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1.
随着中国经济发展,港口矿产品堆场重金属溶出作为港口土壤、水体的重要污染源不容忽视,重金属的溶出量与重金属种类有关。本文以天津港口矿石堆场中多类矿石为研究对象,通过静态浸泡实验,根据重金属的溶出情况确定典型矿产品和典型重金属因子,研究了时间、pH和温度对于典型矿产品中重金属溶出的影响。结果表明：铅精矿和铜精矿的重金属溶出量大,铅精矿中的Zn、Pb、Cd和铜精矿中的Ni是典型重金属因子,相应的溶出量比其他重金属高出1~3个数量级。随着时间的增加,铅精矿中Zn、Pb、Cd的溶出浓度增大,而铜精矿中Ni的溶出浓度基本上保持稳定。在pH 3.5~7.5的范围内,铅精矿中Zn、Pb、Cd和铜精矿中Ni的溶出浓度随pH值的变化均无显著性差异,且受pH的影响不大。在20~40℃的温度范围内,铅精矿中Zn、Pb、Cd的溶出浓度大体随温度升高而升高;铜精矿中Ni的溶出浓度则在30℃后呈现下降的趋势。本文初步探究了矿产品中重金属溶出的基本规律,为港口矿石堆场中矿产品重金属溶出的监控和防治提供了数据支持。 相似文献
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准确掌握煤矸石中重金属元素的溶出特征与释放规律对评价与防治煤矸石对土壤与地下水环境污染具有重要意义。笔者选取广西合山市里兰矿区的大型煤矸石堆(GD06)为研究对象,通过对煤矸石静态浸泡和动态淋滤的实验研究,揭示煤矸石中8种典型的有害重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn在不同pH值、不同环境温度、与降水的不同作用方式下的溶出特征与释放规律。结果表明,煤矸石在静态浸泡过程中除未检出Mn外,其他7种重金属元素的溶出浓度随浸泡时间的延长而增加,表现出前期的快速释放和后期的慢速释放规律;而浸泡温度升高后,部分重金属元素如Cr、Cu、Pb在浸泡后期的释放速率呈增加趋势。动态淋滤过程中8种重金属元素表现出间歇性快速释放规律,且溶出浓度大于静态浸泡方式,对环境的影响更显著。pH值和温度是煤矸石静态浸泡重金属元素溶出特征的重要影响因素,重金属元素的溶出浓度随温度升高而增加,随pH值减小表现出不同的溶出特征与释放规律。Zn、Ni、Cd和As在静态浸泡和动态淋滤实验中的释放量和释放率较大,是煤矸石淋滤液中最易污染土壤和地下水的重金属元素。 相似文献
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铜同位素在矿床学中的应用:认识与进展 总被引：7，自引：0，他引：7
在甘肃西峰剖面黄土样品的铜同位素组成测定基础上,讨论了地壳的平均铜同位素组成.根据铜同位素在不同储库、不同类型矿床和不同矿物中的分布特征,认为铜同位素可以用来指示成矿温度、源区变化、流体出溶过程、矿化过程和次生富集过程等与成矿作用相关的信息.具体表现在:低温环境下形成的矿物比高温环境下形成的矿物具有更大的铜同位素组成变化范围;流体出溶过程中,铜同位素会发生分馏,早期出溶的流体富集铜的轻同位素,晚期出溶的流体富集铜的重同位素;同一矿化集中区内,根据同类型矿床间的铜同位素分布特征可以判别出其是否为同一矿化事件的产物;热液萃取源区铜的过程中,铜的重同位素优先从源区中淋滤出来.此外,在成矿体系中,淋滤帽富集轻同位素的特征可能暗示其下部存在铜矿化富集带. 相似文献
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碳化作用对水泥固化/稳定化铅污染土溶出特性影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《岩土力学》2016,(1)
采用室内加速碳化试验方法,分析了碳化作用对水泥固化/稳定化重金属污染土淋滤特性的影响规律。对人工配制的不同浓度铅污染土进行水泥固化/稳定化处理,标准养护28 d后对部分土样进行加速碳化试验,剩余试样继续标准养护。通过半动态淋滤试验方法测试了碳化后试样和标准养护试样的铅溶出量,并计算铅扩散系数、固化/稳定化土淋滤指数,分析碳化作用对水泥固化/稳定化铅污染土环境安全性以及铅溶出机制的影响。结果表明,单位面积上铅的溶出速率随淋滤时间的增加而降低;浸出液中铅累计溶出量与淋滤时间的平方根呈近似线性关系;碳化养护试样的铅累计溶出量是标准养护试样的0.68~0.91倍,碳化有利于铅的固化/稳定化。固化稳定化处理后铅的扩散系数在2.12×10-12~1.39×10-9 cm~2/s之间,淋滤指标在8.86~11.7之间,且碳化作用下铅的扩散系数进一步降低,淋滤指标略有升高。低铅含量土样中铅溶出机制为表面侵蚀,而高铅含量试样中铅溶出机制为表面侵蚀和扩散共同作用,并以扩散为主。 相似文献
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通过改变固液比、摇床转速、珊瑚砂粒径、温度、溶液pH值及溶液含盐量等参数,对珊瑚砂在水溶液中溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)进行了实验,以探讨溶出过程中的动力学规律和影响因素。实验结果表明,珊瑚砂中Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量随反应时间逐渐增大;摇床转速越快、固液比越大、温度越高、溶液pH值越低,Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量越大;当珊瑚砂粒径为2.36~4.75 mm、溶液含盐量为100 mg/L时,Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量最大。统计分析表明,摇床转速、温度及溶液p H值均对珊瑚砂溶出有显著影响,但溶液p H值影响最大。珊瑚砂在水中的溶出过程符合收缩核内扩散模型,表明控制整个溶出过程反应速率的决定因素是内扩散速率;在15~40℃时,珊瑚砂在纯水中溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)的活化能分别为78.07和74.91 k J/mol。 相似文献
