%的拒绝。损失在一定程度上是由于矿石的矿物成分和粒度的铁和煤矸石。高铁损是观察到伯明翰红色赤铁矿矿石,例如,因为它会产生比角岩煤泥矿石。这是其中一个因素负责铁的相对贫穷的复苏从run-of-mine材料和大吨位的废物的产生,尤其是在大型选矿操作。
佛罗里达磷酸工业的另一个来源是巨大的浪费。生产磷酸、柔软的矿物质的矩阵,特别是黏土和精细磷总量,容易分散在水中,形成煤泥在水力采矿、运输、和分离步骤。这些煤泥很难恢复,此外他们影响选矿操作。大约三分之一的磷酸煤泥矩阵的内容丢失,这通常被丢弃的废物。佛罗里达磷酸煤泥的特点是非常缓慢沉降和陷阱大量的水。目前,扣押煤泥存储在地球大坝和对环境构成了严重威胁。土地复垦和大量的水是很重要的资源保护和为了符合严格的环保法规。磷酸的恢复值丢弃在黏液和尾矿分数包含约30% -40%的磷酸中挖掘矩阵将增强磷酸盐工业的经济,扩大了可用资源。这对减少潜在的环境危害的影响是巨大的。岩石的磷酸盐损失以现在的速度每年生产约4000万吨包括超过1100万吨的优质磷酸中失去了每年煤泥。 Vasan [6] has estimated that about 1.5 billion tons of phosphate slimes is accumulated over the years in dams together with about 4.5 billion tons of water.
煤矿行业的另一个来源是大量的固体废物。清洁煤炭的方法在过去是非常低效的,导致高煤炭损失废物流在采矿和洗涤操作[2]。洗衣机浪费罚款是通常存储在地上蓄水池。相当多的加工厂仍沉溺于丢弃煤罚款的做法。结果,约25%的煤炭开采和废物处理。基于当前的煤炭产量约10亿吨,每年生产约2.5亿吨废物,这,约2亿吨5000万吨粗粒子和罚款。煤炭在粗浪费粒子的数量每年超过3000万吨碳,而细分数对应的数量是每年约3000万吨。粗的处置废物颗粒并不是一个严重的问题在大多数选煤植物,因为它们是用作垃圾填埋场。fine-size浪费,另一方面,是困难的一个问题,因为有经验在脱水和微粒的特征结构强度相对较低,而防止罚款用作垃圾填埋场[7],
b的开采与加工液体废物
废水从选煤植物从废物处理、排水网站有一个黑暗的颜色和高浓度的特征悬浮粒子不仅导致silt-ation由于粗粒子的沉降,但也水污染,这两个负面影响在水生生活(2、7)。废水从煤炭清洁工厂和矿山也认为有一个伟大的对环境的影响的现象被称为酸性矿水排水(AMD)。这是其中一个原因今天的森林和植被的破坏。据报道,酸性排水是由于氧之间的反应,水,铁硫化物黄铁矿和白铁矿等。已知微生物提高反应的速率。最常见的减轻酸性排水技术是中和使用石灰、石灰石、纯碱、烧碱;反渗透;和治疗包括硅酸盐[7],这些技术在后面详细讨论。高酸性的解决方案产生溶解一些重金属废物堆或扣押材料,成为富含大量的环境不良的重金属种类、硫酸盐和其他阴离子。
另一方面,某些矿山水排放含有有价值的金属,如铜和铀可以恢复经济。铜通常是由胶结或从这些排放液体离子交换。矿井排水系统包含9 - 12 ppm U208被离子交换以操作的虫道湖区[8]。酸性矿山废水包含300 - 600 ppm A1203和10 - 20 ppm U2Og,另一方面,是被离子液体和离子交换的组合[9],
c .煤炭利用废物
由于燃煤锅炉和电ios版雷竞技下载 ,大量的火山灰。发电厂所产生的火山灰的量在1977年估计约6780万吨,其中4850万吨粉煤灰,1410万吨底灰,其余锅炉渣。在那一年,粉煤灰的约630万吨,460万吨的底灰,和310万吨锅炉渣,或大约21%的总灰生成,在混凝土块等产品回收,沥青,和屋面材料[10 - 12],
d .冶金废弃物
拜耳法生产氧化铝的同时伴随着每年大约700万吨的赤泥的形成,包括大量的有价值的矿物和溶解盐。据估计,这些废物含有大量的烧碱,氧化铝120万吨,170万吨铁,和大约450000吨二氧化钛[13],这些会造成严重的环境和健康危害。
