螯合飞灰重金属在酸性介质中长期静态浸出行为研究

文章采用渗滤液和酸性雨水两种酸性介质模拟生活垃圾填埋场环境,研究了有机硫类和聚酰胺类市售螯合剂的螯合飞灰在酸性介质中长时间重金属静态浸出的过程、规律及机理。研究表明:有机硫类螯合剂对飞灰重金属的稳定化效果整体优于聚酰胺类;随着螯合飞灰在酸性介质中浸置时间的延长,锌、铅、镉、镍浸出浓度及浸出液pH值逐渐增大;重金属在固液两相迁移行为与酸性介质种类相关度较低,且锌、铜、钡极易从固相向液相迁移。

静态浸出测试评价飞灰及其处理产物的局限性

采用我国(GB)和美国(TCLP)静态浸出测试方法,评价生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的浸出毒性,并借助有效浸出测试、连续提取程序和动态(柱浸出)浸出测试方法,以两性重金属Pb为对象,探讨了静态浸出测试方法鉴别飞灰重金属浸出风险的局限性.结果表明:飞灰浸出液pH值对重金属浸出浓度有显著影响,使GB和TCLP评价结果不能有效预期飞灰稳定化产物随浸出环境而变化的长期浸出风险;由于静态浸出测试有较长的反应平衡时间,磷酸盐稳定化飞灰中的Pb在GB和TCLP测试中均达标,但在柱浸出测试初期却会因未达到足够的反应平衡而大量浸出,因而静态浸出测试会低估废物瞬时浸出风险.

酸碱度温度对钼尾矿中Mo静态浸出的影响

在不同温度和酸碱度条件下,对辽宁葫芦岛地区钼尾矿进行钼分级静态浸出实验,探讨其浸出特征和机理。研究表明,钼浸出率受酸碱度和温度影响。碱性和中性条件下,以MoS2和MoO3转化为可溶态MoO42-为主要机理,可交换态脱附为辅。酸性条件下,部分酸可溶态(可交换态和碳酸盐结合态)释放可溶性钼(如MoO42-)为主要机理。温度对浸出有重要影响,碱性条件下,40℃浸出的钼量少于20℃浸出钼量,中性和酸性条件下,40℃浸出的钼量高于20℃浸出钼量。钼尾矿浸出钼量随浸出级数衰减。

废催化剂浸出规律的静态实验方法

利用静态浸出实验方法对废催化剂中重金属在不同固水比和浸出次数条件下的浸出规律进行了系统研究．实验发现浸出次数大于３次后，重金属的浸出浓度和浸出速率趋于稳定，同时固水比的增加也没有明显改变废催化剂中重金属的浸出．认为在浸取次数大于３次以后，随着表面溶质的溶解。

新疆某铀矿床矿石室内酸法浸出试验

详细介绍了新疆某铀矿床混合矿样室内酸法浸出试验,讨论了试验结果,对矿石的渗透和浸出性能做出了评价。

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试验。结果表明浸提液pH值、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。

硼硅酸盐玻璃固化体蚀变层结构及浸出行为研究

采用挂片静态浸泡法评价了硼硅酸盐玻璃固化体经模拟地下水侵蚀长达364 d的浸出行为,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜-X射线能谱仪(BSE-EDS)等手段分析了蚀变层物相、形貌及成分随时间的变化情况。结果表明,浸泡56 d后玻璃固化体表面出现了蜂窝状的页硅酸盐,其结构疏松且孔隙较大,使得Si、B的浸出速率略有升高;91 d后由蜂窝状转变为短棒状形貌并出现了棱柱状CaCO_(3)和片状BaSO_(4)晶体,随着时间进一步延长其结构变得更加致密,Si、B的浸出速率因此逐渐下降且Si的浸出比B低一个数量级;蚀变层主要由富Mg硅酸盐二次相和凝胶层构成,其厚度随着浸泡时间的延长而增加,二次相厚度在182 d后基本保持不变;Cs在7 d内快速浸出后逐渐下降,U的浸出速率总体呈下降趋势。

