煤矸石矿井充填对地下水环境影响的模拟实验

以平顶山矿区为例,将煤矸石破碎或4种不同粒径进行连续淋溶实验,模拟其矿井充填后对地下水环境的影响。测定pH值、电导率、氟、总硬度、锌、锰、镉、铬、铜、铅等项目。在实验条件下,矸石溶出液中氟和锰超标,铅偶有超标,pH偏碱性,对地下水环境存在一定影响。且粒径越小,越利于组分溶出。其它组分溶出量少,多未检出。实验表明,煤矸石不属于危险废物,充填是可行的,但必须采取控制措施。     

硫化矿尾矿堆的温度变化和动态淋溶规律研究

为研究硫化矿尾矿对环境的潜在影响和危害，采用硫化矿尾矿直接浸润实验，研究了硫化矿尾矿堆放中内部温度的变化特性；利用动态柱式淋溶实验，研究了硫化矿尾矿在不同淋溶条件下的铅锌重金属离子溶出规律。结果表明，硫化矿尾矿堆的内部温度随堆放时间的延长而升高，到第25～30天时达到最高值；浸润液的pH值对尾矿堆内部温度存在显著影响，酸性越强，尾矿堆内部温度越高。在酸性、碱性动态淋溶条件下，铅、锌离子都有一定的溶出浓度，酸性越强，越有利于离子溶出，离子溶出浓度随淋溶时间延长而降低；与Pb^2 相比较，Zn^2 的溶出受淋溶液pH值及淋溶时间的影响更大，对强酸性淋溶很敏感。此外，尾矿对不同淋溶液的pH值有较强的缓冲能力，只有较强酸度和较长时间的淋溶时，这种缓冲能力可被削弱。     

煤矸石模拟浸泡和淋溶实验污染物释放特点的研究

通过浸泡实验和淋溶实验研究贵州百里杜鹃风景区煤矸石堆场的煤矸石溶解释放污染物的规律。结果表明,煤矸石模拟淋溶渗透水与煤矸石浸泡液中释放的主要污染物一致,主要污染物为硫酸盐(SO42-)、总铁(Fe)和锰(Mn)且pH值低。模拟淋溶实验的淋滤初期,淋滤液中主要污染组分浓度较高,以后随着降水量的增加,从煤矸石中溶出的有害污染物质的量减小,在淋溶初期污染物质溶出的浓度最高。煤矸石的浸泡实验中,浸泡液中主要污染组分浓度较高,随着时间的增加,煤矸石中的污染物不断地释放出来。     

淮南洛河电厂储灰场粉煤灰有害金属随水迁移性研究

对淮南洛河电厂的储灰场粉煤灰中9种微量重金属Co,Cr,Cu,Mn,Ni,Zn,Pb,Sr,V等随水迁移性做了研究。发现V在用蒸馏水淋溶和pH=6,pH=7,pH=8的溶液浸泡时都有显著溶出,可能对当地地下水有潜在的危害,其余元素对环境影响甚微。此外,对各元素的溶出量相关性所作分析结果表明,V的溶出和其它元素都呈负相关。同时也表明对该处的粉煤灰具有很好的利用潜力。     

钢铁工业废水与粉煤灰污染和净化的试验研究

本文通过对于钢铁工业废水淋溶渗漏区的土壤,不同pH值、不同含Ca~(2+)、F~-浓度的废水淋溶的各种土壤,以及冲灰水淋溶粉煤灰等试验,以讨论废水中酚CN~-、As,Cr,Pb,Zn、H_2S、COD、BOD、F~-、Cl~-SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+,Na~+和硬度等的污染与自净规律,并提出了防治地下水污染措施。     

攀钢采矿废石中重金属的溶出规律及环境效应

通过静态浸泡试验考察攀钢采矿废石中V、Ti、Cr、Fe 4种重金属在不同pH和浸泡时间下的溶出情况,为矿山环境的治理提供参考。结果表明：V和Cr的溶出量总体上随着pH值的上升而增大,Fe的溶出量与此相反,而Ti的溶出量在酸性和碱性条件下都很小;随着浸泡时间的延长,4种重金属的溶出量均发生无规律的波动,其原因有待进一步研究。在废石中含量高的重金属,其溶出率不一定大。4种重金属的溶出强度总体上均随着浸泡时间的延长而下降;从溶出强度判断,V和Ti具难溶出性,Cr具弱到难溶出性,Fe具中等到强溶出性。Cr可能对环境造成危害,需对其加强监测,其余3种重金属对环境影响不大。     

