pH对铜冶炼烟尘中重金属浸出行为的影响及其矿物学控制机理

以某废弃铜冶炼厂收集的铜冶炼烟尘作为样本,采用TCLP毒性浸出和宽溶液pH(3~13)范围浸出实验,研究了铜冶炼烟尘中重金属的释放行为及其矿物学控制机制。结果表明,TCLP浸出液中As、Cd、Cu、Pb和Zn浓度分别是我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中相应元素限值的704倍、82.7倍、2.08倍、3.1倍和3.26倍。在整个溶液pH处理范围内,As的释放率高达26.0%~28.1%。在酸性条件下Cd、Cu和Zn的浸出率明显较高,而Pb在pH 13.0时释放率较高。地球化学分析表明,在pH 5.5~11.5的溶液处理下,As的溶解度部分受新形成的Ca、Cu、Pb和Zn砷酸盐控制,而Cd、Cu、Pb和Zn的溶解度主要受碱性条件下氢氧化物沉淀形成控制。BCR顺序提取和XRD分析表明,浸出液中Cd和Zn浓度较高与其在灰尘中赋存活性态比例高一致。研究结果为烟尘处理或处置防止重金属污染提供科学指导。