燃煤灰渣中砷的连续柱淋滤特性及表生运移作用初探

采用连续柱淋滤试验装置对高砷煤燃烧灰渣进行动态淋滤实验研究,用模拟酸雨淋溶土柱的试验方法探讨煤及燃煤灰渣对土壤的污染及表生运移作用,重点研究燃煤灰渣在不同酸度模拟酸雨条件下对污染土壤中重金属元素砷的淋滤液性质影响。高砷煤燃煤灰渣的动态淋滤实验表明,灰渣淋滤受体系、pH值、吸附和共沉淀作用等因素的影响,高砷及中砷煤灰在淋滤初期其砷的阶段淋滤浓度升幅均较大,但不同的煤灰出现砷淋滤浓度高峰值的时间点有所不同。针对同一燃煤灰渣,淋滤液酸性越强,灰渣中砷的阶段淋滤浓度相对较大,但均属弱淋滤强度。模拟酸雨作用于土壤之上的煤样或灰渣时,随着模拟酸雨酸性的增强,其淋滤液中砷的阶段淋滤率呈递增趋势;中砷灰或中砷煤中砷的阶段淋滤率和60 h总淋滤率分别小于0.5%、2%,属弱淋滤强度。淋滤液的酸性越强,煤及其燃烧灰渣在堆积过程中对土样中渗透砷含量的能力越高。含砷量较高的煤及其燃烧灰渣在堆积或利用过程中通过雨水等自然界长期淋滤作用有可能产生砷危害的累积效应。     

云南卡房尾矿库固结试验与机理研究

随着国内矿山的开采规模不断扩大,尾矿库的安全问题越来越受到关注,而尾矿颗粒的固结程度又直接影响着尾矿坝体的稳定性,所以对其进行研究十分必要。以云南卡房尾矿库为例,通过室内试验模拟该尾矿库中尾粉砂及尾粉土的淋滤固结过程,分析了固结方式、淋滤方式、淋滤次数对砂土体固结程度的影响。试验结果表明:尾矿液淋滤后的砂土体的沉降量及力学指标比清水淋滤后的砂土体高,固结程度更强;随着单次淋滤时间和总淋滤次数的增加,砂土体的沉降量会逐渐增大,但沉降速率会逐渐降低并最终趋于稳定。通过对尾矿颗粒微观结构的观测和对水化学场的变异分析,推演了卡房尾矿库的化学固结过程。通过对卡房尾矿多种固结作用机理进行综合分析得出:卡房尾矿库存在自重固结、淋滤固结、化学固结等多种固结形式,尾矿砂土的沉降及力学指标的提高是3种形式共同作用的结果,淋滤及化学固结作用往往发生在饱和—非饱和状态交替的区域,无交替状态的区域则由自重固结主导;淋滤固结对于浅部尾矿影响较大,化学固结对深部尾矿影响大。上述分析对于尾矿颗粒固结特性的理论研究及实践应用有一定的借鉴意义。     

铀尾矿中铀在模拟降雨淋滤条件下的释放规律及机理研究

为查明某铀尾矿中U在模拟降雨淋滤过程中的释放规律和机理,采用半动态淋滤的方法对铀尾矿的溶浸特征进行研究,并通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对铀尾矿淋滤前后的样品进行对比分析。结果表明,在半动态淋滤过程中,U的释放速率随淋滤时间增长而减小,随淋滤液pH值的增加U累计释放量逐步减少,但pH值差异对U累计释放量影响并不显著,U的释放是来自矿物表面吸附的铀酰-硫酸等配合物以及二水石膏形成过程中吸附的含铀配合物的溶解。     

化学因素作用下某尾矿砂渗透特性及污染防治研究

尾矿作为矿山开采过程中不可避免的固体废弃物,其渗透(淋滤)特性是诱发环境污染的关键因素之一.以某铜矿山尾矿为例,采用自主设计的渗透(淋滤)装置,探讨了化学因素作用下不同干密度尾矿砂的渗透及淋滤特性,揭示了不同pH溶液环境下尾矿砂的渗透系数变化规律;针对尾矿淋滤对环境的污染现象,采用Visual MODFLOW数值软件,...     

