铅锌矿废石产酸潜力及模拟强酸雨环境下重金属淋溶规律分析

这是一篇矿山生态修复领域的论文。矿山开发过程中不可避免产生大量废石,废石中重金属元素在风化、淋溶等作用下释放,将对矿区周边水土环境质量产生影响。为了研究某铅锌矿废石重金属元素淋溶规律,分析了该废石的化学组成和产酸潜力。模拟强酸雨环境下,分析了废石中重金属元素溶出率及淋溶前后废石的矿物组成。结果表明:该废石中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As元素无独立矿物,在废石中分散赋存;废石酸中和能力较高,净产酸量NAG为0 kg H_(2)SO_(4)/t,无产酸潜力。在模拟强酸雨淋溶实验中,淋出液pH值均呈弱碱性,这与废石含较多的碱性矿物有关,废石具有一定的酸缓冲能力;第1轮淋溶过程Cu、Pb、Zn、Cd、As元素随淋溶时间延长累积溶出率逐渐升高;第2轮淋溶2周期后Cu、Pb、Zn、Cd元素累积溶出率趋于稳定,后续基本不溶出;As元素累积溶出率随淋溶时间延长而升高;总体而言,废石中重金属溶出率低。废石淋溶前后矿物成分不变,矿物含量略有变化。本文可为矿山废石堆场管理及其周边重金属污染防治提供依据。

四川某锂辉石废石重介分选

这是一篇矿物加工工程领域的文章。研究对象为四川某锂辉石废石,根据该锂辉石废石的矿物特性,对该锂辉石废石三种不同入料粒度(-15+0.5 mm、-10+0.5 mm、-5+0.5 mm)分别进行实验室重液分选实验,实验结果表明,该锂辉石废石采用重液分选效果较好,且以-10+0.5 mm作为后续重介实验的入料粒度范围,并选择2.70 g/cm^(3)作为分选密度时,重液分选指标相对较好,但根据实际生产重介分选实验结果,最终在入选粒度为-15+0.5 mm,介质密度为2.0 g/cm^(3)时,分选指标相对较好。

铁尾矿废石免烧透水砖制备及性能研究

以铁尾矿废石、水泥和铁尾矿粉为原材料,静压成型制备铁尾矿废石免烧透水砖,研究了成型压力、保压时间、养护时间、水胶比、孔隙率对透水砖抗压强度、透水系数的影响,通过SEM分析样品的微观形貌。结果表明:配合比设计参数为设计孔隙率20%,水泥10%,铁尾矿粉10%,铁尾矿废石80%,水胶比0.4,减水剂掺量为1.5%;透水砖的最佳工艺条件为成型压力8 MPa,保压时间50 s,标准养护28 d,在此条件下制得的透水砖抗压强度为10.4 MPa,透水系数为2.24×10^(-2) cm/s。

瑶岗仙黑钨矿采矿废石资源化利用研究

湖南瑶岗仙黑钨矿采选历史悠久,近百年的开采产生了大量的废石,不仅造成了资源浪费,还存在环境风险。本文针对瑶岗仙黑钨矿采矿废石资源综合利用开展了系统研究:采用两段一闭路制砂工艺可以得到–31.5 mm+20 mm、–20 mm+10 mm、–10 mm+5 mm三个粒级的粗骨料和–5 mm+1 mm粒级的细骨料,其物理化学性能均能满足国家标准中各类砂石骨料的技术要求;对制砂过程产的–1 mm次生细泥采用强磁粗选—摇床精选联合工艺,可以得到合计品位为55.75%、回收率为58.39%的钨精矿产品。该技术基本实现了黑钨废石的资源化利用和有价金属的综合回收。

钒钛磁铁矿剥离废石特性与综合利用实践

这是一篇矿业工程领域的论文。钒钛磁铁矿铁矿采选过程中产生大量剥离废石,主要分为三类:剥离土物料、剥离岩石物料和表外矿。由于风化、雨淋等作用,废石中的有毒有害元素会对周围环境造成二次污染。废石资源的回收再利用大有裨益,能够提高资源利用率并有效减少土地占用和环境污染。因此,本文对三种剥离废石的特性进行了系统分析,并以此为依据,对其综合利用途径分别进行分析和总结。剥离土物料和剥离岩石物料可以根据其风化程度,作为尾矿坝筑坝材料、建筑砂石用料等,变废为宝;表外矿可以通过预选提高品位,进行回收利用。本文能够为钒钛磁铁矿剥离废石的进一步综合利用提供参考借鉴,从而大幅提高钒钛磁铁矿矿资源综合利用水平。

