铅镉废渣机械化学稳定化过程及固相自由基反应机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51504028
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0407.矿山修复工程
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Lead smelting industry will produce a large amount of heavy metal-containing solid wastes, and its contamination is the most serious in non-ferrous metal metallurgy industry in China. More than 80% of lead, cadmium and other characteristics of heavy metal pollutants in the form of waste residues, dust is present in the solid waste. These wastes should be safely stored and disposed because several serious accidents of exceeding limits of children blood lead and cadmium containing rice happened in many parts of our country. Solidification and stabilization are the common methods to treat these wastes. The traditional solidification/stabilization method has the problem such as incompletely solidification and unstable structure. Therefore, we propose that utilization of mechano-chemical reaction will accelerate the stabilization process of lead slag with solid phase radicals. The reaction will facilitate the formation of non-bridge oxygen bond structure such as Si-O-Pb bond and Si-O-Cd bond, which will reduce the leaching toxicity of slag under acidic condition and achieve the stabilization of waste residue. However, the process and mechanism of this reaction is not clear yet. Solid microscopic characterization methods and quantitative analysis methods of reaction kinetics will be applied to investigate the intermediate products and reaction path. The contribution and promotion mechanism of solid radicals in heavy metal stabilization will be deeply illustrated. This research will provide new technology and theory basis for design and optimization of mechanochemical non-hazardous disposal of heavy metal waste residues.
我国有色金属行业中铅冶炼造成的重金属污染最为严重,引起了多起儿童血铅超标和镉大米等重金属污染事件。铅冶炼行业中铅镉等特征重金属污染物有80%以上以废渣、烟尘的形式存在于固体废物中,因此重金属废渣必须得到安全地储存和处置。固化稳定化技术是处理这一类危险废物的常用方法。针对传统的固化稳定化工艺存在固化不彻底、结构不稳定的问题,我们提出了将硅氧型固相自由基体系引入铅镉废渣的机械化学稳定化过程中。利用该反应生成含有非桥氧共价键结构的中间态(如Si-O-Pb键、Si-O-Cd键),可降低其在酸性条件下的浸出毒性,有利于铅镉废渣的稳定化。目前这种稳定化的过程和反应机理尚不清晰,我们拟采用固体表征和自由基反应动力学定量分析手段,来进一步验证这种涉及硅氧型自由基反应的中间产物及路径,揭示固相自由基对重金属稳定化反应的贡献和驱动机制。本研究可为机械化学法处置重金属危险固体废物的工艺提供理论支撑和应用指导。

结项摘要

石英砂有较高的弹性模量(70-120 GPa),所以要想粉碎石英砂颗粒需要较大的机械能。而且这些能量一旦断裂Si-O键,就会释放出466 kJ/mol的解离能。当搅拌杆形状改进之后,球磨机对磨球提供的总动能以及磨球之间的撞击效果都有一定程度的提高,而且使用方形柱搅拌杆时,整个球磨反应器的应变能转化效率也有一定提高。搅拌杆形状的改进有助于提高机械化学降解反应效率。稳定化药剂均能降低浸出毒性,使得Pb的浸出浓度低于5mg/L以下。稳定率大于90%以上,使得产物无害化程度更高。机械化学稳定化机理及稳定化实验研究有点:1)整个试验过程处于干法试验条件,不添加额外的液体试验材料,整个试验过程环保,不会对土壤和地下水产生二次污染。2)具有对重金属重度污染土壤及含重金属的危险废渣的快速处置能力。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dynamic desorption of arsenic from polymer-supported hydrated iron(III) oxide in a wastewater treatment plant
废水处理厂中聚合物负载的水合氧化铁 (III) 中砷的动态解吸
  • DOI:
    10.2166/wst.2017.403
  • 发表时间:
    2017-11-01
  • 期刊:
    WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Hu, Jian-Long;Yang, Xiao-Song;Zhang, Wang
  • 通讯作者:
    Zhang, Wang

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其他文献

闭合型裂纹时间反转损伤识别
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2015.09.017
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张望;吴维亮;肖黎;屈文忠
  • 通讯作者:
    屈文忠
熊果酸对肝纤维化大鼠NOX2/ROS/NLRP3炎性小体活化的影响
  • DOI:
    10.16352/j.issn.1001-6325.2018.04.010
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    基础医学与临床
  • 影响因子:
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  • 作者:
    黄晨恺;甘达凯;张望;罗方云;陈江;汪安江;李弼民;朱萱
  • 通讯作者:
    朱萱
双管件电磁约束成形的电磁分布与均匀性变形研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    电测与仪表
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邱立;何晨骏;张望
  • 通讯作者:
    张望
双向加载式管件电磁翻边中的屈曲问题
  • DOI:
    10.13330/j.issn.1000-3940.2022.08.016
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    锻压技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张无名;张望;邱立
  • 通讯作者:
    邱立
“风火打捆”交直流外送系统的暂态稳定控制研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    电力系统保护与控制
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郝正航;曹森;张望;柴建云
  • 通讯作者:
    柴建云

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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