2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——無機(jī)固廢資源化再利用技術(shù)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于典型的無機(jī)工業(yè)固廢？（）A.粉煤灰B.高爐渣C.冶金污泥D.造紙污泥2.在無機(jī)固廢資源化過程中，以下哪項(xiàng)技術(shù)主要利用物理方法分離固相和液相？（）A.化學(xué)浸出B.磁分離C.生物堆肥D.氧化焙燒3.對于含有重金屬的無機(jī)固廢，選擇資源化技術(shù)時(shí)，首要考慮的因素是？（）A.技術(shù)成本B.產(chǎn)品市場價(jià)值C.環(huán)境安全與二次污染控制D.處理效率4.粉煤灰在水泥生產(chǎn)中主要利用其什么特性？（）A.高鐵含量B.輕質(zhì)多孔結(jié)構(gòu)C.高硫含量D.強(qiáng)磁性5.從資源循環(huán)利用的角度看，無機(jī)固廢資源化再利用的主要目的是？（）A.獲得最大的經(jīng)濟(jì)利潤B.完全消除固廢的體積C.實(shí)現(xiàn)物質(zhì)在環(huán)境中的零排放D.將固廢轉(zhuǎn)化為有價(jià)資源，減少對原生資源的開采6.下列哪種方法不適合用于處理低品位、細(xì)粒級的無機(jī)固廢？（）A.重力選礦B.浮選C.磁選D.電解精煉7.在赤泥資源化利用中，利用其強(qiáng)堿性進(jìn)行吸附或催化反應(yīng)是常見的途徑之一，這主要利用了赤泥的？（）A.大比表面積B.高鐵含量C.強(qiáng)磁性D.高吸附性8.將鋼渣進(jìn)行水淬處理，其主要目的是？（）A.提高鋼渣的活性B.降低鋼渣的溫度，便于運(yùn)輸和后續(xù)處理C.去除鋼渣中的大部分鐵元素D.使鋼渣發(fā)生相變，提高其強(qiáng)度9.下列關(guān)于無機(jī)固廢資源化過程中浸出過程的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.浸出是利用溶劑將固廢中目標(biāo)組分溶解出來的過程B.浸出率是衡量浸出效果的重要指標(biāo)C.浸出過程通常在高溫高壓下進(jìn)行D.浸出液可以直接作為產(chǎn)品出售10.某種無機(jī)固廢資源化技術(shù)，其過程能耗高、污染大，但產(chǎn)物純度高、性能優(yōu)異。從可持續(xù)發(fā)展角度看，該技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)？（）A.大力推廣，優(yōu)先發(fā)展B.限制使用，逐步淘汰C.因地制宜，在資源稀缺地區(qū)優(yōu)先使用D.增加補(bǔ)貼，鼓勵(lì)企業(yè)采用二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.無機(jī)固廢資源化再利用技術(shù)是解決______問題的重要途徑，也是實(shí)現(xiàn)______和______的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.浮選是利用礦物顆粒與脈石礦物在______和______性質(zhì)上的差異進(jìn)行分選的常用物理方法。3.粉煤灰的主要成分是______和______，其活性主要來源于______。4.高爐渣經(jīng)過______處理后，可以得到具有水硬性的礦渣粉，可作為水泥摻合料使用。5.生物法處理無機(jī)固廢通常利用微生物的______作用或______作用，將有機(jī)物分解或轉(zhuǎn)化。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.浸出率2.二次污染3.礦物加工4.資源循環(huán)利用5.固廢特性四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述磁選技術(shù)的基本原理及其適用范圍。2.比較化學(xué)浸出和物理方法（如磁選、浮選）在處理某類無機(jī)固廢（如廢舊催化劑）時(shí)的主要區(qū)別。3.簡述無機(jī)固廢資源化過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并提出至少兩種應(yīng)對措施。4.列舉三種不同來源的無機(jī)固廢，并說明它們各自通常采用的主要資源化利用途徑。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述選擇某種無機(jī)固廢資源化技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮哪些因素？2.結(jié)合實(shí)例，論述無機(jī)固廢資源化再利用對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的意義。六、計(jì)算題（共15分）某含某金屬氧化物（設(shè)其化學(xué)式為MO，摩爾質(zhì)量為M）的固廢樣品，質(zhì)量為100克。將其置于浸出劑中，攪拌浸出2小時(shí)后，測得浸出液體積為500mL，其密度為1.05g/mL，濃度為0.2mol/L。假設(shè)浸出過程為完全浸出，且浸出液中的金屬離子完全來自樣品。