煤矸石淋溶微量元素对土壤水环境污染的仿真研究

通过室内实验分析了pH值对煤矸石中微量元素析出的影响，并基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学理论建立了定量描述微量元素在土壤水环境系统中迁移的数学模型，通过有限差分方法进行数值离散，分析了不同质地的土壤和降雨强度对微量元素浓度分布的效应。预测了20a内其在地下水中浓度的分布．结果表明：淋溶的时间长短、pH值的大小都会对污染造成影响，pH值对不同微量元素其淋溶量也会有所不同，淋溶时间越长，微量元素的淋溶量会不断地增加．随着时间的增加，微量元素污染的范围将不断扩大．     

煤矸石淋溶液重金属释放规律与生物毒性研究

为了解煤矸石堆放过程中的污染物释放规律及环境危害,以贵州某酸性煤矸石堆为研究对象,采用静态淋溶与动态淋溶对不同固液比、不同粒径条件下的煤矸石中重金属的释放规律进行了研究,同时通过明亮发光杆菌T3(Photobacterium phosphoreum T3)法测定了不同粒径煤矸石动态淋溶液的发光度,以此分析其生物毒性。结果表明：(1)静态淋溶时,固液比越大,静态淋溶液的pH值越小,SO₄^2-及Fe、Mn元素的含量越大,而重金属的溶出量并未随固液比增加表现出明显的变化;在相同的淋溶条件下,中粒径溶出的重金属浓度相对较大;(2)动态淋溶时,随着淋溶时间的增加,淋溶液的pH值逐渐增加,SO₄^2-及重金属的溶出浓度逐渐减小。不同粒径的煤矸石累计释放的重金属总量不同,对不同粒径的煤矸石累计重金属释放量与时间的关系进行2次拟合,发现重金属的释放速率不受煤矸石粒径的影响,淋溶初期时的重金属释放速率最快,随后逐渐减缓直至趋于稳定;(3)未稀释时的淋溶液相对发光度均为0,表现为剧毒状态。稀释100倍后,不同粒径的相对发...     

模拟酸雨淋溶条件下锌冶炼挥发窑渣重金属释放特征

模拟pH值分别为4.0、5.6、7.0酸雨干湿交替淋溶(对应pH4.0、pH5.6、pH7.0处理组)和pH=4.0雨水持续淋溶(CL pH4.0处理组), 开展50 d锌挥发窑渣柱淋溶实验, 研究渣中Cd、Cu、Pb、Zn释放和赋存形态变化特征。结果表明, pH4.0处理组在整个淋溶期间Pb的释放较高, 淋溶第35~50 d促进Cd、Cu和Zn释放。pH4.0和CL pH4.0处理组淋出液Cd、Cu、Zn浓度均在前期第5 d达到峰值, pH5.6和pH7.0处理组于第10 d达到峰值。各处理组淋溶50 d后淋出液中Cd、Cu、Pb和Zn浓度变化范围分别为150~1 438、1.88~234、1.30~5.96和15.2~120 mg/L, 远超GB 25466—2010《铅、锌工业污染物排放标准》限值1 500~14 380、3.76~468、1.30~5.96和7.60~60倍。淋出液Cd浓度较高与其渣中高比例活性态相关, 且酸雨淋溶会促进Cu活化。矿物溶解控制重金属元素溶出释放, 淋溶后PbSO₃衍射峰消失, Cu和Zn赋存矿物衍射峰强度降低。酸雨淋溶下锌挥发窑渣中重金属具有较大环境风险, 需加强降雨淋滤污染防治管控。     

某硫铁矿场地土壤重金属污染特征及健康风险评估

为研究某硫铁矿场地土壤重金属污染特征,评估场地内重金属污染对人体健康的潜在风险,采用单因子污染指数法和多因子综合污染指数法对场地污染程度进行了评价,利用主成分分析和相关性分析对污染物来源进行了解析,并对超标污染物进行健康风险评估。结果表明：场地内As、Hg、Pb和Cr6+存在不同程度的超标,表层土壤为中度污染,深层土壤为轻度污染;超标污染物As、Pb主要来源于原料硫铁矿,Hg和Cr6+为外来带入型污染;场地内As、Pb、Cr6+、Hg健康风险均超出了可接受风险水平,对场地内企业职工的健康可产生一定威胁。     

攀枝花钒钛磁铁矿尾矿中主要金属元素淋滤浸出行为研究

本文以攀枝花地区的典型钒钛磁铁矿尾矿样品为研究对象,采用分批静态浸出方式,开展了浸提液pH值、环境温度、液固比、时间和粒径因素下的金属浸出实验。结果表明浸提液pH、环境温度和液固比对浸提液中Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Ti和Zn的浸出浓度影响显著,低pH值、高温和高液固比有利于金属元素的浸出。大部分金属(Co、Cr、Fe、Mn、Ni和Ti)的浸出浓度与粒径大小呈反比。铁尾矿中大部分金属(Co、Cr、Fe、Mn、Ni和Zn)的释放持续时间较长。对于铁尾矿的重金属污染防控,应考虑季节变化引起的金属浸出量变化,重点防控时期为夏季。此外,细粒径铁尾矿的金属释放量大,在金属污染防治过程中应当予以重视。      

