基于微生物法回收粉煤灰中稀有金屬及制作緩釋型菌肥進行礦山復綠的可行性研究
發(fā)布時間:2021-04-19 23:52
粉煤灰是一種主要由硅、鋁等氧化物構成,呈球形玻璃珠體結構的固體廢棄物,主要由燃煤電廠產(chǎn)生。這種玻璃珠體晶體結構使得粉煤灰表面具有一層致密的Si-O-Si、Si-O-Al網(wǎng)狀結構,不易氧化,致使其化學性質處于一種比較穩(wěn)定的狀態(tài)。粉煤灰中含有許多稀有金屬,這些金屬元素絕大部分被包裹在這些晶體結構中。因此,不僅使得粉煤灰成為一大難處理的固體廢棄物,還給粉煤灰的綜合利用帶來了諸多挑戰(zhàn)。包括稀有金屬回收利用領域以及制作新型肥料領域。在實際的綜合利用過程中,針對粉煤灰中稀有金屬的回收,目前應用的較多的是物理、化學法。如工業(yè)上運用濕法冶金、火法冶金、干餾、氯化物蒸餾等方法,在大量無機酸和高溫的作用下提取回收粉煤灰中的稀有金屬。但這些方法對提取設備和能源的要求過高,且污染環(huán)境,使得經(jīng)濟效益不高而受到限制。生物提取法也存在著諸多限制因素,如生物適應性低、適用于生物浸出的微生物種類少、生物浸出率低等。其中限制生物浸出率的主要因素是粉煤灰穩(wěn)定的化學結構。而且,完成金屬回收后的粉煤灰固體廢渣仍然是一大處理的難題。因此,本研究針對生物浸出率低和粉煤灰固體廢渣難處理兩大難題設計試驗,以重慶燃煤電廠粉煤灰作為研究對...
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 粉煤灰的物理化學組成及基本性質
1.2 粉煤灰的危害
1.3 國內(nèi)外粉煤灰的綜合利用及研究現(xiàn)狀
1.4 化學法從粉煤灰中回收鋁、鎵、鍺、釩等金屬
1.5 國內(nèi)外微生物浸提金屬的研究現(xiàn)狀
1.5.1 國外微生物浸出技術的研究現(xiàn)狀
1.5.2 國內(nèi)微生物浸出技術的研究現(xiàn)狀
1.6 用于浸礦的主要微生物種類
1.7 生物浸礦機制
1.7.1 鐵氧化細菌和硫氧化細菌的浸礦機制
1.7.2 真菌的浸礦機制
1.8 生物浸出的影響因素
1.8.1 浸出目標物的影響因素
1.8.2 微生物自身影響因素
1.8.3 浸出體系中各種金屬離子的影響因素
1.8.4 外界環(huán)境的影響因素
1.9 粉煤灰吸附劑及粉煤灰肥料的應用
1.9.1 粉煤灰制作吸附劑和土壤改良劑
1.9.2 制作粉煤灰肥料
第2章 引言
2.1 研究目的、意義及創(chuàng)新點
2.2 研究內(nèi)容
2.2.1 粉煤灰的預處理及浸提微生物的馴化
2.2.2 T.t兩種方法浸出粉煤灰中金屬的研究
2.2.3 A-n兩步法浸出粉煤灰中金屬的研究
2.2.4 制作粉煤灰微生物菌肥
2.2.5 礦山復綠室內(nèi)模擬試驗
2.2.6 技術路線
第3章 粉煤灰的預處理及浸提微生物的馴化
3.1 材料與方法
3.1.1 供試粉煤灰的物理化學組成
3.1.2 粉煤灰預處理激發(fā)劑及供試菌株
3.1.3 供試菌株的復蘇及保存
3.1.4 培養(yǎng)基
3.1.5 水熱預處理粉煤灰反應體系的建立
3.1.6 T.t的馴化
3.1.7 A-n的馴化
3.1.8 指標測定方法
3.1.9 數(shù)據(jù)處理
