磁选联合加压酸浸法脱除粉煤灰中重金属元素
李静1
韩丽娜1
任卫国1
鲍卫仁2
常丽萍2
王兵2
王建成2
1.太原理工大学 材料科学与工程学院,山西 太原 0300242.太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024;太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室,山西 太原 030024
摘要：粉煤灰是大宗工业固废,其露天堆存不仅占用土地,还会造成粉尘污染等问题.粉煤灰含有微量重金属元素,可通过雨水淋浸进入到土壤和水体,造成重金属污染.因此,重金属元素脱除是粉煤灰循环再利用的关键环节.为脱除粉煤灰中重金属,以山西某煤电公司粉煤灰为原料,采用磁选法联合加压酸浸法对粉煤灰中的重金属进行脱除.分析了粉煤灰及处理产物的重金属含量,并评估了粉煤灰处理前后的潜在生态风险指数,结果表明:磁选可以初步实现对粉煤灰中的重金属元素的脱除.对磁选后的非磁性组分采用加压酸浸,深度脱除其中的重金属元素.通过正交试验和单因素试验发现,当加压酸浸的酸浓度为 2.5 mol/L、液固比为 10∶1、酸浸温度为 160℃和酸浸时间为 3 h时,粉煤灰中重金属实现了有效脱除,其中Cd、Cr和Pb元素的脱除率分别为 79.9%、61.7%和 57.6%;而As、Se和Hg元素脱除率则达到 96.6%、99.2%和 93.3%.磁选-加压酸浸后,粉煤灰中的Cd、Cr、Pb、As、Se残渣态的质量分数升至 92%、95%、97%、88%和 59%.磁选法联合加压酸浸法可以有效脱除所选粉煤灰中大部分可迁移态重金属,显著提高粉煤灰中残渣态重金属的占比,从而降低粉煤灰中重金属元素的环境迁移性和提高样品的环境安全性.为粉煤灰中重金属的脱除提供了新思路,为粉煤灰污染治理和资源化利用提供了理论基础.
关键词：粉煤灰重金属磁选加压酸浸生态风险
分类号：TQ536.4(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(22206148)国家自然科学基金(22308247)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 162-171 )
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