广西某铅锌银硫化矿尾矿中黄药浸出特性研究

以广西某铅锌银尾矿为研究对象,采用静态浸出的试验方法,考察了浸取时间、振荡频率、液固比、初始pH值等因素对尾矿中黄药浸出量的影响。结果表明,在试验条件下,随着浸出时间的延长,静置体系黄药浸出量先增加后持续下降,而扰动体系(振荡频率为50、120、200 r/min)浸出量不断增加后趋于平稳,当浸出时间为4.5 h时,浸出量为静置时的1.62~3.36倍,浸出动力学曲线符合准二级动力学方程;初始pH值越低,液固比越大,提高振荡频率,黄药的浸出量越大,且液固比和初始pH值显著影响黄药的浸出;初始环境为中性,液固比从6 mL/g增加到40 mL/g,浸出量呈线性增加,从2.833 mg/kg增加至16.508 mg/kg;初始环境为酸性时促进黄药的浸出,碱性时抑制黄药的浸出,液固比6、10、20、40 mL/g,初始pH值由4增加至9时,黄药的浸出量分别下降了87.9%、92.7%、91.6%、85.2%。研究结果可为了解矿山尾矿残留浮选药剂的释放与迁移规律提供数据支持。

污酸石膏渣的环境稳定性与金属释放特性研究

为探究火法炼铜过程产生的污酸石膏渣的环境风险,通过解析污酸石膏渣性质,采用模拟堆存、静态侵蚀、半动态侵蚀的方法研究污酸石膏渣的长期稳定性与重金属释放特性。结果表明,污酸石膏渣中As、Cd浸出浓度超标,分别为1488.66、22.98 mg/L。其中,As的酸可提取态达87.55%,Cd的有效态超90%,存在严重环境风险。模拟堆存结果表明,污酸石膏渣为严重生态风险等级,应做好防淋失、防扬尘等措施。在静态与半动态侵蚀下,污酸石膏渣表面附着的As、Cd在化学反应、扩散等作用下大量浸出,使浓度均处于较高水平。其中,模拟填埋场环境各元素浸出浓度远高于其他模拟环境,需重点关注。

501矿床铀矿石室内浸铀试验地质工艺研究

501矿床矿石铀品位0.052%,U+6/U+4比值1.7～4.6,对浸铀地质工艺有害的碳酸盐、硫化物和有机质含量很少,矿层水中铀和溶解氧含量较高,[HCO3]-量低。通过静态浸出试验确定的技术参数为:用7.91g/LH2SO4,对0.007%～0.216%品位铀矿石浸泡48h,铀的浸出率为64.69%～99.17%,浸出液中铀浓度为9.51～427.6mg/L。通过渗滤浸出试验筛选出较好的溶浸剂配方为:6～8g/LH2SO4,铀的浸出率为95.71%～96.33%,浸出液中铀浓度为88.33～111.32mg/L,浸出液固比为4.46～5.66,吨矿硫酸耗量为27.58～29.83kg/t,提取1kg铀的硫酸耗量为55.17～60.06kg。说明该矿床矿石宜用酸法浸出,浸出铀的地质工艺条件较好。

含铜镍尾矿重金属溶出特性试验研究

本研究以位于我国东北典型铜镍矿区为研究对象,对其进行尾矿重金属溶出特性分析,通过静态浸出实验研究尾矿粒径和固液比对尾矿中镍(Ni)释放浓度及溶液pH的影响;并研究模拟酸雨条件下尾矿中Ni和铜(Cu)的溶解释放规律;此外,也分析了微生物对尾矿中重金属的溶出特性的影响.结果表明:在初始pH=7. 0的浸出液中,尾矿中的Ni在第1天就释放得较为完全,其质量浓度达到0. 85～1. 73 mg/L。减小尾矿粒径会增加Ni释放量,固液比过高会减小Ni的浸出;模拟酸雨(pH=4. 0和6. 0)条件下,淋溶液pH值相对较稳定,说明尾矿的缓冲能力较强,低pH条件利于Ni和Cu的溶出.静态浸出和动态淋溶实验初期,Ni的质量浓度基本高于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的Ni排放限值(1. 0 mg/L),说明铜镍尾矿具有污染水环境的风险.微生物溶出试验结果表明:35 d后Ni和Cu浸出率达到了38. 4%和32. 7%,较酸浸条件下分别提高了74. 5%和28. 7%,说明微生物作用会加剧重金属Ni和Cu的释放,从而增加其环境风险.