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黄铁矿利用过程中铊的迁移特征 总被引：6，自引：0，他引：6
以静态浸泡、动态模拟淋滤和逐级提取作基础,结合工艺过程,研究了黄铁矿利用过程中铊的迁移特征.结果表明,铊在焙烧时主要随飞灰和炉渣迁移,少量以 TlF的气态形式迁移;铊从飞灰、炉渣和沉灰渣中的释放率与浸泡时间成正比,与 Ph值和粒径成反比 (沉灰渣新样除外 ),且新样铊的释放率大于陈样,浸泡样品铊的释放率大于淋滤样品.当样品中可提取态铊含量较高,或飞灰中不可提取态铊含量较高,且飞灰含有 HF、 SO2和 SO3时,铊容易迁移.当赋存在碳酸盐矿物中的铊含量较高时,铊在酸性条件下也容易迁移,而保持炉渣和沉灰渣的 Ph值中性或接近中性,可有效防止废渣中的铊淋滤进入环境. 相似文献
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高精度准确测定氯代烃单体碳同位素对示踪污染物来源,了解污染物的生物降解过程具有重要意义。在环境转化过程中,有机污染物的同位素组成可能是稳定不变的,也有可能发生改变。若污染物的同位素组成在迁移转化过程中不变,根据其同位素组成可以示踪污染物的来源;若同位素组成变化,根据同位素分馏结果,可以评价环境中有机污染物降解发生的可能性和程度。本文综述了固相微萃取、静态顶空进样、吹扫-捕集、多级串联技术等前处理方法与气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪(GC-C-IRMS)联用分析水中氯代烃单体碳同位素的研究进展,比较了分析方法的优缺点。液-液萃取较少用于水中氯代烃的单体同位素分析。静态顶空进样、固相微萃取、吹扫-捕集都是无溶剂富集技术,与GC-C-IRMS联用分析水中氯代烃单体同位素过程中不存在或存在小且恒定的可校正的同位素分馏,分析精度一般优于1‰,没有二次污染,降低了杂质干扰,提高了GC-C-IRMS的分辨率和分析精度,降低了检测限。从静态顶空进样、固相微萃取、吹扫-捕集,到多级串联等技术与GC-C-IRMS联用分析水中氯代烃单体同位素比值,检测限逐渐降低。目前,吹扫-捕集-GC-C-IRMS在分析水中氯代烃中应用最广泛,重现性好、检测限低。针内微萃取、管内微萃取、搅动棒吸附萃取和顶空进样吸附萃取等前处理方法与GC-C-IRMS仪联用具有一定的应用前景。 相似文献
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水化学迁移率是反映污染质在水-土孔隙介质中迁移锋面速度的参数,参数值的大小与土壤介质性质、水流状态、污染物质的物理化学性质有关。利用淋滤土柱的动态平衡试验法,模拟自然降雨入渗条件下,石油类污染物在吉林油田区包气带土层中的迁移转化过程。试验结果表明,其水化学迁移过程可分为淋溶阶段、吸附阶段和平衡阶段;微生物分解作用比较弱;不同厚度土层的淋滤液浓度衰减曲线趋势极为相似。考虑室内实验与野外自然环境之间存在的尺度效应,合理确定了阻滞因子、水化学迁移率。 相似文献
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在相同的物理化学(常温、常压、氧化)环境中,用大气降水分别对两块相似的硫化物矿石样品进行蒸发或淋漓实验,模拟干旱地区和潮湿地区的岩矿石风化作用。实验共进行603d。实验结果显示:经蒸发实验的样品无论是硬度、颜色和矿物组成等都发生了明显的变化,而经淋漓实验的样品无论硬度、颜色和矿物成分等基本保持实验前的特征;作蒸发实验浸泡液的pH值先降后升,最后稳定在6.5～7,而作淋漓实验淋漓液的pH先降,然后稳定于5左右,浸泡液的阳离子浓度却比淋漓液的高。实验结果表明蒸发作用比淋漓作用更容易使岩矿石风化。蒸发作用主要是化学反应。所以,这一实验结果向干旱地区主要是物理风化的传统认识提出了的挑战。 相似文献
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《矿物学报》2013,(Z1)
China has accumulated massive fine grained copper mine tailings stocks because of the past mining activities in this area. The tailings contain a variety of heavy metals, and the mass percent of Cu, which is one of the main contaminants in tailings, is up to 0.2601% (analysis by XRF). The Cu can pollute soil and groundwater by rain leaching in the form of Cu(Ⅱ), furthermore ,the fine grained copper-ore-tailings can contaminant larger area by wind for its small granularity ( < 74 μm). The main cause of weathering of mine tailings is due to oxidative dissolution of sulfides. Microorganisms, such as Acidithiobacillus ferrooxidans, play an important role in weathering. These bacteria attach to exposed to mineral surfaces by