3.2 結果與分析
3.2.1 粉煤灰的基本理化性質、礦物組成及化學組成分析結果
3.2.2 粉煤灰及預處理粉煤灰的形貌分析結果
3.2.3 T.t馴化結果
3.2.4 A-n馴化結果
3.3 小結
第4章 嗜酸氧化硫硫桿菌浸出粉煤灰中金屬的研究
4.1 材料與方法
4.1.1 種子液的制備
4.1.2 培養(yǎng)基
4.1.3 浸出體系的建立
4.1.4 指標測定及數(shù)據(jù)處理
4.2 結果與分析
4.2.1 兩種浸出方法中pH變化規(guī)律
4.2.2 一步浸出中同種灰樣不同金屬浸出率
4.2.3 兩步浸出中同種灰樣不同金屬浸出率
4.2.4 一步浸出法和兩步浸出法中7種金屬的最大浸出率
4.2.5 同種金屬在不同時間段浸出率變化規(guī)律
4.2.6 菌株貢獻率
4.3 本章小結
第5章 黑曲霉浸出粉煤灰中金屬的研究
5.1 材料與方法
5.1.1 供試菌株
5.1.2 種子液的制備
5.1.3 培養(yǎng)基
5.1.4 浸出體系的建立
5.1.5 指標測定及數(shù)據(jù)分析
5.2 結果與分析
5.2.1 兩種浸出方法中pH變化規(guī)律
5.2.2 一步浸出法中同種灰樣不同金屬浸出率
5.2.3 兩步浸出法中同種灰樣不同金屬浸出率
5.2.4 一步法和兩步法3種金屬最大浸出率
5.2.5 同種金屬在不同時間段浸出率的變化規(guī)律
5.2.6 菌株貢獻率
5.3 本章小結
第6章 制作緩釋型菌肥進行礦山復綠的研究
6.1 材料與方法
6.1.1 供試粉煤灰
6.1.2 微生物菌劑
6.1.3 供試土壤采集
6.1.4 供試植物
6.1.5 粉煤灰的燒結
6.1.6 粉煤灰菌肥的制作
6.1.7 礦山復綠室內(nèi)模擬試驗
6.1.8 指標測定及測定方法
6.2 結果與分析
6.2.1 成型粉煤灰菌肥
6.2.2 室內(nèi)模擬試驗結果與分析
6.2.3 土壤中微生物種群變化
6.2.3.1 礦山原始土壤微生物分布規(guī)律
6.2.3.2 添加粉煤灰菌肥后土壤中微生物分布規(guī)律
6.2.4 土壤理化性質結果與分析
6.3 本章小結
第7章 結論與展望
7.1 主要結論
7.2 研究不足與展望
參考文獻
致謝
發(fā)表論文及參加課題
本文編號:3148559
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 粉煤灰的物理化學組成及基本性質
1.2 粉煤灰的危害
1.3 國內(nèi)外粉煤灰的綜合利用及研究現(xiàn)狀
1.4 化學法從粉煤灰中回收鋁、鎵、鍺、釩等金屬
1.5 國內(nèi)外微生物浸提金屬的研究現(xiàn)狀
1.5.1 國外微生物浸出技術的研究現(xiàn)狀
1.5.2 國內(nèi)微生物浸出技術的研究現(xiàn)狀
1.6 用于浸礦的主要微生物種類
1.7 生物浸礦機制
1.7.1 鐵氧化細菌和硫氧化細菌的浸礦機制
1.7.2 真菌的浸礦機制
1.8 生物浸出的影響因素
1.8.1 浸出目標物的影響因素
1.8.2 微生物自身影響因素
1.8.3 浸出體系中各種金屬離子的影響因素
1.8.4 外界環(huán)境的影響因素
1.9 粉煤灰吸附劑及粉煤灰肥料的應用