基于响应面法的废石-细尾砂充填性能优化试验

为获得满足矿山采矿强度要求的废石-细尾砂充填最佳配比,首先根据混合骨料的堆积密实度和料浆浓度初探试验,初步获得配比范围;在此基础上利用响应面法建立了以废石-细尾砂充填体的3、7、28 d抗压强度为响应值的回归模型,揭示了骨料配比、浓度和灰砂比三因素对充填体强度的影响规律,并通过回归模型优选出充填最佳配比,进行半工业试验验证。结果表明,当充填体养护至3、7 d时,浓度和灰砂比两因素的交互作用影响显著;当充填体养护至28 d时,骨料配比与浓度的交互作用影响显著。当骨料配比1∶3、浓度82%、灰砂比1∶4时,废石-细尾砂充填性能完全满足矿山的充填需求,为废石-细尾砂混合骨料膏体充填性能优化提供了理论基础。

不同强度等级铁矿废石骨料混凝土抗氯离子渗透性能

在固废资源化发展背景下,利用铁矿废石骨料生产混凝土可以有效缓解天然砂石资源面临枯竭的困境。为研究不同强度等级铁矿废石骨料混凝土的抗氯离子渗透性能,设计了水胶比分别为0.59、0.35和0.23的混凝土,进行了立方体抗压强度试验,并采用电通量法分别测试了养护28 d和56 d混凝土的抗氯离子渗透性能。试验结果表明:养护28 d后,3种混凝土立方体抗压强度分别为25.3 MPa、54.6 MPa和79.9 MPa,渗透性评价依次为低、很低和极低;养护56 d后,3种混凝土的抗压强度分别增长16.9%、9.4%和7.4%,且电通量明显降低,说明养护龄期对渗透性的影响显著;混凝土的电通量与抗压强度具有极强相关性,呈线性递减关系。

不同加载速率下废石胶结充填体的力学特性及破裂特征研究

为研究不同加载速率与骨料粒径级配对废石胶结充填体的力学特性以及破裂特征变化规律;对不同骨料粒径级配的废石胶结充填体进行不同加载速率的单轴压缩试验,分析其力学特性的变化规律;并辅以声发射系统,研究废石胶结充填体内部裂纹的发展演化规律。结果表明:废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着加载速率的增大呈线性增长趋势;废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着骨料级配指数的增大呈现先增长后降低的趋势;随着骨料级配指数和加载速率的增大,试样破坏模式由张拉破坏逐渐转变为剪切破坏,破坏程度加剧,完整度降低;试样内部裂纹的发展演化总体分为压密阶段、弹性阶段、稳定扩展阶段及非稳定扩展阶段。

河南某水泥用灰岩矿山废石综合利用试验研究

河南某水泥用灰岩矿废石为剥离的顶板高MgO白云岩,总量达6000余万吨。为评价其综合利用方向,本文通过实验室流程试验,对废石开展综合利用研究。通过试验得出:废石放射性指标内照指数(I_(Ra))0.12、外照指数(I_(γ))0.13,饱和抗压强度平均值61.81MPa,碱活性反应膨胀率平均0.090%,坚固性平均值7.49%,压碎指标平均值13.87%,各指标均满足Ⅱ类建筑用石料质量指标要求,可作为建筑用石料综合利用。该研究为同类水泥用灰岩矿山废石综合利用提供了方向。