硫化砷渣的环境稳定性与金属释放风险研究

以湖南某铜冶炼企业硫化砷渣为研究对象,基于对其物理、化学及工艺矿物学基本特性进行分析,研究模拟堆存、静态侵蚀及半动态侵蚀环境下硫化砷渣的长期稳定性及潜在环境风险。研究结果表明:模拟堆存前后硫化砷渣中As浸出质量浓度由1 712 mg/L上升至9 956 mg/L,Cd质量浓度由12.38 mg/L上升至56.90 mg/L,而Cu,Pb和Zn浸出质量浓度始终低于标准限值;模拟堆存前后硫化砷渣的潜在生态风险等级均为严重风险,且各金属元素中对于潜在生态风险贡献最大的金属为As;在静态侵蚀环境中,硫化砷渣中各元素呈现两段式浸出特征,前期释放速率较快,之后释放速率逐渐减缓并最终趋于平缓;静态侵蚀过程金属释放主要是通过表面吸附物质的解吸、溶解实现;As在中性地下水环境、模拟强酸雨环境中的浸出行为符合双常数模型,在模拟弱酸雨、填埋场环境中符合Elovich方程,说明硫化砷渣在环境中发生了较复杂的表面反应;半动态侵蚀过程中As2O3逐渐溶解,且硫化砷中硫被氧化产生了单质硫;渣表面的絮状团聚减少,但仍附有大量细颗粒,表明有新产物生成;硫化砷渣中As浸出在中性地下水环境中受扩散及界面化学反应过程的混合控制,在模拟酸雨及填埋场环境中主要受内扩散控制。研究结果可为铜冶炼硫化砷渣的环境污染防治及环境风险防控提供参考。

铜冶炼脱硫石膏渣的环境稳定性与重金属释放机制

以铜冶炼脱硫石膏渣为对象,分析其矿物学性质,研究其中重金属的浸出毒性、赋存形态,评价其环境活性;并基于模拟堆存、静态侵蚀、半动态侵蚀等实验阐明脱硫石膏渣的环境稳定性、重金属释放特性、释放过程动力学及机制。研究结果表明:脱硫石膏渣中As、Cd的浸出毒性分别为687.33 mg/L和3.8 mg/L,As、Cd的酸可提取态分别占73.76%和96.06%,存在高浸出危险性,环境风险较大,不能直接堆存、填埋。模拟堆存实验末期潜在生态风险指数较初期仅下降了5.92%,综合潜在生态风险等级仍为严重风险,因此在堆存过程中应切实做好防扬尘、防淋失等措施。脱硫石膏渣中各金属元素在模拟填埋场环境中的浸出量明显高于其他模拟环境中的浸出量,需特别关注填埋过程的环境风险。金属释放主要是通过表面吸附物质的解吸、溶解实现,主要风险元素As、Cd的释放均为两段式,其环境风险在堆存初期更为明显,应重点关注。研究结果为铜冶炼脱硫石膏渣的环境污染防治及环境风险防控策略提供了理论支撑。

