鋅冶煉窯渣的生物浸出特性及殘渣無害化研究.pdf

1、鋅冶煉窯渣含有大量As、Cd、Cu、Pb和Zn等金屬元素，是一種潛在污染風險大、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浸出對鋅冶煉窯渣進行處理，旨在將鋅冶煉窯渣中有價金屬進行回收并實現(xiàn)無害化:生物浸出過程中著重研究了中等嗜熱菌在生物浸出體系中細菌對廢渣的生化作用及電化學過程;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細菌在廢渣表面吸附影響明顯:pH偏高或偏低均不利于細菌的吸附;較高的礦漿濃度和較大的顆粒粒徑有利于細菌的吸附。
　　 生物浸出鋅冶煉窯渣體系中，中等嗜熱菌群對廢渣中Cu和Zn浸出率可達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+值沒有明顯的相關性，說明生物浸出中細菌的間接作用不是唯一浸出作用機制;吸附菌明顯促進廢渣中金屬尤其是對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％;通過窯渣碳糊粉末電極的電化學測試循環(huán)伏安曲線和塔菲爾曲線，結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，說明中等嗜熱菌群促進了鋅冶煉窯渣中硫化物氧化，進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71.6％，生物浸出渣中Pb浸出率達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均未超過美國浸出毒性標準(USA EPA Regulations，method131