用黄钾铁矾法从某铀矿浓酸浸出液中除铁的研究

本文论述了黄钾铁矾除铁法的基本原理以及用于处理某铀矿石的浓酸熟化－淋滤浸出液中除铁的研究结果。结果表明：该法可有效地应用于铀水冶工艺过程。     

矿区地下水环境演化的模拟试验研究

以皖北矿区恒源煤矿作为研究区域,通过室内模拟淋滤试验,检测淋滤液中的Na+,SO42-,F-,Fe,总溶解固体,总硬度等污染组分的质量浓度以及pH,电导率,分析研究岩样在淋滤作用下的污染组分的溶出规律以及其随淋滤量增加而衰减的拟合衰减幂数曲线。结果表明,淋滤液中pH值变化不明显,呈中性偏弱酸性,SO42-,F-,Mn等组分超标,其他重金属Cr,Cu,Pb,Cd等未检出;在淋滤试验前期,部分污染组分浓度很高,如Na+,总溶解固体和总硬度等,后期随着淋滤量的增加而呈现衰减趋势,并趋于稳定,其衰减方程基本符合幂数关系。表明在淋滤作用下岩样污染组分对地下水水质存在影响,且在一定程度上影响着地下水环境演化过程。     

磷尾矿充填中有害元素地下迁移规律研究

以磷尾矿、粉煤灰、水泥为原料制备浆体充填体,通过自制淋滤实验装置模拟充填体中P^-、F^-、总硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、SO₄^2-等在地下的渗透迁移过程。结果表明:充填后地下环境短时间内呈碱性,但淋滤60 d后接近地下水pH值;磷元素易被钙镁体系控制,转化为难溶态,迁移范围较小;淋滤介质对氟化物具有一定吸附作用,淋滤中可溶态氟转化为结合态氟,同时氟化物的溶出具有长期性;钙、镁离子迁移能力较小,溶出集中在充填后30 d内;淋滤介质对硫酸盐吸附作用较小,硫酸盐可能存在较大迁移范围。     

非饱和煤矸石淋滤仪的研制与应用

为规范试验流程,提高试验结果可信度,基于非饱和的动态淋滤方式,尝试研制多功能煤矸石淋滤仪。实现了均匀降雨工况的模拟,同时适用于较大粒径试样的试验,可建立淋滤液溶质信息-时间关系,探究多变量影响下的污染物淋出规律。     

煤矸石中氮溶出的动态淋滤实验

为了探讨煤矸石中所含铵伊利石矿物和吸附的氮在风化过程中对周围环境产生的氮污染潜力,利用连续动态淋滤实验方法,对山西长治南寨煤矿和河南焦作朱村煤矿矸石进行淋滤实验,测定了滤出液中总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的质量浓度变化,分析了煤矸石中各种氮的溶出行为。结果表明：煤矸石矿物表面吸附的硝态氮比较容易被水所溶出,并且随着淋滤时间的延长,滤液中硝态氮的含量迅速降低;煤矸石铵伊利石矿物晶格中固定氮的溶出是一个持续缓慢的过程,其大量溶出滞后于硝态氮的溶出;不管是酸性水或中性水,其滤液均呈偏碱性,这与煤矸石中NH+4的缓冲作用有关。实验结果揭示煤矿区矸石堆中的氮在风化过程中,会被雨水淋溶出来进入周围土壤或地表水体,造成周围环境氮的富集。     

粉煤灰中重金属Pb的淋滤实验研究

通过盐酸-高氯酸-氢氟酸法对粉煤灰进行消解处理,并用自来水、天然雨水、模拟雨水3种淋滤介质对粉煤灰进行淋滤实验,采用导数-原子捕集-火焰原子吸收法(D-AT-FAAS)对淋滤前后溶液和粉煤灰中重金属Pb的含量进行测定,得出粉煤灰的淋滤溶液中重金属的变化规律[1]。     

细菌氧化再生液逆流淋浸铀矿的实践

七五三铀矿属于高硅酸盐型原生矿，铀品位为０．３６％一０．４４２％，四价铀占８５％。为降低工程投资和操作费用，进行了４段逆流淋浸的扩大试验，平均淋浸５０ｄ，每吨矿用酸量为３８ｋｇ，浸出率大于９５％。采用逆流淋浸方式，控制菌浸液中有害物质的极限浓度，并用同步再生法能有效地氧化菌浸液。２５ｔ吨矿石的单堆淋浸对照试验，也获得浸出率大于９５％的结果，并可节省用酸量３０％，省去软锰矿（含ＭｎＯ２４０％）２．０％。采用该方法处理七五三铀矿，技术上可行，经济上合算，提供了一种淋浸铀矿的新方法。     