請計(jì)算該固廢中MO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含量（單位：g）。七、綜合應(yīng)用題（共15分）某化工廠產(chǎn)生大量含重金屬（以Cd為主）的廢渣，堆放場附近土壤和地下水中Cd含量已出現(xiàn)超標(biāo)跡象。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡要的資源化再利用技術(shù)方案，要求說明處理廢渣的主要方法、預(yù)期產(chǎn)物以及為防止二次污染應(yīng)采取的關(guān)鍵措施。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.D6.D7.A8.B9.D10.C二、填空題1.固廢污染；資源節(jié)約；環(huán)境保護(hù)2.表面潤濕性；表面電荷3.SiO2；Al2O3；活性SiO2和Al2O34.水淬5.分解；轉(zhuǎn)化三、名詞解釋1.浸出率：指固廢中目標(biāo)組分溶解到浸出液中的質(zhì)量或摩爾分?jǐn)?shù)，是衡量浸出效果的重要指標(biāo)。2.二次污染：指在污染源治理過程中產(chǎn)生的新的污染，或污染物從一個(gè)介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)介質(zhì)，造成環(huán)境質(zhì)量下降的現(xiàn)象。3.礦物加工：指從礦石中分離出有用礦物（精礦）和脈石礦物（尾礦）的工藝過程，包括破碎、磨礦、分選等步驟，是提取金屬或非金屬資源的基礎(chǔ)。4.資源循環(huán)利用：指將廢棄物品或工業(yè)副產(chǎn)品作為資源進(jìn)行再加工，轉(zhuǎn)化為新的產(chǎn)品或能源，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和永續(xù)利用。5.固廢特性：指無機(jī)固廢的物理性質(zhì)（如顏色、密度、粒度、形態(tài)等）、化學(xué)性質(zhì)（如成分、pH值、元素價(jià)態(tài)、穩(wěn)定性等）和生物性質(zhì)（如毒性、浸出性、生物降解性等）的總稱。四、簡答題1.磁選是利用礦物顆粒具有不同磁性的差異進(jìn)行分選的物理方法。對于磁性礦物（如鐵礦石），其顆粒在磁場作用下被吸附，而非磁性礦物則不被吸附，從而實(shí)現(xiàn)分離。其適用范圍主要限于具有磁性的礦物或含有磁性礦物的混合物。2.化學(xué)浸出利用化學(xué)溶劑或試劑與固廢中的目標(biāo)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其溶解到液相中。物理方法如磁選和浮選則不涉及化學(xué)反應(yīng)，而是利用礦物顆粒的物理性質(zhì)（如磁性、表面潤濕性、粒度等）的差異進(jìn)行機(jī)械分離。化學(xué)浸出適用于處理氧化礦、硫化礦或需要通過化學(xué)反應(yīng)活化目標(biāo)組分的固廢，而物理方法適用于處理物理性質(zhì)差異明顯的礦物組合。3.無機(jī)固廢資源化過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)包括：浸出液中的重金屬或其他有害物質(zhì)泄漏造成土壤和水體污染；高溫處理過程產(chǎn)生大氣污染物（如SO2、NOx、粉塵等）；處理后的殘?jiān)ㄎ驳V、廢渣）若處置不當(dāng)，可能繼續(xù)釋放污染物。應(yīng)對措施包括：采用封閉式處理工藝，減少污染物逸散；對浸出液進(jìn)行凈化處理，達(dá)標(biāo)后排放或回用；對最終殘?jiān)M(jìn)行穩(wěn)定化處理和合規(guī)處置（如安全填埋）；加強(qiáng)過程監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。4.列舉三種不同來源的無機(jī)固廢及主要資源化途徑：*礦業(yè)廢石（如尾礦、廢石）：可用于生產(chǎn)建材（水泥摻合料、制磚、道路材料）、土地復(fù)墾、路基填充等。*鋼鐵工業(yè)廢渣（如鋼渣、高爐渣）：鋼渣可用于生產(chǎn)水泥、混凝土摻合料、鐵合金、路基材料等；高爐渣可用于生產(chǎn)水泥、水渣磚、路基材料、人工砂等。*電力工業(yè)廢渣（如粉煤灰、脫硫石膏）：粉煤灰可用于生產(chǎn)水泥摻合料、混凝土摻合料、磚、砌塊、道路材料等；脫硫石膏可用于生產(chǎn)水泥緩凝劑、石膏板、墻體材料等。五、論述題1.選擇無機(jī)固廢資源化技術(shù)時(shí)需綜合考慮以下因素：*固廢的性質(zhì)：包括成分、形態(tài)、粒度、雜質(zhì)含量、浸出性、穩(wěn)定性等。固廢的特性決定了適用的處理方法。*技術(shù)的適應(yīng)性：所選技術(shù)必須能夠有效處理該類固廢，具備合適的處理能力和效率。*環(huán)境影響：技術(shù)過程應(yīng)盡可能減少能耗、物耗和污染物排放，確保環(huán)境安全，防止二次污染。