本文探讨U和Th两种放射性元素,以及Pb、Tl、Cd、Fe、Mn、Ni和Zn七种重金属的浸出机制。研究所用的铀尾矿(粒径大于6 mm)取自华南粤北地区某铀尾矿库,通过XRD测定,铀主要以硅钙铀矿形式赋存,尾矿的主要矿物组分为石英、钾长石、钠长石、白云母与绿泥石。实验采用硫酸配制pH 3与pH 4的模拟酸雨,并以pH为6的去离子水作为控制组,分别对相同粒径的铀尾矿进行40周的淋滤。在固体物浸出试验中,可通过对累积浸出通量的对数和时间对数的线性回归来确定元素浸出的主要控制机理及特征。依据Fick扩散理论,即单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比,控制元素的淋滤过程主要是通过三种机理:表面洗脱,扩散传输与表面溶解。研究表明,当直线斜率大于0.65时,元素主要通过表面溶解释放到溶液中;当直线斜率小于等于0.35时,元素主要通过表面洗脱释放到溶液中;当直线斜率介于0.35到0.65之间时,元素的溶解主要受扩散传输的机制控制。本研究对40周的淋滤实验数据进行分析,结果表明,在pH 3模拟酸雨的淋滤作用下,所有元素的淋滤释放都主要受到表面溶解机制的控制。由此推测,在较强酸雨作用下,铀尾矿矿物元素的表面溶解可很快发生,使得表面溶解过程成为元素淋滤释放的主要控制因素。在pH 4模拟酸雨的淋滤下,U、Th和Pb这三种元素的淋滤释放主要受扩散传输的机制控制,其余元素的淋滤释放主要通过表面溶解释放到溶液中。在pH 6去离子水的淋滤作用下,Th的淋滤释放主要受扩散传输的机制主导,U、Tl和Cd的淋滤释放主要通过表面溶解释放的机制控制,而Cu、Fe、Mn、Pb、Zn和Ni这些元素的淋滤释放则主要受控于表面洗脱的机制。可见,酸雨对铀尾矿中的主要元素浸出具有强烈的溶解贡献。