影响原地爆破浸出效果的爆堆质量特征及其控制

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制，对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度(矿石孔隙度)、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论，确定了筑堆质量要求，并据此提出了质量控制的技术措施。     

细菌氧化再生液淋浸铀矿的探讨

本文介绍了氧化亚铁硫杆菌经驯化后对淋浸铀矿条件的适应性。菌浸液多次循环氧化再生返回淋浸，获得浸出率大于９５％，节省用酸量３０％和省去软锰矿（ＭｎＯ２４０％）２．０％的结果。并探讨了细菌氧化再生液淋浸铀矿的基本原理、过程及若干影响因素，逆流淋浸方式，菌浸液氧化再生技术及氧化亚铁硫杆菌在提铀工艺过程中的其它技术问题。     

影响原地爆破浸出效果的爆破筑堆质量特征及其控制

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制,对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度(矿石孔隙度)、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论,据此确定了筑堆质量要求,并提出了质量控制的技术措施。     

某高品位铀矿石淋滤浸出研究

对主要以沥青铀矿形式存在的某硅酸盐铀矿石，用二氧化锰作氧化剂，硫酸高铁溶液作浸出剂进行淋滤浸出研究。采用两段逆流淋滤浸出，含铀和铁的浸出液送至预浸段，浸出液中铁沉淀在新矿石堆中。酸加到主浸段，将沉淀铁溶解作为硫酸高铁浸出剂。与搅拌浸出比较，淋滤浸出省酸２１％、省二氧化锰２９％，铀提取率降低１．８６％。     

高钙型低品位铜矿酸性浸出动力学研究

通过单因素实验及动力学分析研究了低品位氧化铜矿的浸出过程,考察了矿物粒度、浸出温度、硫酸浓度和液固比对浸出过程的影响。结果表明,适宜的浸出条件为: 矿物粒度-0.074 mm粒级占比85%、浸出温度60 ℃、浸出时间120 min、硫酸浓度2.5 mol/L、液固比4∶1,此时铜浸出率为96.23%; CaCO₃的存在导致浸出过程硫酸消耗增加; 浸出过程可用未反应核收缩模型来描述,反应速率受固膜界面传质和扩散混合控制,浸出过程活化能为8.78 J/mol。     

离子型稀土矿浸出渗流规律与调控方法研究

离子型稀土矿床成因与矿石性质复杂,矿体特有的黏土矿物不仅不利于稀土离子的渗流浸出,而且易产生药剂残留、渗流盲区,还可能引发山体滑坡等地质环境灾害。为给离子型稀土矿原地溶浸、高效回收工艺以科学指导,从原地溶浸化学反应、渗透规律、浸出动力学、水动力学、铝动力学等角度深入分析了离子型稀土矿浸出渗流规律研究现状,指出了原地溶浸过程存在的问题和发展方向,总结探讨了浸出渗流过程的调控方法。结果表明,以理论为指导,开发高效、经济、环保型浸出剂,研发助浸、抑杂、防膨、促渗等辅助药剂,改善注液、收液方式将是离子型稀土矿原地溶浸工艺优化的主要方向。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术(待续)

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进堆浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用抖酸熟化－高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑卸堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发与堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术（续完）

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进霍浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用拌酸熟化高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

提金尾矿磨矿制粒堆浸研究

针对某提金尾矿粘土含量高以及载金矿物颗粒粒度较小的特点,将提金尾矿细磨至84.3%?200目的粉矿,往粉矿中添加一定量的粘结剂及NaCN溶液进行制粒,取工业生产上制粒堆浸的小单元进行模拟堆浸。为了保证矿堆的渗透性和溶液的扩散性,对矿粒的粘结剂配比、浸矿溶液的滴淋强度进行了研究。为强化固液界面的传质过程达到提高Au浸出速度和浸出率的目的,提供了有效的方法及技术参数。