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中心实验室

中心拥有重金属清洁生产减污、重金属废水处理、重金属固废处理与资源化、烟尘污染控制与模拟、重金属污染土壤修复、矿冶环境生物技术等7个实验室,新购置电感耦合等离子体发射光谱仪、塞曼效应汞分析仪、热重-红外联用分析仪、气相色谱-质谱联用仪、超高效液相色谱仪、离子色谱仪、荧光定量基因扩增仪、燃煤烟气测汞仪、手持式矿石分析仪、多功能烟气分析仪、低温超声波合成仪、粒度分析仪、温室大棚等大型仪器设备60台件,新增重金属废水深度处理与回用等5个中试平台,开发了11套移动式中试装备系统。
1. 重金属清洁生产减污新工艺实验室

针对我国重金属冶金行业生产工艺中存在的重大技术难题,开展行业内典型清洁冶金工艺研发,探索研究行业重大共性关键技术及基础理论问题。针对我国冶炼、化工等行业固废成份复杂、重金属含量高、处理难度大的现状,重点开展含重金属固废高温处理过程研究,提升有价金属回收水平,实现废渣的高效无害化处理,推动资源化利用。


德国Thermconcept 高温马弗炉

主要用于难冶有色金属原料及各类冶炼废渣的高温熔炼研究,如氧化焙烧,还原焙烧,以实现各类冶炼废渣中有价金属的选择性富集及熔炼。可控制O2、Ar、N2等不同气氛,使用温度可达1800℃,升温速率可达40℃/min,(而国产马弗炉最高温度仅可达到1600℃,升温速率大约为5℃/Min)。




SXD-36-8Q移动式气氛炉

主要用于含镍钴铜废电子材料器件资源化处理,即通过湿法分离得到盐溶液,再由气氛炉焙烧制备镍、钴、铜及镍钴合金粉末。含镍钴废渣(氧化态)还原浸出,再通过气氛炉焙烧制备镍、钴粉末材料;赤铁矿的磁化焙烧、富集等。


炉罐内可通氢气、一氧化碳等还原性气体和氮气、氩气等惰性气体,最高使用温度为1000℃,控温精度为±2.5℃,处理能力为3-4kg/批。
喷雾热分解炉
目前主要用于含铁、铜等元素的窑渣资源化处理,通过湿法冶金将窑渣中有价元素分离,再借鉴钢铁行业处理酸洗废液的技术,采用喷雾热解处理铁盐溶液,得到氧化铁,酸返回浸出。设备炉芯管为特殊陶瓷,燃气直接加热,炉内温度可控(300~1200℃)。处理量1~10 kg/h,产品粒度控制在1~50 μm。
电热实验回转炉
电热回转炉是一种煅烧、焙烧或干燥粒状及粉状物料的热工设备。主要用于以回转窑为冶炼设备,对含铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬等金属矿石、精矿、中间物及固废等粉体材料的烧结、焙烧过程研究。如含金砷硫精矿焙烧、贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;黄铁矿氧化焙烧等。额定工作温度:1000℃,产量:0.007 m3/h,30kg/批(以停留时间120 min计)。
GSL系列真空管式高温烧结炉
目前主要用于中低品位红土镍矿还原焙烧,研究分析金属、非金属及冶炼废渣等材料在气氛或真空状态下进行烧结、融化过程。设备炉衬使用真空成型高纯氧化铝聚轻材料,采用硅钼棒、硅碳棒或电阻丝为加热元件。1kg/批。
升降式可控气氛高温炉
主要用于解决复杂硫化矿造锍和还原熔炼,以及氧化铟锡(ITO)靶的烧结焙烧。研究氧化还原熔炼过程气液平衡,渣中磁性氧化铁(氧化熔炼)或金属铁(还原熔炼)生成与渣型、气氛的关系等。处理能力:10kg/批。
气氛高温闪速焙烧炉
主要是用于解决石煤焙烧问题,以将钒矿中低价钒氧化为酸可溶的五价钒。研究含钒物料的富氧闪速焙烧、低品位铁矿石的还原磁化焙烧及铬渣、冶炼废渣中有价金属回收的过程。能控制不同的氧化或还原气氛,在同一反应器中完成脱碳、脱硫,具有短流程、绿色环保、高效节能的特点。
磁化沸腾焙烧炉
用于低品位弱磁性铁矿物的闪速磁化焙烧、难冶有色金属原料中含铁尖晶石的快速分解,以及冶金废渣的闪速磁化沸腾焙烧,将难冶有价金属元素的物相破坏(比如铁酸锌, 铁橄榄石等),使其转化为可以回收利用的氧化物或硫化物,再进一步实现资源化。

