尾礦及其建筑材料的重金屬遷移固化的研究.pdf

1、我國現(xiàn)在具有的尾礦處理方法有尾礦再選、尾礦生產(chǎn)建筑材料、尾礦用于制作肥料、充填礦山采空區(qū)等方式，其中利用尾礦固體廢物制備建材產(chǎn)品，不僅可以大幅減少天然非金屬礦物資源的開采，而且有利于節(jié)能減排和生態(tài)的保護(hù)。
　　本文采用了部分承德地區(qū)的尾礦樣品，用于制作建材產(chǎn)品，并檢測產(chǎn)品中的重金屬的浸出毒性，包括蒸養(yǎng)磚、混凝土、加氣混凝土三種產(chǎn)品。本次采樣范圍涉及承德市6個(gè)縣區(qū)共14個(gè)尾礦庫，采樣點(diǎn)共22個(gè)，按布點(diǎn)及不同深度采集樣品數(shù)共計(jì)85個(gè)。

2、因樣品量大，工作開展有一定的時(shí)間限制，故使用X射線熒光光譜儀對尾礦樣品進(jìn)行化學(xué)成分分析，并根據(jù)化學(xué)測試結(jié)果經(jīng)SPSS軟件分析，最終確定七種樣品進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
　　化學(xué)成分顯示，尾礦中SiO2、CaO、Al的含量較高，符合制備建筑產(chǎn)品時(shí)對原料成分及含量的要求。經(jīng)粒徑測試，發(fā)現(xiàn)尾礦樣品的細(xì)度模數(shù)平均值均小于1.5，符合制作建材產(chǎn)品的粒徑要求。使用微波全消解的方法檢測尾礦樣品中重金屬的總含量，發(fā)現(xiàn)重金屬含量最高的為錳，E1和G3兩個(gè)樣品

3、的錳元素已經(jīng)超過了2000mg/kg，屬于超高濃度。其次T樣品為銅礦所以銅元素也較高，超過了1000mg/kg。
　　為深入研究產(chǎn)品及尾礦的生物有效性，選取了歐共體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局(BCR)法進(jìn)行重金屬毒性浸出實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示尾礦樣品在酸交換態(tài)時(shí)的浸出比例較大，在有機(jī)態(tài)、Fe-Mn氧化態(tài)時(shí)浸出比例相對較高，在殘?jiān)鼞B(tài)時(shí)的浸出比例較小。而通過尾礦制備的建材產(chǎn)品的浸出實(shí)驗(yàn)，表明重金屬在殘?jiān)鼞B(tài)時(shí)的浸出比例增加，在酸交換態(tài)時(shí)的浸出比例減小，說明尾礦

4、制備建材產(chǎn)品后，尾礦中的有害重金屬被較好的固化在所制備的建材產(chǎn)品中。
　　通過XRD及SEM測試，尾礦制備成產(chǎn)品后，蒸養(yǎng)磚和加氣混凝土中生成了水化C-S-H凝膠及托貝莫來石、方解石等礦物，這些水化硅酸鹽物質(zhì)能有效的將重金屬固化在晶體內(nèi)部。因尾礦的原礦物的不同及蒸壓養(yǎng)護(hù)條件的不同，各產(chǎn)品內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)存在著差異，對重金屬的固化效果不同。
　　本論文的研究成果為承德地區(qū)的尾礦制備建筑產(chǎn)品提供了理論依據(jù)，不僅能夠減少該地區(qū)的建材制