在炼钢,超过200万吨的灰尘和气体是由电气和氧气顶吹炉。尘埃包含一个大数量的铅(0.4 -2.6%)、锌(6.3 -24.8%)、锰(0.5 - -5.3%),和铜(0.03 -0.27%)除了铁[14],
同样,在制造不锈钢、大量的金属损失浪费。鲍威尔等。[15]估计,大约有500万磅钼迷失在不锈钢炉尘每年。
过程工程铸造粉尘的污染控制表1描述
铅毒性(毫克/升)
样品的位置
阿拉巴马州
俄亥俄州
密歇根
新汉普郡
宾西法尼亚
麻萨诸塞州
西维吉尼亚州
530 440 764 188 460
大量的灰尘是由黄铜和青铜铸造厂和二级冶炼厂每年在美国。袋式除尘器粉尘成分不一,但主要成分是锌(40 - 78%)、铜(10 - 15%),和少量的铅和锡。大部分的锌出席氧化锌,而其余的是黄铜或青铜合金的形式。灰尘的典型表征一些铸造厂是表1中给出。这些废物被认为是危险的,因为高铅的内容。
在元素磷的生产使用电炉,大量的有毒废物如污泥、废渣、气体和磷的水也生成。众所周知,5至10%的磷元素产生的污泥里留下。污泥的其他固体成分的构成系数是40 - 60%,5 - 15%曹,Fe203 2 - 4%, 2 - 5% P205 [16]。一般来说,磷的水和污泥的比例,形成元素磷的量约为5:1。磷废弃物造成环境和火灾隐患,这些废物产生每年150万吨的速度。
三世。散装固体废物的控制和治疗的方法
一些措施来减少或渲染散装固体废弃物安全处置。这些包括重金属或者有毒成分的提取从废料使用物理、化学或生物修复技术。另一方面,一些废物回收或直接使用,但往往这些技术的结合应用,以达到最大程度的过程效率。下面的方法是根据固体废物的来源分类。
答:铜矿废物
铜矿废物越来越重要,因为大多数可用的低品位铜矿石。规则和西门子[17]表明,散装浮选方法的有效性等金属值中提取铜、钴和镍铜矿废物与复苏54 - 95%的范围。采用浮选法的主要问题这一目的是亲密的宝贵矿产和金属协会(小)主要脉石材料。因此,高细度是必要的,以确保解放和后续分离的金属的价值。然而,试剂消耗量预计也将是高的。在大多数情况下,残留还含有相当高水平的有价值的矿物或重金属,因此必须接受进一步治疗。压力浸出或细菌浸出(bioleaching)通常用于这一目的。
b .铁矿石废物
在过去,许多铁尾矿池受到重力铁浓度[18]恢复内容。琼斯和劳克林钢铁公司在垂直,明尼苏达州,是一个公司的一个例子,在一次联合浮选和重力集中治疗铁浪费金属值恢复。存在大量的煤泥和高杂质内容最初的矿石或废物的恢复受损铁的废物。
相比之下,设计选择性絮凝、高强度和高磁分离[19]的一些其他技术可以有效地用于治疗这样的材料。浪费材料也可以被还原焙烧磁选和减少处理所需的能量。
C。磷矿废物
磷酸煤泥,不仅难以恢复,而且经济上不健全的。然而,相关的不良环境影响需要治疗。实验室测试废水池材料、低级的洗衣机产品和一些生田纳西州磷酸盐矿石已经表明,磷酸的一些可以恢复。市场级磷酸集中分析60 - 82% P2Os可以获得大量使用阴离子浮选方法[20]。
磷酸的直接消化矩阵与硫酸粘液最小化的一种替代方法处理问题。这个过程会产生一个简单的废物组成的凝胶状的粘液,沙子和石膏。复合是一个紧凑的蛋糕,可以用作夹沟矿采空区充填材料虽然大约95%的P205恢复作为有用的材料(21、22)。
d .细煤废弃物
提出了两个主要技术治疗煤炭废弃物。这些都是重力分离和浮选(23、24)。汉弗莱斯的使用螺旋将煤炭废弃物已经建立。尽管这种治疗方法能够产生高档煤炭集中,经济复苏相对较低。也这些技术只适用于饲料比200目粒径粗。此外,大量的煤是迷失在tailings-about 10 - 71% [24]。因此,技术,适用于微粒处理需要补充螺旋为了提高煤炭经济复苏。这导致了这一过程的发展是基于重力分离和浮选的组合。
在这个过程中,汉弗莱斯螺旋用于恢复大块煤粒子,采用柱浮选- 200的网格大小分数[24],机械浮选也可以用于螺旋分离粗粒子。通过这种方式,质量和煤炭的恢复都显著提高。