excreting extracellular polymers and oxidize the sulfide mineral. Some of these bacteria also oxidize Fe2+ to Fe3+ which can chemically oxidize sulfide minerals. These reactions produce voluminous quantities of acid mine drainage and heavy metals which are harmful to the environment and human healthy. This study aims at finding the weathering effects of A. ferrooxidans to Cu(II) pollution of fine grained copper mine tailings, and our experiment applied indigenous A. ferrooxidans FJ-01 to leach the tailings. The optimum test parameters were obtained using shaking flask experiment and SEM observation under the following experimental conditions: 39 days residence time, pulp density 1%-15% (1%, 5% and 15%), 30℃, 120 rpm, pH between 1-3 and redox potential between 400-650 mV. The test results show that the leaching rate of Cu reached 43.1% when the pulp density was 1% after 33 days and kept invariant till the end of the test. In addition, the leaching rate of Cu will decrease as the increase of pulp density, and the maximum rate of 15% pulp density was only 12.5%. From the SEM, it can be seen that the fine grain of tailings flocculated to conglobation under the action of bacterial leaching. 相似文献
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《Applied Geochemistry》2006,21(2):269-288
Reliable quantification of mineral weathering rates is a key to assess many environmental problems. In this study, the authors address the applicability of pure mineral laboratory rate laws for dissolution of mill tailings samples. Mass-normalised sulfide and aluminosilicate mineral dissolution rates, determined in oxygenated batch experiments, were found to be different between two samples from the same ∼50-year-old, carbonate-depleted mill tailings deposit. Consideration of difference in particle surface area and mineralogy between the samples resolved most of this discrepancy in rates. While the mineral surface area normalised dissolution rates of pyrite in a freshly crushed pure pyrite specimen and a sulfide concentrate derived from the tailings were within the range of abiotic literature rates of oxidation by dissolved molecular O2, as were rates of sphalerite and chalcopyrite dissolution in the tailings, dissolution rates of pyrite and aluminosilicates in the tailings generally differed from literature values. This discrepancy, obtained using a consistent experimental method and scale, is suggested to be related to difficulties in quantifying individual mineral reactive surface area in a mixture of minerals of greatly varying particle size, possibly due to factors such as dependence of surface area-normalised mineral dissolution rates on particle size and time, or to non-proportionality between rates and BET surface area. 相似文献