混合菌的富集及浸出低品位碲矿的研究

从四川石棉矿区酸性水及土壤中通过富集技术获得混合菌,对其驯化,并在摇瓶中对该混合菌浸出低品位碲矿中碲的影响因素进行了初步探索。结果发现,该混合菌在30 ℃时浸矿效果最好,在1%的矿浆浓度下,经过15 d的浸出,浸出率达到66.2%;在初始pH值为1.5～2.0时,混合菌对碲矿有较高的浸出率, pH值为1.5时的浸出率最高,为67.8%;在矿浆浓度较低(1%～2%)时,混合菌对碲矿的浸出效果较好,15 d浸出率可达到66.6%。验证实验表明,温度为30 ℃,初始pH值为1.5,矿浆浓度为2%,浸矿15 d后碲的浸出率可达到75.8%。     

煤矸石充填复垦采煤塌陷区可行性分析

煤矸石充填塌陷区后是否产生重金属污染是目前充填复垦中亟需解决的关键问题。为分析煤矸石充填复垦塌陷区的可行性,以徐庄煤矿煤矸石为例,通过现场采样和实验室实验的方法分析砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和铅（Pb）重金属对复垦环境的影响。实验结果表明:煤矸石重金属含量很低、性质稳定;在淋溶和浸泡状态下,煤矸石中重金属的水溶性和淋溶性较差,降雨对煤矸石的淋溶作用不会造成重金属污染;煤矸石周边土壤重金属含量符合国家相关标准。研究表明煤矸石充填复垦塌陷区是可行的。     

铵伊利石质矸石氮的溶出实验

利用铵伊利石含量较高的泥质矸石,采用静态浸泡淋滤实验,通过对淋滤液中不同形态氮的测定,探讨了铵伊利石矿物氮的溶出机理和行为.研究发现,铵伊利石矿物中的NH⁺₄易于被水溶出.在初始pH值为中性和酸性的淋滤体系中,NH⁺₄具有相似的溶出行为.NH⁺₄在碱性条件下比在中性和酸性条件下更易溶出.不管淋滤液初始酸碱度如何,随时间增加,淋滤液均趋于中性-弱碱性,说明铵伊利石矿物对酸碱具有缓冲作用.铵氮是淋滤液中氮的主要形式,硝态氮和亚硝态氮含量则很少.不同形态氮之间存在转化关系,随时间的增长,铵态氮逐渐向硝态氮转化,碱性条件可加速转化过程.模拟实验与实际水体的检测表明：铵伊利石矸石在长期的风化淋滤过程中,其溶出的NH⁺₄对矸石堆周围水体和土壤中氮的富集和污染可能有潜在的贡献.     

新疆某选厂选矿废水处理及回用试验研究

研究了新疆某选厂选矿废水的处理方法,并对处理后的废水进行了选矿验证试验。确定采用"化学氧化还原法+中和沉淀法+活性炭吸附法"联合处理选矿废水。结果表明,当初始废水pH值在2左右,FeSO4·7H2O投加量为理论值,石灰乳调节溶液pH值于7～8,活性炭的投加量为0.3g/L时,废水中重金属以及COD的去除率最高。处理后的选矿废水中Cr、Cu、Pb以及COD的含量均低于国家污水排放标准,选矿验证试验结果表明,处理后的废水可循环利用。     

基于管状浸出实验的地浸开采井间距研究

为探讨地浸开采井间距的合理性,选取新疆某矿床Ⅰ-Ⅱ旋回铀矿石样品开展酸法管状浸出实验,分管体饱水和无试剂浸出、质量浓度为5g/L的硫酸稀酸浸出两个阶段进行。实验装置由注液端向出液端按一定间距依次布置5个监测断面,按8h间隔取样,重点分析浸出液的铀浓度、pH值、三价铁离子和总铁浓度等参数,探究不同监测断面参数变化特征及其与浸出剂运移距离的关系。结果表明,地浸采铀过程是一个浸出铀逐渐累积的过程,且其累积速率受井间距控制;铀浓度峰值的大小与浸出剂浓度、铀矿石品位正相关,铀浓度峰值出现的快慢与渗透速度的大小成正比;根据拟合公式,铀浓度峰值并不随着溶浸路径的增加而线性增加,而与浸出剂运移距离呈近似对数关系,随溶浸路径的延长而升高,但增速逐渐减缓,在40m的溶浸过程中,铀浓度累积量的95%在前27m内完成,因此,确定该地段矿体的酸法地浸开采合理井间距为27m左右。