2. 烟尘污染控制与模拟实验室

主要进行有色金属冶炼过程烟尘污染控制及模拟研究,研究各类冶炼烟尘的热稳定性、转化规律以及气型污染物控制新材料研发和烟气流动、扩散模型研究。现配有原子荧光分光光度计、烟气分析仪、测汞仪、气体质量流量计等大型仪器设备。


气相色谱-质谱联用仪(GC-MS




原子荧光分光光度计:
用于样品中As、Se、Bi、Hg、Se、Te、Sn、Ge、Pb、Zn、Cd元素的痕量分析,可单标准自动配置标准曲线,在线自动稀释高浓度样品,在线自动加还原剂(掩蔽剂)等试剂,进样精度高,提高了仪器的长期稳定性和准确度,集束式脉冲供电方式,提高灵敏度和测量稳定性,支持10个样品空白和10个管理样校正,样品和空白可选择性引入,节约样品避免污染。As、Se、Pb、Bi、Sb、Te、Sn检出限<0.01μg/L,Hg、Cd检出限<0.001μg/L,Ge检出限<0.05μg/L,Zn检出限<1.0μg/L,相对标准偏差RSD小于1%。
塞曼效应汞分析仪
塞曼效应汞分析仪


3. 重金属固废处理与资源化实验室

主要开展重金属固废高温预处理、固废的热稳定化、重金属废渣水热硫化、机械硫化及有价金属浮选回收、含砷物料热压固化、锰渣改性及其制备胶凝材料等内容的研究。现配备有高压反应釜、磁选机、浮选机、水泥试件恒温恒湿标准养护箱、微机控制恒加载抗折抗压试验机、超细搅拌球磨机、手持荧光矿石分析仪等大型仪器设备。


GCL高压反应釜:
主要用于重金属废渣硫化固定研究。高温高压下将废渣中的重金属转变成溶解度低、浸出毒性低的硫化物,通过浮选回收有价金属。同时反应釜可应用于各种材料的合成与制备,如纳米光电材料等。
高温马弗炉:
主要用于废渣的高温热处理,如向废渣中添加各类固定物,研究焙烧过程中废渣的物相变化,为废渣的稳定化和资源化提供基础数据。
HR2050型高速离心机:
主要用于将样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离,或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开。
XCGS型磁选管:

主要用于矿石及废渣中磁性成分与非磁性成分的分离。通过磁选作用,将冶炼废渣中有磁性的铁物相与脉石成分进行分离,从而获得高品位的铁精矿。非磁性的铁物相通过磁化焙烧,转化为磁性铁,然后再通过磁选回收铁精矿。

浮选机:
主要用来进行废渣中有价元素的浮选回收。将高温硫化后的废渣进行浮选回收,得到的人造硫化精矿可以作为原料返回到冶炼工艺,实现资源化。
块状样品磨抛机:
用于将块状样品磨平抛光后用于扫描电镜和光学显微镜分析。
4. 重金属污染土壤修复实验室
主要用于矿山开采、冶炼、化工等工业领域中重金属重污染土壤的生物、化学修复技术的开发与应用。实验室配有土壤堆浸淋洗修复系统、原子吸收分光光度计等实验装置和仪器设备。其中,依据不同深度重金属污染土壤特征,自行设计制造的土壤模拟修复设备,适用于铬渣、含铅镉等重金属污染土壤的循环喷淋研究,规模4×15kg/批。另外,还新建成50m2温室大棚,便于开展植物栽培、污染土壤修复等研究。
土壤堆浸淋洗修复系统:
该系统是依据不同深度重金属污染土壤特征,自行设计制造的模拟修复设备,适用于铬渣、含铅镉等重金属污染土壤的循环喷淋研究,研究规模可达到4*15kg/批。淋洗剂在重力作用下流过污染土壤,通过交换、螯合或氧化还原反应,洗脱吸附在土壤上的重金属;同时,可改变重金属在土壤中的存在形态,降低重金属在土壤中的生物可利用性,利于修复后土壤的再利用。
原子吸收分光光度计:
用于测定各种物质中的微量、痕量、超痕量金属元素或半金属元素的含量,可测元素种类多达60多种。采用最先进的石墨炉控温技术,自动化程度高,操作简便,稳定可靠。应用先进的电子电路系统和大规模集成电路,整机除电源开关外,全部通过计算机自动控制。该仪器主要承担测定各类样品中重金属的含量的任务。
5. 重金属废水处理实验室
本实验室主要服务于重金属废水的处理的实验研究,以重金属废水处理为主线,并在生物制剂深度净化含重金属废水取得了卓越成就。实验室配套有:微波催化合成/萃取仪、智能温控低温超声波催化合成/萃取仪、三维电极装置、恒温干燥箱、真空干燥箱、气浴振荡器、超声细胞破碎仪、分光光度计、各类摇床等。可开展环境材料的合成新方法、纳米材料的合成制备与砷吸附、降解重金属/有机废水的微生物培养与筛选等实验研究。