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Acid neutralization mechanisms and metal release in mine tailings: a laboratory column experiment 总被引：1，自引：0，他引：1
Jasna Jurjovec Carol J. Ptacek David W. Blowes 《Geochimica et cosmochimica acta》2002,66(9):1511-1523
Mining and milling of base metal ore deposits can result in the release of metals to the environment. When sulfide minerals contained in mine tailings are exposed to oxygen and water, they oxidize and dissolve. Two principal antagonistic geochemical processes affect the migration of dissolved metals in tailings impoundments: sulfide oxidation and acid neutralization. This study focuses on acid neutralization reactions occurring in the saturated zone of tailings impoundments. To simulate conditions prevailing in many tailings impoundments, 0.1 mol/L sulfuric acid was passed continuously through columns containing fresh, unoxidized tailings, collected at Kidd Creek metallurgical site. The results of this column experiment represent a detailed temporal observation of pH, Eh, and metal concentrations. The results are consistent with previous field observations, which suggest that a series of mineral dissolution-precipitation reactions control pH and metal mobility. Typically, the series consists of carbonate minerals, Al and Fe(III) hydroxides, and aluminosilicates. In the case of Kidd Creek tailings, the dissolution series consists of ankerite-dolomite, siderite, gibbsite, and aluminosilicates. In the column experiment, three distinct pH plateaus were observed: 5.7, 4.0, and 1.3. The releases of trace elements such as Cd, Co, Cr, Cu, Li, Ni, Pb, V, and Zn were observed to be related to the pH buffering zones. High concentrations of Zn, Ni, and Co were observed at the first pH plateau (pH 5.7), whereas Cd, Cr, Pb, As, V, and Al were released as the pH of the pore water decreased to 4.0 or less. 相似文献
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西藏扎西康铅锌多金属矿床是我国首次发现的喷流沉积-热泉水改造型锰铁锑铅锌银矿床,已有研究表明矿床中除了铅锌矿还伴生有银、锑、铜、硫、锰、砷等多种元素。本文在化学多元素分析和光学显微镜镜下鉴定的基础上,结合能谱扫描电子显微镜和X射线衍射分析等手段对扎西康铅锌矿中伴生组分Mn的含量、矿物种类、嵌布和包裹等特性进行了研究。分析结果表明,原生矿石的主要成矿元素Pb和Zn的含量分别为6.00%和4.00%,伴生元素Mn的含量平均达到4.36%;原生矿石中的主要矿物为方铅矿、闪锌矿,其次为黄铁矿、毒砂和菱锰矿等。原生矿石中伴生元素Mn主要以独立的菱锰矿和铁菱锰矿形式存在,与闪锌矿和方铅矿密切共生,是成矿早期重要的载矿矿物,嵌布在石英、黄铁矿、闪锌矿和毒砂的粒间、边部及空隙间,其次以类质同象形式赋存于菱铁矿和菱锌矿中。进一步对扎西康铅锌矿选冶产物中的伴生元素Mn的含量和赋存状态进行研究,研究表明Mn具有较高的综合利用价值,在原生矿石、铅精矿、锌精矿和尾矿中的质量分数分别为4.36%、0.51%、0.95%和5.36%,显示Mn很少一部分进入铅精矿和锌精矿,而绝大部分进入尾矿;Mn在尾矿中仍主要以菱锰矿形式存在,存在形式与原生矿石相比未发生改变,可通过强磁选工艺从铅锌尾矿中综合回收利用Mn。 相似文献