同样,黄铁矿中浪费可以删除,并通过这样做,也可以减轻酸性排水问题。也可以采用bioleaching技术消除了黄铁矿成分从煤炭废弃物。这可以通过允许细菌氧化黄铁矿在煤炭浪费饲料。
e .磷废物
磷处理废物的方法包括物理、化学、和bioleaching技术。物理方法包括分级、沉降、离心分离、吹风和浮选(25 - 27日31日)空气氧化,氯氧化CS2、电解氧化、催化氧化、蒸馏、萃取(进一步)和离子交换构成的化学方法。大多数这些流程部分单独或氧化磷杂质。因此,两种治疗方法的结合完全补救的磷废物是必要的。需要这种方法的另一个因素是这些计划相关的低运营成本。
澄清和氯化技术的结合已经开发了从磷的提取元素磷水[26]。然而,相关的余氯有一个不利的环境影响,这使得技术不切实际。ERCO过程是基于新兴的使用氧气氧化元素磷之前后续分离[33],另一种方法使用蒸馏作为补救的磷污泥的基础[29]。高运营成本与这些方法限制了它们的应用。
在许多情况下,一个主要的一部分磷废物存在于粗颗粒。Anazia等。[31]表明,26 - 29%重量的粒子测试污泥样品(来自波卡特洛FMC公司、爱达荷州和TVA在肌肉浅滩,阿拉巴马州)P4粗磷颗粒包含82 - 91%。也展示了在相同的研究中,约61 - 88%的粗磷颗粒可以通过筛选恢复。细分数代表71 - 74%污泥的重量和分析P4 5 - 21%。的收到基无浆污泥也可以进行浮选分离磷精矿分析61至78%。P4复苏的71 - 79%的范围取决于废物的特点。尾矿化验9至18% P4和构成对59 - 68%的污泥[31]。因此,很明显,细分数或尾矿同样必须使用其他方法进行进一步治疗。
剩下的磷的物理分离拒绝之后可以提取空气氧化处理在环境温度。这些形式的基础提出了两步方法包括浮选或筛选和常规空气氧化磷污泥的治疗[31]。
然而,P4拒绝从氧化步骤中浓度可高达4%,这仍然是高毒性。长期空气氧化数天或数周内可能需要达到90 - 95%转换P4 H3P04在30°C的环境温度。在这些条件下P4在水中的氧化速率缓慢,受多种因素的影响如pH值、氧含量、温度、金属离子的存在,和分散度的胶体材料[34],因此,一个不完整的P4 oxyphos-phorus化合物转换发生在传统的氧化过程,因为反应动力学似乎受到其他因素的影响如激动、粒子大小、和表面涂层[34],
这个过程已经在阿拉巴马大学的进一步发展,P4的氧化和转换可溶性oxyphosphorus化合物显著增强(32岁,35)。新流程,不溶性P4转化为高度可溶的和无毒的化合物很容易提取的污泥。这改进了通过使用一种新的反应堆设计称为HSAD加快修复操作。因此,根据污泥的P4的内容,一个几乎完全氧化磷达到大约1 - 3小时,由此而来的酸溶液可以用于生产磷酸或肥料通过中和副产品。干化学活性固体废物可以安全作为产品无毒害填埋处置。的一些结果采用这一过程给出了表2。
HSAD技术的优点包括加工时间短,效率高,配置简单,成本低,适用于各种磷废物。这个过程不需要催化剂、化学氧化剂或高温[35]。
没有进行测试。 |
产品 |
重量(克) |
重量(%) |
P4分析(%) |
P4去除(%) |
1 |
解决方案 |
50.20 |
64.60 |
53.39 |
99.97 |
残留 |
27.51 |
35.40 |
0.02 |
0.03 |
|
饲料 |
77.71 |
100.00 |
34.50 |
100.00 |
|
2 |
解决方案 |
49.76 |
63.44 |
54.35 |
99.94 |
残留 |
26.68 |
36.56 |
0.05 |
0.06 |
|
饲料 |
78.44 |
100.00 |
34.50 |
100.00 |
“对等P4 oxyphosphorus化合物的分析。
“对等P4 oxyphosphorus化合物的分析。
f .黄铜和青铜铸造车间灰尘
