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Development of Methods for Leaching and Recovering Heavy Metal Ions from Fly Ash

粉煤灰中重金属离子浸出与回收方法的开发

基本信息

批准号：
15310057
负责人：
TOMIDA Tahei
金额：
$ 8.51万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15310057/
关键词：
Incinerator fly ash Heavy metal Leaching Immobilization Hollow fiber Permeation Hydrogenphosphate Coprecipitation Heavy metal Percolation Extraction Immobilization Calcium hydroxyapatite Removal of metal ions

项目摘要

1.XRF analysis of fly ashes and leaching of metals from fly ashElemental compositions of fly ash were measured with a X-ray fluorescence spectrometer. The major elements in the fly ash were Ca > K, Na, Cl, Si, and the content of Zn was about 0.5 mol %. Cu and Pb were contained less than 0.05 mol %. Leaching behaviors of the hazardous heavy metals of Cu, Zn and Pb were investigated using aqueous solutions of HCl, HNO_3 and CH_3COOH as eluents in batch and percolation processes.In both processes, Zn was effectively extracted with every eluent used. While, Pb was well extracted with HCl (0.25 M and 0.5 M) and 0.25 M HNO_3 but slightly with 0.5 M HNO_3 and CH_3COOH. Cu was effectively extracted with HNO_3 and CH_3COOH rather than HCl.2.Recovery of metal ions using a water-soluble chelating polymer and a hollow fiberRecovering rate of metal ions (Cu(II) and La(III)) was measured in a circulating mode, where the aqueous solution of water-soluble chelating polymer (polyacrylic acid) flowed in the lumen side of the hollow fiber which was immersed in metal ion solution. Effects of flow rate of the polymer solution and stirring rate of metal ion solution on the recovery rate were examined, and the effective diffusion coefficients of Cu(II) and La(III) trough the membrane wall were determined to be 3.3×10^<-9> m^2/s and 2.8×10^<-9> m^2/s, respectively.3.Immobilization of metal ionsHydrogen phosphates (Na_2HPO_4, K_2HPO_4, MgHPO_4, CaHPO_4) could favorably remove Pb(II), Cd(II), Co(II) and Cu(II) from aqueous solutions. Calcium hydroxyapatite was shown to be useful to immobilize Ti(IV) and Zr(IV).

1.用X射线荧光光谱仪测定了粉煤灰的元素组成。粉煤灰中的主要元素为Ca > K、Na、Cl、Si，Zn的含量约为0.5mol%。Cu和Pb的含量小于0.05摩尔%。以HCl、HNO_3和CH_3COOH为淋洗剂，研究了重金属Cu、Zn和Pb在间歇淋洗和渗滤淋洗中的浸出行为。0.25 M和0.5 M的HCl和0.25 M的HNO_3对Pb有较好的萃取作用，而0.5 M的HNO_3和CH_3COOH对Pb有较弱的萃取作用。2.水溶性螯合聚合物和中空纤维对金属离子的回收利用水溶性螯合聚合物（聚丙烯酸）的水溶液在中空纤维的内腔侧流动，在循环模式下测量金属离子（Cu（II）和La（III））的回收率。考察了聚合物溶液流速和金属离子溶液搅拌速度对回收率的影响，测得Cu（II）和La（III）通过膜壁的有效扩散系数分别为3.3×10 ~（-2）<-9>m^2/s和2.8× 10 ~（-2）m^2/<-9>s（Na_2HPO_4、K_2HPO_4、MgHPO_4、CaHPO_4）对水溶液中Pb（II）、Cd（II）、Co（II）、Cu（II）均有较好的去除效果。羟基磷灰石钙对Ti（IV）和Zr（IV）的析出是有用的。

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Shigeru Sugiyama: "Immobilization of Aqueous Heavy Metal Cation with Phosphates and Sulfates"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 76,12. 2419-2422 (2003)

Shigeru Sugiyama：“用磷酸盐和硫酸盐固定水性重金属阳离子”日本化学会通报。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

焼却飛灰に含まれる重金属の酸の溶出挙動

焚烧飞灰中重金属的酸洗脱行为

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
分離技術会年会2005技術・研究発表会 (6月発表予定)
影响因子：
0
作者：
Sei;K.;Inoue;D.;Wada;K.;Mori;K.;Ike;M.;Kohno;T.;Fujita;M.;S.Miyagawa et al.;金明吉
通讯作者：
金明吉

焼却飛灰に含まれる重金属の溶出

焚烧飞灰中重金属的溶出

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
化学工学会山口下関大会要旨集
影响因子：
0
作者：
Suzuki;K.;S.Miyagawa et al.;M.Okubo;SOON-AN ONG et al.;金明吉
通讯作者：
金明吉

Mass-Transfer Rate in a Method Using a Water-Soluble Chelating Polymer and a Microporous Hollow Fiber Membrane for Recovering Metal Ions

使用水溶性螯合聚合物和微孔中空纤维膜回收金属离子的方法中的传质速率

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
Journal of ECOTECHNOLOGY RESEARCH 9(3)
影响因子：
0
作者：
Sone K.;Hinago M.;Kitayama A.;Morokuma J.;Ueno N.;Watanabe H.;Iguchi T.;Kazuya Tokuda
通讯作者：
Kazuya Tokuda

Mass Transfer Rate in a Water-Soluble Chelating Polymer and a Microporous Hollow Fiber Membrane for Recovering Metal Ions

用于回收金属离子的水溶性螯合聚合物和微孔中空纤维膜的传质速率