湘潭锰矿尾矿库重金属锰淋溶实验研究

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作者卢镜丞
来源湖南科技大学
出版年2014
摘要
我国经济的迅猛发展使得锰矿石的开采数量大幅度提高,同时每年产生的锰尾矿也将达到1.8亿t以上。露天堆放的尾矿石不仅压占大量土地,而且在长期的地球物理、化学风化、自然降雨淋溶等作用下,会溶解释放出大量的污染物,对周围的土壤和地下水造成严重污染。由于地下水一旦受到污染就很难治理和再恢复,因此越来越多的人都将注意力集中到这方面上。通过研究锰矿尾矿中的重金属Mn的淋溶释放机理能够为渗滤液中重金属污染的控制和治理提供一个科学的支持和理论依据。然后在实验室模拟的基础上建立锰矿尾矿库渗滤液中重金属溶解释放浓度的预测模型,为尾矿库渗滤液的治理方案和措施提供了一个参考。本文以湖南湘潭锰矿尾矿库作为研究对象,对国内外关于锰矿尾矿重金属元素溶解释放对周围环境造成污染的研究进行了充分的了解。将采集回来的土壤样品和水样进行重金属元素的检测,并进行室内静态淋溶实验以及动态淋溶实验。通过对锰矿尾矿中重金属元素释放的规律进行研究,建立了尾矿库渗滤液重金属浓度的预测模型,在此基础上提出了一些治理尾矿库渗滤液的措施。研究结果表明:锰矿尾矿属于危险废物,尾矿中重金属的溶出与淋溶介质的pH值、尾矿粒径、搅动、固液比等因素有很大关系。在模拟酸雨动态淋溶条件下得出尾矿重金属的释放呈指数衰减模式,其数学表达式Ckv为C0e,并由此推算出了锰矿尾矿库的渗滤液中重金属溶解释放浓度的预测模型为:CQqA。利用释放模型预测尾矿库淋溶液中锰的溶度,可以得到一个直观的数据,从而为尾矿库中锰污染起到一定的预警作用。通过模拟实验和对渗滤液中重金属溶解释放溶度的预测,以及相应的治理措施,能够给锰矿尾矿库的环境污染治理提供一种切实可行的方法,同时对锰矿尾矿库的建设和管理也具有一定的参考价值。锰矿淋溶液能够穿透土壤进入到地下水中,对附近的居民饮用水产生潜在威胁,应该引起当地相关部门的重视。

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