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Pilot-scale counter-current acid leaching process for Cu, Pb, Sb, and Zn from small-arms shooting range soil

机译：小武器靶场土壤中铜，铅，锑和锌的中试逆流酸浸工艺

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摘要

Purpose The main objective of this study was to evaluate the potential of a counter-current leaching process (CCLP) on 14 cycles with leachate treatment at the pilot scale for Pb, Cu, Sb, and Zn removal from the soil of a Canadian small-arms shooting range. Materials and methods The metal concentrations in the contaminated soil were 904± 112 mg Cu kg~(-1), 8,550±940 mg Pb kg~(-1), 370±26 mg Sb kg~(-1), and 169±14 mg Zn kg~(-1). The CCLP includes three acid leaching steps (0.125 M H_2SO_4+ 4 M NaCl, pulp density (PD)=10 %, t=l h, T=20℃, total volume=20 L). The leachate treatment was performed using metal precipitation with a 5-M NaOH solution. The treated effluent was reused for the next metal leaching steps. Results and discussion The average metal removal yields were 80.9±2.3 % of Cu, 94.5±0.7 % of Pb, 51.1 ±4.8 % of Sb, and 43.9±3.9 % of Zn. Compared to a conventional leaching process, the CCLP allows a significant economy of water (24,500 L water per ton of soil), sulfuric acid (133 L H_2SO_4 t~(-1)), NaCl (6,310 kg NaCl t~(-1)), and NaOH (225 kg NaOH t~(-1)). This corresponds to 82 %, 65 %, 90 %, and 75 % of reduction, respectively. The Toxicity Characteristic Leaching Procedure test, which was applied on the remediated soil, demonstrated a large decrease of the lead availability (0.8 mg Pb L~(-1)) in comparison to the untreated soil (142 mg Pb L~(-1)). The estimated total cost of this soil remediation process is 267 USS t~(-1). Conclusions The CCLP process allows high removal yields for Pb and Cu and a significant reduction in water and chemical consumption. Further work should examine the extraction of Sb from small-arms shooting range.
机译：目的这项研究的主要目的是评估在14个循环中采用沥滤液处理的逆流浸出工艺（CCLP）的潜力，该沥滤剂处理在加拿大规模较小的土壤中从土壤中去除Pb，Cu，Sb和Zn的中试规模。武器射击范围。材料和方法受污染土壤中的金属浓度为904±112 mg Cu kg〜（-1），8,550±940 mg Pb kg〜（-1），370±26 mg Sb kg〜（-1）和169± 14 mg锌kg〜（-1）。 CCLP包括三个酸浸步骤（0.125 M H_2SO_4 + 4 M NaCl，纸浆密度（PD）= 10％，t = 1h，T = 20℃，总体积= 20 L）。渗滤液的处理是通过使用5-M NaOH溶液进行金属沉淀来进行的。经过处理的废水可再用于后续的金属浸出步骤。结果与讨论平均金属去除率分别为Cu的80.9±2.3％，Pb的94.5±0.7％，Sb的51.1±4.8％和Zn的43.9±3.9％。与传统的浸出工艺相比，CCLP可显着节约水（每吨土壤24,500 L水），硫酸（133 L H_2SO_4 t〜（-1）），NaCl（6,310 kg NaCl t〜（-1））的经济性。 ）和NaOH（225 kg NaOH t〜（-1））。这分别对应于减少82％，65％，90％和75％。在修复土壤上进行的毒性特征浸出程序测试表明，与未处理的土壤（142 mg Pb L〜（-1）相比，铅的有效性（0.8 mg Pb L〜（-1））大大降低。 ）。该土壤修复过程的估计总成本为267 USS t〜（-1）。结论CCLP工艺可实现较高的Pb和Cu去除率，并显着减少水和化学物质的消耗。进一步的工作应检查从小型武器射击场中提取Sb的可能性。

著录项

  • 来源
    《Journal of soil & sediments》 |2014年第8期|1359-1369|共11页
  • 作者

    K. Guemiza; G. Mercier; J.-F. Blais;

  • 作者单位

    Institut national de la recherche scientifique (Centre Eau, Terre et Environnement), University du Quebec, 490 rue de la Couronne,Quebec, QC G1K 9A9, Canada;

    Institut national de la recherche scientifique (Centre Eau, Terre et Environnement), University du Quebec, 490 rue de la Couronne,Quebec, QC G1K 9A9, Canada;

    Institut national de la recherche scientifique (Centre Eau, Terre et Environnement), University du Quebec, 490 rue de la Couronne,Quebec, QC G1K 9A9, Canada;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Acid leaching; Antimony; Contaminated soil; Lead; Small-arm shooting range;

    机译：酸浸;锑;受污染的土壤;铅;小臂射击场;

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