江西某铜矿废石的产酸规律及释放重金属行为

金属矿废石暴露在自然环境中易产生酸性污染物、释放重金属离子,对周边环境造成严重污染。鉴于其污染的长期性,有必要对废石产酸规律及释放重金属离子行为进行研究。以江西省某铜矿废石为对象,通过动态淋溶试验研究了淋溶液p H值、废石粒度、淋溶强度(淋溶液流速)等因素对产酸及释放重金属离子的影响。结果表明,淋溶液p H值与SO_4^(2-)产生量及Cu、Pb的释放量负相关,淋溶液p H值越低,SO_4^(2-)、Cu、Pb的累计释放量越大;而Zn呈现不同规律,淋溶液p H值为5时其累计释放量高于淋溶液p H值为3时,表明Zn在弱酸性环境中更易释放溶出。废石粒径越小,越有利于产酸和释放重金属离子,细粒径废石淋溶体系内SO_4^(2-)、Cu、Pb、Zn累计释放量显著高于粗粒径废石。淋溶液流速与SO_4^(2-)产生量及重金属离子的释放量正相关,在高淋溶液流速(1.02m L/min)、低初始淋溶液p H值(3)、细粒径废石(0.15~0.25mm)淋溶体系中,SO_4^(2-)、Cu、Pb、Zn累计释放量分别可达1389.55mg/kg、310.18μg/kg、413.18μg/kg和281.62μg/kg。研究结果可以为类似有色金属矿山废石的产酸和释放重金属离子行为及污染治理提供指导。

废石颗粒级配优化对充填材料性能的影响机制

目的:减少排土场废石堆积对矿山产生的安全威胁。方法:通过研究废石颗粒粒径分布特征,进行不同级配废石胶结充填材料的力学特性及流动性能实验,优化废石颗粒级配,揭示其与水泥及粉煤灰固化作用机制。结果:+0.075~-16 mm废石充填体试件的颗粒级配分布特征与机制砂充填体强度特性相近,其单轴抗压和抗拉强度及软化系数均高于其余废石级配充填体;四种充填料浆的坍落度相差不大,而+0.075~-16 mm废石充填料浆的泌水率较小,流动性较好;养护28 d废石(+0.075~-16 mm)充填体试件表面较平整,微观结构较紧密,其内部被少量的废石颗粒和粉煤灰、较多的网络状水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和大量的针棒状钙矾石(AFt)水化产物,以及六方板状的CH晶体结构充填,使得其微观结构比其余废石(-16 mm和+0.15~-16 mm)试件更加致密,与机制砂(-16 mm)试件相接近。结论:既能为类似矿山优化充填工艺参数提供技术借鉴,也可以减少矿山充填开采成本。

稀土尾矿及废石在建材制造中的综合利用研究

针对四川地区的稀土尾矿、废石资源综合利用形成的光电选尾矿和最终尾矿,探讨其在建材制造中的综合利用途径。结果表明,光电选尾矿直接作为建筑骨料的可行性较低,但适合作为替代材料用于生产高附加值钙产品;稀土最终尾矿则可用于制备硅酸盐水泥,不仅能满足GB 175—2023标准中硅酸盐水泥的要求,还能显著提升水泥的抗压和抗折强度。本研究为稀土尾矿和废石的大规模资源化利用提供了新的思路,并有助于改善环境问题。

某锰矿露天废石场边坡稳定性评价及高陡边坡防治

矿山开采工作的地质变化容易导致地质灾害的发生,进而影响周边人们的生产生活。针对锰矿露天废石场的高陡边坡问题,利用极限平衡分析法对岩土体进行物理力学参数的分析,以分析滑坡面的受力状况及边坡稳定性因素。再使用三维快速拉格朗日分析法,并结合废石场设计图纸的数值,生成三维集合建模以分析滑坡面的边坡角和堆置高度。结果显示,圆弧形滑坡面在自重和地震作用中,整体安全系数下降20.21%~20.48%,沿基底接触面滑动安全系数降低18.56%~19.75%。废石场堆置高度的不断变化和边坡临界值的计算,得出合理边坡角为29°。为高陡边坡防治的治理方案提供技术参考。