电化学工作站

XH-100B型祥鹄电脑微波催化合成/萃取仪:
应用先进的微波技术作为物理催化手段的新型化学反应装置。主要由微波催化仪主机、微电脑智能控制系统、高精度温度传感器、回流冷凝系统等组成。仪器使用先进的温度传感器,对反应温度进行实时精确监测;采用独创的电脑自学习技术,自动调节微波功率,智能控温保温,控温精度达±1℃。大容量不锈钢腔体,耐腐蚀,耐高温。反应容积微波泄漏符合国家标准。
XH-2008D -智能温控低温超声波催化合成/萃取仪:
应用现代超声波技术结合智能温控低温恒温系统作为物理手段的新型化学反应装置,主要由大功率超声波发生系统、加热系统、压缩机制冷系统、测温控温系统、回流冷凝、搅拌系统等组成。超声波是指频率高于20000Hz的声波。它在媒质中传播能引起媒质分子间的剧烈摩擦和热量耗散,从而产生各种初级和次级的超声波效应,如超声波热效应、化学效应、空化效应及其他物理效应等。
6. 矿冶环境生物技术实验室

主要用于环境微生物的相关研究,包括重金属废水、渣以及污染土壤的微生物治理、有机及氨氮废水的微生物治理。现配有短程硝化成套装置、厌氧氨氧化成套装置、荧光定量基因扩增仪、快速蛋白液相色谱系统AKTA FPLC、紫外可见近红外分光光度计、变性梯度凝胶电泳系统、小型离心机、凝胶成像系统、琼脂糖凝胶电泳仪、冰箱、超净工作台、恒温培养箱、蛋白电泳仪、蛋白免疫印迹( Western Blot)



荧光定量基因扩增仪(RT-PCR



紫外可见近红外分光光度计:
紫外可见分光光度计是每个化学分析实验室必备的常用仪器设备之一,在各种定量和定性分析中得到了广泛的应用。岛津的紫外可见分光光度计产品线非常丰富,从最普通的单光束分光光度计到测量范围可以扩展到深紫外、近红外区域的UV-VIS-NIR分光光度计。
快速蛋白液相色谱系统:
可以快速的检测、分离、纯化多种生物样品(蛋白质、多糖、生物酸、生物碱以及天然小分子等),能够有效地针对各种样品:植物、动物、人类生物体,纯化、分离特异性生物小分子。适合实验室摸索等小规模生产。
变性梯度凝胶电泳系统:
主要用与分析环境样品中微生物群落的多样性,分辨率高,并且能够确定环境中微生物的群落组成。
小型(冷冻)离心机:
主要用于实验室各种分子生物学实验(DNA/RNA/质粒的提取,回收等),并可以用于实验室微量样品的固液分离。
7. 公共分析检测实验室

公共分析检测实验室有电感耦合等离子体发射光谱仪、热重-红外联用分析仪、气相色谱-质谱联用仪、超高效液相色谱仪、离子色谱仪等。



热重-红外联用分析仪:
该联用系统主要用于研究各类冶金废渣、矿石及材料的热稳定性、分解物质,研究材料热分解机制,开发各类冶金废渣高温处理工艺。
德国耐驰STA449F3 同步热分析仪最高温度可达1650℃,可用于氧化性气氛,还原性气氛及惰性气氛的测试;德国布鲁克TENSOR27红外分析仪可与热重仪无缝联接。
超高纯液相色谱仪(HPLC
离子色谱仪IC