袋式除尘器锌粉加工用硫酸浸出和电解或结晶恢复锌和其他金属(36、37)。锌提取实现该方法在89 - 99%的范围。基本上,该方法涉及使用强大的硫酸和强烈的曝气溶解氧化锌和金属铜的灰尘。铅、锡、锌金属合金中灰尘不是由硫酸溶解和留在固体残留物。leach残留物,占20 - 50%重量的灰尘和富含大量的金属,可以进一步治疗中提取金属组件[36],怀孕的浸出液进行电解沉积产生金属锌。然而,不利影响锌电解沉积操作的存在氯离子或金属。因此,需要额外的措施来消除氯离子和其他杂质,以生产高档金属锌。这可以使整个过程昂贵。或者,结晶技术是用来恢复硫酸浸出液中的锌,锌盐。
四、先进修复技术浸出
最常见的方法恢复的金属值从低级的来源如浪费转储或堆浸出。浸出过程的固体材料与溶剂接触以选择性地溶解的一些组件。从污泥浸出金属的目标包括金属的溶解值回收或者以其他方法,随后的分离使废物无毒害,或使废物适合进一步治疗。浸出已知约占每年铜产量的10%。
常用的浸出剂硫酸,盐酸,氯化铁,硝酸、硫酸铁、氨或碳酸铵、氢氧化,和微生物如细菌、酵母、真菌。
不幸的是,许多因素对浸出如转储和影响因素的解决方案的大小和高度渗透的动力学和恢复贵重金属的浸出怀孕的酒一般来说仍然需要详细研究和信息传播。这一事实,就是许多废物可以恢复便宜的矿物浸出意味着相关的一些问题处理好废物可以缓解。
废物的生物修复是通过使用天然微生物如细菌,酵母,真菌治疗污染物。它的使用正在迅速增加。然而,微生物需要广泛的宏观和微观营养物质的满足abolic活动和增长。环境通常是穷人的营养如氮、磷、和碳微生物所需的食物,和一些污染物表现出一定程度的抵抗不同的微生物。这些污染物的分解速度缓慢的主要原因。因此,一个成功的bioleach-ing操作需要适当的微生物的生长,可以诱导等操作条件的可用性营养物质,温度,电子受体,曝气。
b .降水
降水是医治废水的常见手段之一。在这种方法中,化学物质用于改变溶解或悬浮金属的物理状态和提高后续使用沉降分离技术。烧碱等化学物质,石灰、苏打水灰,borohydroxide钠,磷酸钠,硫化亚铁,钠硫化物被用来诱导沉淀。有时需要废水进行某种形式的过滤等预处理,破坏或有机物质和氰化物,金属还原、中和、沉淀之前和/或油分离。
一些典型的金属六价铬是很难沉淀的形式出现,必须减少操作是否成功。减少代理常用的包括二氧化硫、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁。同样,影响沉降和后续沉淀分离、絮凝剂有时是必需的。石灰、明矾、聚合电解质用于这一目的。废物的主要特点,对降水产生影响操作的类型和浓度金属、总溶解固体的量,剩余络合剂、浓度和数量的油脂中浪费。
Metal-laden废水产生的电镀、涂料制造、摄影行业,电池制造、和有色金属行业通常受到降水治疗。
c .离子交换
在离子-交换过程,金属离子在稀溶液代替相同离子静电连着一个固定固体培养基的表面。固体介质可以是一种天然无机沸石或有机合成树脂。离子交换是一个可逆的化学反应。因此,树脂或交换介质加载适当是放置在一个纯溶液pH值和被困的金属离子被释放。这种方法只适用于液体废物或怀孕的解决方案。
过程的性能取决于(1)浓度和价的金属成分,(2)存在竞争离子物种,和(3)的溶解或悬浮体和有机化合物。因此,一个提要离子交换系统必须进行预处理。这种方法导致约95%金属回收和高纯度的产品。使用这个方法的充分发展和商业去除铬、铜、镍、镉从废水、银和锌。
d .电解补救
电解槽是主要的设备用于电解补救。它由一个阳极和阴极浸在电解质。当电流应用于电解质溶液中,溶解金属减少,随后在阴极沉积。的电解修复技术也被称为电解沉积,因为金属回收高纯度。这是一个最有效的方法来医治螯合金属,难以检索的其他技术。这种方法的优点是生产metal-laden免费的污泥,但它仅限于解决方案包含一些类型的元素。
电解可用于修复镉、铬、铜、铅、锡和锌。然而,这样的治疗涉及较高的能量消耗。废物含有铜和某些其他元素必须与氢氧化物溶滤前进行电解处理。
