【摘 要】
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金属矿山的开采和冶炼可能造成环境污染。本研究选取云南开远市左西果锑矿、贵州晴隆大厂锑矿为本次研究区。通过背景区域污染现状的调查基础上,系统分析了两个锑矿区尾砂中重金属的释放特征,同时还研究了矿区对区域环境的污染风险。通过化学稳定试验,对锑矿尾矿堆中的重金属进行了稳定化分析,通过正交试验确定了稳定剂与样品质量比及养护周期的最优方案,得到以下主要结论:(1)左西果锑矿尾砂呈酸性,大厂锑矿尾砂呈中性。左
【基金项目】
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国家重点研发计划项目“重金属尾矿库污染高效固化/稳定化材料、技术与装备”课题(2018YFC1801705):重金属尾矿库深层尾砂高压旋喷注浆固化/稳定化技术与装备; 国家重点研发计划项目“重金属尾矿库污染高效固化/稳定化材料、技术与装备”课题(2018YFC1801701):典型矿种尾矿重金属释放特点与污染规律研究; 国
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金属矿山的开采和冶炼可能造成环境污染。本研究选取云南开远市左西果锑矿、贵州晴隆大厂锑矿为本次研究区。通过背景区域污染现状的调查基础上,系统分析了两个锑矿区尾砂中重金属的释放特征,同时还研究了矿区对区域环境的污染风险。通过化学稳定试验,对锑矿尾矿堆中的重金属进行了稳定化分析,通过正交试验确定了稳定剂与样品质量比及养护周期的最优方案,得到以下主要结论:(1)左西果锑矿尾砂呈酸性,大厂锑矿尾砂呈中性。左西果锑矿尾砂重金属Sb、As、Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的最高含量分别为71166.91、590.69、431.19、450.77、130.88、2.528、555.25mg/kg,大厂锑矿尾砂重金属Sb、As、Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的最高含量分别为7603.70、911.06、252.03、90.21、136.17、1.17、376.28mg/kg。实验结果表明,矿区重金属的浸出浓度较低于危险废物浸出的限值,由于左西果尾砂平均值为3.88(pH<6),依据《GB18599-2001》,其达到了II类一般工业固体废物。(2)通过静态实验表明,浸提液的初始pH值对尾砂中的重金属释放具有明显的主导作用。尾砂中的重金属不利于在碱性环境下释放,左西果Sb、Cu和Zn在酸性条件下(pH=2.98)更容易释放,As、Cr、Cd和Pb在弱酸性条件下(pH=5.10)更容易释放;大厂Sb、As、Cu、Cr在酸性条件下(pH=2.98)更容易从矿物中释放出来,Zn和Pb则在酸性(pH=2.98)和碱性条件下(pH=9.77)更容易从矿物中释放出来。(3)采用地累积指数法对锑矿尾矿库重金属污染进行评价,结果表明两锑矿尾砂中Sb均达到极度污染,As、Cd和Pb在中度污染到重度污染之间,Cu和Cr为无污染到中度污染,而Zn的含量未造成污染。通过潜在的生态风险指数法,对表层尾矿砂进行风险评价,实验结果说明,两矿区Sb生态风险最大,其次是As为中等风险到极高风险之间,而Cr、Cu、Zn、Cd、Pb不存在风险。(4)采用粉煤灰和沸石粉的稳定剂对重金属的稳定效果起主要作用,而生石灰对重金属的稳定效果不明显。其中,添加15%粉煤灰和15%沸石粉,养护时间为28d,对Sb、As、Pb三种特征重金属的稳定效果最好。
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