1.9.1 粉煤灰制作吸附劑和土壤改良劑
1.9.2 制作粉煤灰肥料
第2章 引言
2.1 研究目的、意義及創(chuàng)新點
2.2 研究內(nèi)容
2.2.1 粉煤灰的預處理及浸提微生物的馴化
2.2.2 T.t兩種方法浸出粉煤灰中金屬的研究
2.2.3 A-n兩步法浸出粉煤灰中金屬的研究
2.2.4 制作粉煤灰微生物菌肥
2.2.5 礦山復綠室內(nèi)模擬試驗
2.2.6 技術路線
第3章 粉煤灰的預處理及浸提微生物的馴化
3.1 材料與方法
3.1.1 供試粉煤灰的物理化學組成
3.1.2 粉煤灰預處理激發(fā)劑及供試菌株
3.1.3 供試菌株的復蘇及保存
3.1.4 培養(yǎng)基
3.1.5 水熱預處理粉煤灰反應體系的建立
3.1.6 T.t的馴化
3.1.7 A-n的馴化
3.1.8 指標測定方法
3.1.9 數(shù)據(jù)處理
3.2 結果與分析
3.2.1 粉煤灰的基本理化性質、礦物組成及化學組成分析結果
3.2.2 粉煤灰及預處理粉煤灰的形貌分析結果
3.2.3 T.t馴化結果
3.2.4 A-n馴化結果
3.3 小結
第4章 嗜酸氧化硫硫桿菌浸出粉煤灰中金屬的研究
4.1 材料與方法
4.1.1 種子液的制備
4.1.2 培養(yǎng)基
4.1.3 浸出體系的建立
4.1.4 指標測定及數(shù)據(jù)處理
4.2 結果與分析
4.2.1 兩種浸出方法中pH變化規(guī)律
4.2.2 一步浸出中同種灰樣不同金屬浸出率
4.2.3 兩步浸出中同種灰樣不同金屬浸出率
4.2.4 一步浸出法和兩步浸出法中7種金屬的最大浸出率
4.2.5 同種金屬在不同時間段浸出率變化規(guī)律
4.2.6 菌株貢獻率
4.3 本章小結
第5章 黑曲霉浸出粉煤灰中金屬的研究
5.1 材料與方法
5.1.1 供試菌株
5.1.2 種子液的制備
5.1.3 培養(yǎng)基
5.1.4 浸出體系的建立
5.1.5 指標測定及數(shù)據(jù)分析
5.2 結果與分析
5.2.1 兩種浸出方法中pH變化規(guī)律
5.2.2 一步浸出法中同種灰樣不同金屬浸出率
5.2.3 兩步浸出法中同種灰樣不同金屬浸出率
5.2.4 一步法和兩步法3種金屬最大浸出率
5.2.5 同種金屬在不同時間段浸出率的變化規(guī)律
5.2.6 菌株貢獻率
5.3 本章小結
第6章 制作緩釋型菌肥進行礦山復綠的研究
6.1 材料與方法
6.1.1 供試粉煤灰
6.1.2 微生物菌劑
6.1.3 供試土壤采集
6.1.4 供試植物
6.1.5 粉煤灰的燒結
6.1.6 粉煤灰菌肥的制作
6.1.7 礦山復綠室內(nèi)模擬試驗
6.1.8 指標測定及測定方法
6.2 結果與分析
6.2.1 成型粉煤灰菌肥
6.2.2 室內(nèi)模擬試驗結果與分析
6.2.3 土壤中微生物種群變化
6.2.3.1 礦山原始土壤微生物分布規(guī)律
6.2.3.2 添加粉煤灰菌肥后土壤中微生物分布規(guī)律
6.2.4 土壤理化性質結果與分析
6.3 本章小結
第7章 結論與展望
7.1 主要結論
7.2 研究不足與展望
參考文獻
致謝
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