再生骨料和废石骨料的生产及其配制绿色混凝土的性能研究

文章研究了适合一站式处置建筑垃圾和采矿废石的主机设备和工艺,同时研究了该工艺和设备生产的再生骨料和废石骨料的性能,探索了废石骨料与低碳水泥生产绿色混凝土的耐久性。结果表明:主机设备可采用颚破+圆锥破+圆锥破的方案,可适用于处置建筑垃圾和废石等多种固废;再生骨料的吸水率和压碎值较矿山废石高,配制的混凝土外加剂或用水量高,力学性能较差;15%再生骨料取代采矿废石的混凝土的性能受到的影响较少;采用低碳水泥与废石骨料配制的绿色混凝土其力学性能和耐久性较常规水泥好。

水泥、粉煤灰稳定钢渣铁矿废石混合料路用性能试验研究

水泥、粉煤灰、铁矿废石和钢渣作为路面基层材料的综合利用对于降碳固碳、节能减排具有重要价值。文章以水泥、粉煤灰稳定钢渣铁矿废石作为路面基层材料,采用水泥和粉煤灰作为稳定剂,研究不同配合比情况下水泥、粉煤灰对钢渣铁矿废石混合料路用性能影响,选取无侧限抗压强度、收缩性能和抗冲刷性能作为路用性能评价指标,经过优化水泥、粉煤灰、钢渣铁矿废石配合比,最终推荐m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(铁矿废石)∶m(钢渣)=5∶20∶65∶35为最优施工配合比,水泥、粉煤灰稳定钢渣铁矿废石混合料可以作为一级公路及以下路面基层材料。

铁矿剥离废石与铁尾矿用作砂石骨料存在的问题及解决措施

综合统计全国与山西省铁矿床分布、成因、矿石特征及各类铁矿床剥离废石与尾矿特征,结合铁矿剥离废石与尾矿在混凝土中的应用研究进展,分析剥离废石与尾矿制备砂石骨料存在的问题并提出解决措施。

废石尾砂胶结充填试验研究

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究。研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法。结果表明:废石尾砂胶结充填体不存在影响胶结体强度的化学反应危害;废石尾砂胶结充填体强度由水泥含量和废石含量决定,水泥及废石含量增加均能有效提高废石尾砂胶结充填体强度;废石尾砂胶结充填能有效减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山充填配比设计提供参考依据。

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定采矿废石中的铅、铬、镉、铜、镍含量

建立了用微波消解法对采矿废石进行前处理,电感耦合等离子体原子发射光谱法测定试样中铅、铬、镉、铜、镍5种元素含量的分析方法。探讨了酸的种类及用量、功率、温度、时间等微波消解条件对试样消解的影响,确定最佳消解条件为:6mL硝酸、2mL盐酸、2 mL氢氟酸、1mL双氧水,微波功率1400W,消解温度200℃,保温50min。消解后赶酸、用硝酸复溶,比较了酸度的影响,确定酸度为5%。将方法应用于采矿废石中铅、铬、镉、铜、镍含量的测定,结果表明校准曲线线性良好,各元素相关系数均大于0.9999,方法检出限为0.0006mg/kg~0.0060mg/kg,相对标准偏差为0.49%~2.21%,加标回收率为96.5%~102.8%。本方法耗酸量少、消解时间短、准确度高,适用于采矿废石中铅、铬、镉、铜、镍金属元素的定量测定。

废石尾砂胶结充填工艺模型试验及在安庆铜矿的应用

设计废石尾砂胶结充填工艺模型试验装置,依据采矿工艺、充填工艺原则及工程布置要求,制定废石尾砂胶结充填模型试验方案,运用形态测量及充填体横剖切割揭露等手段进行充填体模型质量评价,确定最佳充填工艺。结果表明,无论是废石均匀铺设还是废石锥形堆放下料方式,废石料与尾砂胶结料浆同步下料时,充填体胶结效果最佳。选择最适宜的充填工艺不仅能有效提高废石尾砂胶结充填体强度,而且能减少水泥用量,节约充填成本。

废石-全尾砂高浓度充填料浆管输阻力影响因素分析

在废石-全尾砂高浓度充填料浆泵压管输方面,由于粗粒级废石骨料的加入,料浆的流变特性和输送特性均发生很大变化,因此其管输阻力也发生较大变化。文中对环管试验所测得的管输阻力数据进行了分析,在一定范围内表明了流速、质量浓度、废石尾砂比等因素对管输阻力的影响。