的一个变种,称为电解技术电渗析获得当膜放置在阳极和阴极之间,一些离子通过细胞膜的流动性是阻碍。电渗析可用于医治废物来源如黄金、铬、银、锌、镍和镀锡操作中的离子浓度很低,不会是电解沉积的经济。大多数提要电渗析处理必须过滤移除水中的悬浮固体。此外,pH值控制是一种强制性的预处理措施因为对金属分离的影响。当使用高表面积的电极,金属切除可以达到98%左右。
e .膜分离
膜分离方法包括过滤等技术(微滤、超滤等)、反渗透和电渗析。过滤技术的污泥进行预处理后用于去除金属。这项技术还用于预处理提要注定后续治疗反渗透和电渗析。
反渗透、电渗析用于检索或电镀金属化合物废水。在前面的小节描述的电渗析方法。反渗透(RO)系统的特点是有一个数量的模块化单元连接并联或串联或两者的结合。应用这种方法的修复metal-laden污泥pH值范围是有限的,可以使用膜。醋酸纤维素膜不适合使用在pH值高于7,而酰胺和聚砜膜可用于pH值范围1 - 12所示。RO系统的性能受损的胶体物质,溶解有机物和不溶性成分。建议提要RO系统等预处理pH值调整,碳吸附和过滤。商业上使用的方法是去除铜、铬、铜、镍、锌金属表面处理废物。
这些技术可用于生产废水与非常低的金属成分,提供,当然,适当的预处理进行了。金属切削的99%可以通过利用沉淀和过滤的组合。
f .蒸发
混合材料的蒸发是一个简单的补救方法基于波动率的差异。因此,金属的浓度减少带来的的体积浪费。上涨的主要仪器用于此目的包括电影、flash和埋管蒸发器。镉、铬、镍、锌、铜和银镀在电镀行业中检索使用这种方法。然而,这种修正这些废物是具有成本效益的方法只有一个非常小的体积浪费。
g .封装
可溶性硅酸盐及其衍生物是非常有效的危险废物的稳定和固定。硅酸盐在废物处理中使用,这是由于其固有的特性,如碱性性质(pH 20-14),形成凝胶的能力,与多价阳离子和反应,因为他们的处理不对环境构成潜在危险。
可溶性硅酸盐聚合物老化和凝结形成阴离子有silicon-oxygen-silicon链接,是复杂的,存在于各种链长度和循环结构。硅酸盐与金属离子反应形成不溶性非晶态金属硅酸盐。这些金属硅酸盐复合物不溶性大的pH值范围较简单金属氢氧化物。这是负责增加金属的抗浸出固化废物和也许是在废物处理硅酸盐的主要特征。可溶性硅酸盐是由融合碳酸钠和碳酸钾和沙子在炉1450°F。合成nSi02Na20复合硅(系数)碱度(Na20)比在1.6:3.9的范围。Si02Na20比率在后续使用二氧化硅具有重要意义,因为只有化合物有较高比率用于制造产品,如凝胶,沉淀二氧化硅、沸石和废物处理。
设置代理通常用于废物处理包括硅酸盐水泥、火山灰、飞灰和水泥或石灰炉灰尘。活性成分在设定代理等衍生品mono - di -,三钙硅酸盐代理与水混合时形成的。设置代理的物理属性和行为深受硅酸钙的内容,因为这是直接相关的数量和强度形成合成债券。硅酸盐也降低渗透率降低氢氧化钙夹杂物形成或空洞的存在的结构材料。的处理危险废物与设置代理可以分为两类,稳定和固定。
稳定的化学过程将液体废物转化成固体。设置代理与废物混合,当他们“设置”或变硬,浪费材料被禁锢在结构。过程中使用的稳定操作涉及预拌浪费和设置代理之前引入可溶性硅酸盐。硅酸盐在稳定过程中所扮演的角色包括设置时间的减少,渗透率的降低,抗压强度增加,减少的数量设置代理工作和处理废物的体积。
固定,另一方面,在许多方面类似于稳定,但而不是仅仅诱骗与夹杂物废物,废物被修改和保税cementlike矩阵。因此,溶解性或可滤去危险的组件是显著降低。在这种方式中,重金属废物的毒性和流动性都随着时间的改变而改变治疗。治疗措施包括混合废物水泥窑粉尘作为硬化剂和水。之后,介绍了一种可溶性硅酸盐和混合。过程建议如果必须获得一个好的结果,和水泥时必须使用浪费是固定的。波特兰水泥是最有效的硬化剂,可以用于硅酸盐为这个目的。原因是在水泥水化产生凝胶,帮助封装浪费。以石灰为基础的材料不产生大量的凝胶在水合作用,所以保税废料的数量减少。因此,以石灰为基础设置代理不应该用于废物固定。
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