模拟高放硼硅酸盐玻璃固化体的浸出行为

基于R7T7硼硅酸盐玻璃配方,采用挂片静态浸泡法评价了不同包容量的R7T7硼硅酸盐玻璃固化体在不同温度和2种浸泡剂(去离子水和北山模拟地下水)浸蚀长达365 d的浸出行为。同时,用X射线衍射仪,扫描电子显微镜-X射线能谱仪和电感耦合等离子体质谱仪等手段分析了蚀变层物相、形貌及成分随浸出时间的变化情况。结果表明:包容率超过20%时玻璃开始出现异相,均匀性变差,其成分主要为富钼物质和贵金属。其后的浸出实验中发现玻璃的质量损失率与浸出温度成正相关。在初始浸出阶段,各个温度下Na,Si和B3种元素在去离子水比模拟北山地下水的浸出率高,而平衡后三者在2种浸出剂中的浸出率相当。玻璃固化体表面在浸泡365 d后有多种结晶相生成,主要呈球状,花状和棱状和蜂窝状形貌,主要由Mg-Si-O和Si-Nd-Gd-O等成分组成。玻璃固化体的浸出过程由离子扩散机制和玻璃固化体网络溶解机制共同控制。这些研究结果可为中国未来高放玻璃固化体在地质处置过程的安全评价提供数据支撑。

模拟降雨对铀尾矿中U、Sr、Mn、Fe释放规律的影响

为查明某铀尾矿中U、Sr、Mn和Fe等4种元素在模拟降雨下的释放规律,在研究铀尾矿中4种元素赋存状态的基础上,采用静态浸出和动态淋滤的方法对铀尾矿溶浸特征进行研究.结果表明,铀尾矿中U、Sr、Mn和Fe的赋存总量分别为:30.4、122.0、523.0、9700.0μg·g^(-1),其中U、Mn迁移活性最强,Sr次之,Fe最弱.在静态浸出过程中,除Fe的浸出量与pH值相关性不明显外,U和Mn的浸出量随pH值增加而减少,Sr的浸出量随pH值增加而增加;动态淋滤过程中,各元素都表现出释放速率随淋滤时间增长而减小,淋滤初期pH值对Mn和Sr的累计释放量影响不显著,但淋滤后期pH值对其累计释放量影响显著.

某铅锌矿尾矿及废石Pb、Zn释放规律实验研究

为研究铅锌矿废石和尾矿对环境的潜在影响和危害,采用静态浸出实验,研究了溶液pH值和温度对铅锌重金属离子溶出的影响;采用模拟降水动态淋滤实验方法,研究了不同酸度下,铅锌重金属离子随时间的溶出规律。结果表明,在模拟降水动态淋溶条件下,铅、锌离子都有一定的溶出浓度,离子溶出浓度随淋溶时间延长而降低;与Pb2+相比较,Zn2+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。

尾砂中重金属迁移释放影响因素研究

文章以铜尾砂为研究对象,通过静态浸出试验探索了雨水对尾砂中Pb、Cd、As离子迁移释放的影响效应。结果表明,固液比越小Pb离子浸出率越高,而Cd、As离子的浸出率均与固液比无明显相关性,Pb、Cd离子更易在酸性条件下释放,而As在碱性条件下更易释放,三种离子浸出率均与尾砂粒径成反比,与温度成正比。

某铜矿堆场生态修复前后废石的产酸规律研究

以某铜矿堆场生态修复前和生态修复2年后的废石为对象,采用静态方法评价废石的产酸潜力,并结合动态湿度盒模拟风化试验对废石酸性废水产生及金属离子释放行为进行研究。酸碱估算法和净产酸量法试验结果表明,生态修复前后的废石均存在潜在产酸能力,其堆放过程对环境存在一定酸化风险;动态湿度盒试验结果表明,修复前废石持续排放酸性废水和重金属,铜、锌污染因子浓度超标;相比修复前废石,修复后废石排放酸性废水及Fe、Cu、Zn等金属离子的时间延迟了40周,表明利用中和渣生态修复对废石的酸性废水产生及金属污染因子的释放具有一定抑制作用。

十红滩铀矿床北矿带37—39勘探线矿石实验室地质工艺研究

通过大量的静态浸出和渗滤浸出试验，详细地研究了十红滩铀矿床北矿带37—39勘探线工业矿体不同碳酸盐含量矿石及表外矿石铀的浸出性能，筛选出了处理该地段矿石较好的工艺方案——稀碱+氧化剂浸出。