全尾砂膠結(jié)充填體重金屬浸出機(jī)理研究

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：6720150235碩士學(xué)位論文年月日指導(dǎo)教師：饒運(yùn)章教授全尾砂膠結(jié)充填體全尾砂膠結(jié)充填體重金屬浸出機(jī)理研究重金屬浸出機(jī)理研究Studyonleachingmechanismofheavymetalincementedpastebackfills學(xué)位類別：工程碩士作者姓名：谷睿智學(xué)科專業(yè):環(huán)境工程研究方向：礦山水土環(huán)境污染治理萬(wàn)方數(shù)據(jù)江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要尾砂長(zhǎng)期堆存尾礦庫(kù)，容易氧化產(chǎn)生酸性廢水，

2、促使殘留的重金屬進(jìn)入地下水或土壤。在對(duì)尾砂處理中，膠結(jié)充填法因其成本低、可實(shí)施性高被廣泛利用。為了解后續(xù)膠結(jié)充填體中重金屬浸出情況，設(shè)置固液比1:5，溶液pH值2、4、6，溫度為20℃、35℃、50℃，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)90天的靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)。采用pH儀、全譜直讀電感耦合等離子發(fā)射光譜儀測(cè)定溶液pH值的變化、重金屬離子濃度變化，應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)表求得重金屬浸出最大水平，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用形態(tài)分析法得到膠結(jié)充填體中重金屬形態(tài)分布，并利用X射線衍射儀、掃描電

3、子顯微鏡設(shè)備觀察膠結(jié)充填體的微觀結(jié)構(gòu)，從而得出重金屬浸出機(jī)理。具體結(jié)論如下：（1）長(zhǎng)達(dá)90天的實(shí)驗(yàn)中，pH值的變化為：初始設(shè)定pH=2的三個(gè)溶液表現(xiàn)出一致趨勢(shì)，pH值穩(wěn)定在2。初始設(shè)定pH=4的三個(gè)溶液表現(xiàn)一致，在實(shí)驗(yàn)第二天pH值急速增大，溶液呈現(xiàn)強(qiáng)堿性，但隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)出逐漸下降趨勢(shì)；初始設(shè)定pH=6的三個(gè)溶液pH值穩(wěn)定在10~12之間。（2）在固定時(shí)間點(diǎn)對(duì)浸提液進(jìn)行提取，測(cè)定其中的重金屬含量，結(jié)果表現(xiàn)出Fe重金屬浸出量最多，在p

4、H=2、4、6條件下均有所浸出；Mn、Zn、Ni、Co、Cu在pH=2情況下浸出；Cr在pH=2條件下，28天后才開始浸出；Mo在pH=6情況下浸出。（3）利用改造正交表對(duì)重金屬浸出實(shí)驗(yàn)進(jìn)行浸出最大水平分析，得到pH為2、溫度為50℃、實(shí)驗(yàn)時(shí)間為90天時(shí)，為本實(shí)驗(yàn)中除Mo重金屬外浸出最多的實(shí)驗(yàn)條件。（4）針對(duì)重金屬進(jìn)行形態(tài)分析，得到Fe在28天時(shí)出現(xiàn)了水溶態(tài)和弱酸提取態(tài)；Mn、Cu、Ni在28天前含有容易遷移的弱酸提取態(tài)，28天時(shí)出現(xiàn)水

5、溶態(tài)；Zn元素在090天六個(gè)時(shí)間點(diǎn)里都含有水溶態(tài)和弱酸提取態(tài)，表現(xiàn)出了持續(xù)的浸出活性；Co在28天之前，都存在弱酸提取態(tài)，60天時(shí)，主要形態(tài)為可氧化態(tài)和可還原態(tài)，說(shuō)明Co向較穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)變。（5）通過(guò)對(duì)膠結(jié)充填體進(jìn)行XRD分析，發(fā)現(xiàn)主要峰是石英和石膏，在28天時(shí)，石膏峰強(qiáng)超過(guò)石英，之后石膏峰強(qiáng)增強(qiáng)，衍射峰的數(shù)量變多。通過(guò)對(duì)比0天與90天浸泡的膠結(jié)充填體試樣的SEM圖，發(fā)現(xiàn)前后變化明顯，主要表現(xiàn)為晶體變大，孔隙變大，細(xì)小晶體溶解。（6）總結(jié)