离子型稀土尾砂用于建筑陶瓷制备中的泥浆解胶研究

针对离子型稀土尾砂在建筑陶瓷制备中存在的泥浆解胶难题,研究通过加入合适的解胶剂,提高稀土尾砂泥浆的流动性。探讨了不同种类解胶剂及其加入量、泥浆含水率对离子型稀土尾砂泥浆Zeta电位、流动性的影响。结果表明,适量六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和聚丙烯酸钠等解胶剂的加入,可明显提高稀土尾砂泥浆的Zeta电位和流动性。采用六偏磷酸钠和三聚磷酸钠组成的复合解胶剂时,可进一步有效提高离子型稀土尾砂流动性。在含水率为30wt%的条件下,六偏磷酸钠与三聚磷酸钠的质量比为2∶1、总加入量为0.15wt%时,泥浆的流动性能到达46.12 s。

离子型稀土矿尾砂地植被恢复障碍因子研究

以江西省赣州市定南县不同废弃时间的离子型稀土矿尾砂地为研究对象，通过植被调查、土壤理化性质、微生物和酶活性分析，探讨稀土矿尾砂地植被恢复的障碍因子。结果表明，尾砂地植被覆盖度随着废弃时间增加而增加，在废弃10年后植被覆盖度达到72％，但其群落组成仍相对简单（仅3种）；尾砂地土壤黏粒含量（6．00％～9．66％）和土壤有机质含量（0．5—1．5g kg^-1）均远低于周边正常植被区，而尾砂地土壤容重（1．26～1．43g cm^-3）则明显高于周边正常植被区。废弃1年的尾砂地土壤电导值显著高于废弃3～10年的尾砂地土壤和对照区土壤，土壤铵态氮和碱解氮含量则高达400mg kg^-1和500mg kg^-1，但应￡弃3—10年后碱解氮和铵态氮含量已趋于痕量，且在所调查的废弃3年和6年的尾砂地0～100cm剖面内土壤铵态氮含量也极低，表明尾砂地土壤铵态氮在废弃3年内已流失殆尽，严重的水土流失及其导致的土壤氮素等营养匮乏也是尾砂地植被恢复的主要障碍之一；尾砂地土壤微生物生物量碳（〈26．7mg kg^-1）、土壤脲酶活性（〈29．9NH3-Nmg kg^-1h^-1）、土壤酸性磷酸酶活性（〈7．10phenol mg kg^-1h^-1）均显著低于周边正常植被区土壤，表明尾砂地土壤氮、磷循环受到抑制。本研究表明，废弃3～10年内离子型稀土矿尾砂地的土壤理化生性质并未得到明显改善，尾砂地土壤面临土壤重建的问题，需要引入合适的人工干预如土壤改良才能加快尾砂地植被恢复。

利用赣南稀土尾砂制备陶瓷透水砖的研究

以赣南离子型稀土尾砂提取高岭土后的二次尾砂为骨料,以适量低温砂、中温砂、黑滑石、石灰石和粘土等为高温粘结剂制备陶瓷透水砖,研究了二次尾砂含量和制备工艺对陶瓷透水砖的抗折强度和透水性能的影响。结果表明,陶瓷透水砖的抗折强度随着尾砂含量的增加而降低,透水系数则先增后降,当二次尾砂用量为75wt.%时达到最大。当二次尾砂用量为75wt.%,在成型压力为12 MPa、煅烧温度为1240℃、保温30 min条件下,所得陶瓷透水砖的抗折强度为5.5 MPa、透水系数为3.0×10-2 cm/s。

人工BSCs对稀土尾砂理化性质及抗蚀性的影响

以赣州市定南县岭北镇一座离子型稀土矿尾砂为研究对象,通过采集现场生物土壤结皮与尾砂,采用碎皮接种法在尾砂上培育人工生物土壤结皮(BSCs),以不接种BSCs的尾砂作为对照组,对比分析人工BSCs对离子型稀土矿尾砂的改良作用.在结皮发育300d后,分析了结皮下层尾砂的pH值,容重,有机质含量,全量和速效养分含量,机械组成等基本理化性质,以及土壤侵蚀,土壤径流,保水性能等水文性质.结果表明,碎皮接种法可在短期内快速培育出人工BSCs,且人工BSCs的发育对离子型稀土矿尾砂的理化和水文性质都具有积极影响,与对照相比pH值从5.88提高至6.28,提高了6.8%,土壤酸性减弱;容重降低了11.6%,有机质,全氮,速效氮,全磷,速效磷,全钾,速效钾分别提高了294%,21.6%,81.8%,100%,260%,8.9%和52.4%;粉粒和粘粒的组成有少量提高,土壤被粘化;土壤抗侵蚀能力和保水性能均有显著提高.研究表明适宜的人工生物土壤结皮技术是稀土矿山生态修复的有效选择之一.

有机改良剂及生物炭对离子型稀土矿尾砂地生态修复的改良探究

选取有机改良剂稻草、锯末、城市污泥、鸡粪及麻杆生物炭进行单施或配施,通过室内杂交狼尾草和红麻盆栽实验,探讨有机改良剂及同时生物炭对离子型稀土矿尾砂地土壤的改良效果.结果表明:①单施4种有机改良剂均能显著提高杂交狼尾草生物量,其中鸡粪处理效果最好;但鸡粪处理中实验前后土壤中有机质亏损高达73.8%,其改良效果持久性较低;而锯末处理中有机质仅亏损16.0%,改良效果持久性更佳.②相对于单施鸡粪,配施麻杆生物炭或锯末均显著增加红麻生物量,显著提高土壤中有机质的含量及土壤持水性,减缓了营养元素的流失;且明显改善有机质亏损,尤其配施锯末后土壤有机质亏损降至45.4%,提高了改良效果持久性.因此,鸡粪配比麻杆生物炭或锯末处理改良长效性较好,环境风险低,可应用于稀土尾砂地基质改良,加快植被复垦.