*經(jīng)濟(jì)可行性：包括技術(shù)成本（設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用）、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品市場價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)選擇成本較低、效益較好的技術(shù)方案。*安全性：技術(shù)過程應(yīng)安全可靠，符合相關(guān)安全規(guī)范，避免操作風(fēng)險(xiǎn)。*可行性：考慮技術(shù)成熟度、設(shè)備可獲得性、操作人員技能要求、場地條件等實(shí)際約束因素。*政策法規(guī)：符合國家和地方關(guān)于固廢處理、資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)要求。*綜合效益：不僅考慮經(jīng)濟(jì)效益，還要考慮環(huán)境效益、社會效益（如創(chuàng)造就業(yè)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級）等綜合影響。2.無機(jī)固廢資源化再利用對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的意義重大：*資源節(jié)約：通過將無機(jī)固廢轉(zhuǎn)化為有價(jià)資源，減少了對外部原生資源的開采和依賴，延緩了自然資源的枯竭，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用和永續(xù)利用。*環(huán)境保護(hù)：資源化再利用過程通常能顯著減少固廢的體積和數(shù)量，降低填埋處置壓力，減少固廢對土壤、水體和空氣造成的污染，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。*經(jīng)濟(jì)效益：許多資源化產(chǎn)品（如水泥摻合料、建材、金屬等）具有市場價(jià)值，可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)收入，降低生產(chǎn)成本，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。*促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級：推動(dòng)固廢資源化產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)向資源循環(huán)型工業(yè)轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。*社會效益：提供就業(yè)機(jī)會，改善人居環(huán)境，提升社會公眾的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識，符合可持續(xù)發(fā)展的理念和要求?？傊?，無機(jī)固廢資源化再利用是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益統(tǒng)一的重要途徑，是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。六、計(jì)算題解：1.計(jì)算浸出液中MO的物質(zhì)的量：n(MO)=C×V=0.2mol/L×0.5L=0.1mol2.計(jì)算樣品中MO的質(zhì)量：m(MO)=n(MO)×M=0.1mol×M(M為MO的摩爾質(zhì)量)3.計(jì)算MO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(MO)=(m(MO)/m(樣品))×100%=(0.1×M/100)×100%=M/100%4.計(jì)算MO的含量（單位：g）：m(含量)=m(樣品)×w(MO)=100g×(M/100)%=Mg(其中M需代入具體數(shù)值才能得到具體質(zhì)量)七、綜合應(yīng)用題設(shè)計(jì)含重金屬（Cd）廢渣資源化再利用技術(shù)方案：處理方法：采用化學(xué)浸出法，選擇合適的浸出劑（如酸性浸出液，例如硫酸或鹽酸溶液），在適宜的溫度和pH條件下，將廢渣中的重金屬Cd溶解到液相中。對于難浸出的部分，可考慮預(yù)處理措施，如熱處理、氧化處理或生物預(yù)處理等，以提高Cd的浸出率。預(yù)期產(chǎn)物：1.浸出液：富含Cd的溶液，需經(jīng)過凈化處理（如采用化學(xué)沉淀法、吸附法、離子交換法等）去除雜質(zhì)，得到符合標(biāo)準(zhǔn)或可回收利用的含Cd溶液，Cd可進(jìn)一步通過電解等手段回收金屬Cd。2.浸出殘?jiān)航?jīng)過浸出處理后，固相殘?jiān)械腃d含量會顯著降低。殘?jiān)枰M(jìn)行穩(wěn)定化/固化處理（如添加穩(wěn)定劑、壓實(shí)、封裝等），以防止Cd的二次浸出和遷移，確保其環(huán)境安全性后，可作為建材原料（如制磚、筑路材料）或進(jìn)行安全填埋處置。關(guān)鍵措施：1.封閉式處理：整個(gè)浸出過程應(yīng)在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行，防止浸出液和有害氣體（如H2S、SO2等，取決于浸出劑和廢渣成分）泄漏到環(huán)境中。2.