【摘要】：根據(jù)國家對礦區(qū)尾礦礦渣污染物減排監(jiān)控過程中的關(guān)鍵科學(xué)問題,圍繞著化學(xué)溶液作用下鐵礦渣污染物釋放規(guī)律,展開一系列室內(nèi)模型試驗,主要以室內(nèi)浸泡試驗為主,結(jié)合對礦渣以及礦渣污染物的宏觀和微觀研究,通過測定礦渣中金屬離子濃度隨時間的變化,以及對礦渣樣和浸泡液懸浮物的微觀特性的研究,揭示化學(xué)溶液作用下鐵礦渣污染物的釋放規(guī)律,為尾礦庫和礦渣堆場污染物的控制與治理提供理論依據(jù)。本文主要的成果包括以下幾個方面:(1)采用土工試驗測得礦渣物理力學(xué)參數(shù),將浸泡后的礦渣樣品通過直剪試驗,測得礦渣樣品的內(nèi)摩擦角隨浸泡深度的變化,經(jīng)過溶液浸泡后的礦渣樣品上層和中層內(nèi)摩擦角明顯減小;通過滲透儀測得礦渣樣品滲透系數(shù)隨浸泡深度的變化,經(jīng)過溶液浸泡后的礦渣樣品,上層和中層礦渣樣品的滲透系數(shù)明顯減小,中性溶液中礦渣的滲透系數(shù)減少的幅度較小。(2)采用室內(nèi)浸泡試驗,將礦渣樣品浸泡在pH值=3、pH值=5、pH值=7、pH值=9、pH值=12的溶液中,分別用原子吸收分光光度計測得礦渣浸泡溶液中Ca2+、Fe2+、Mg2+、Cd2+四種金屬離子在浸泡1d、3d、5d,10d、20d、30d的離子濃度,得出礦渣中金屬離子釋放的順序以及各技術(shù)離子釋放的濃度。(3)對浸泡后的礦渣樣品和浸泡溶液中的懸浮物進行X射線衍射儀礦物成分分析和掃描電子顯微鏡分析,發(fā)現(xiàn)礦渣的XRD曲線表現(xiàn)出明顯不同的衍射角和峰值,酸性溶液中浸泡的樣品與未處理的礦渣基本保持一致,中性堿性溶液中的礦渣樣品衍射角和射峰值明顯變化。浸泡在酸性溶液中的礦渣表面溝壑和孔洞明顯比浸泡在堿性溶液中的樣品多。酸性溶液中的懸浮物溝壑較寬,表觀特征與浸泡在酸性溶液中的礦渣樣品相似,在堿性溶液中的懸浮物表觀特征明顯不同,產(chǎn)生大量球狀物質(zhì)。(4)利用COMSOL MultipHysics 5.4構(gòu)建多孔介質(zhì)中溶質(zhì)注入的模型,將金屬離子釋放曲線擬合為濃度邊界條件的函數(shù),在沙層中通過平流和彌散進行傳遞,發(fā)現(xiàn)隨著時間變化,金屬離子滲透的深度和各個深度下沙層中的離子濃度均發(fā)生變化。
【學(xué)位授予單位】：武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X753
【圖文】：

．５小結(jié)逡逑本章主要從本研究課題的研究目的和意義出發(fā)，綜合考慮了國內(nèi)外學(xué)者對礦渣中逡逑染物和污染物的傳輸相關(guān)的研究成果和進展，開展本次課題的研宄，礦渣內(nèi)污染物逡逑礦渣污染物釋放特性的研究在國內(nèi)外的研究中并不普遍，研究成果也并不多見。結(jié)逡逑現(xiàn)階段的理論研究和試驗基礎(chǔ)，開展一系列室內(nèi)模型試驗。主要是考慮在酸性溶液逡逑堿性溶液中，礦渣污染物溶解析出和沉淀的規(guī)律，并對經(jīng)過溶液浸泡后和礦渣微觀逡逑構(gòu)開展試驗。介紹了試驗的方法和技術(shù)路線。逡逑８逡逑

圖２．４邐１．６－５ｍｍ礦渣浸泡溶液ｐＨ變化的關(guān)系圖逡逑圖可以看出不同粒徑的礦渣浸泡樣在酸性條件下ｐＨ值隨浸泡時間的堿性條件下ｐＨ值隨浸泡時間的增加而減小。在酸性條件下由于硫化１３逡逑

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7 方昭

本文編號：2796944