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以广西大厂镇鲁塘铅锌矿尾砂为研究对象,通过淋滤实验研究了不同氧化还原条件下尾砂中Cu、Cd、Zn、Pb和As等元素的活化和迁移规律。结果表明：经高浓度氧化、高浓度还原条件处理的尾矿表现为pH<7的酸性环境,经低浓度氧化环境条件处理的尾砂呈现pH>7的弱酸性至弱碱性环境;尾砂中Cu、Cd元素活化迁移受pH值的影响明显,即高浓度还原和高浓度氧化条件可以促进Cu和Cd元素的迁移,酸性条件对Cu和Cd元素的迁移起到促进作用;Zn与Cd元素存在竞争吸附关系,但二者仍有明显差别;Pb和As元素受到还原条件的影响,能有效促进Pb和As元素的释放迁移。在淋滤实验前期,铅锌矿的表面阻力较小,由于环境酸碱性的改变,初始尾砂对重金属元素的吸附位能发生变化,重金属元素初期迁移能力得到加强;淋滤后期,矿物颗粒表面由于发生氧化还原反应,促使颗粒表面的阻力增加,重金属元素的溶出量减少,迁移能力受到抑制。 相似文献
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Pyrite is a sensitive mineral in the geological environment,and its oxidation produces an important geochemical and environmental effect on the control of the redox and pH conditions.Column experiment results were used for modeling the geochemical processes in uranium mill tailings under leac-hing conditions.Oxidation of pyrite dominates the control of the tailings leaching process.The experi-mental and modeling results show that the leachate chemistry changes substantially with the decrease in pyrite consumption.In the initial stage of the leaching experiment,the pyrite is consumed several hun-dred times grater than that in the later stages,for much more oxygen is present in the tailings in the ini-tial stage.As the experiment continues,the tailings is gradually saturated with water and the oxygen concentration greatly decreases and so does pyrite consumption.The experimental and modeling results are useful for the design of mill tailing decommissioning:oxidation process and transport of radioactive nuclides and heavy metals can be constrained by controlling the oxygen concentration of tailings and the infiltration of meteoric water. 相似文献
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钼是典型的环境敏感元素，同时也是潜在的稀有金属元素，为了查明钼元素在原煤和煤灰中含量特征及其在固（体）液（体）间的迁移规律，选取陕南石煤及煤灰样为研究对象，利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析样品中钼元素含量，通过浸泡实验模拟纯水、酸性、碱性和矿井水4种溶液中石煤及煤灰中钼元素浸出率。结果显示:石煤中钼元素含量为315.4~785.4 μg/g，煤灰中钼元素含量675.5~1 005.1 μg/g，燃烧后钼元素具有向石煤灰中富集（迁移）的趋势；不同类型溶液对石煤中钼元素均呈现不同程度的浸出率，总体特征为酸性溶液中钼元素的浸出率普遍偏低，低于其他3种类型溶液；而石煤灰中钼元素在不同溶液中浸出率不同于石煤样，总体特征为酸性溶液中钼元素的浸出率较高。结合浸出量进一步分析表明，酸性条件抑制了石煤中钼元素的迁出能力，而石煤灰样在酸性溶液中的钼浸出率与浸出量普遍高于其他类型溶液。分析认为，有氧燃烧使有机质释放钼元素、含钼矿热解、对钼的吸附能力等方面发生了变化，导致石煤灰中钼元素的迁移能力有所提升。研究认识具有环境保护和钼元素提取利用双重指导意义。 相似文献
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为研究降水补给地下水过程中包气带岩土对水化学的影响,在沂源地区采集了不同地表岩土样品开展淋溶和浸泡试验。淋溶结果显示:易溶的Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、NO_2~-、NO_3~-等阴离子率先溶解进入淋溶水中,之后K~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Fe等含量逐渐增加,且淋溶初期p H值呈碱性,之后向中性过渡。浸泡结果显示:不同类型岩土样经过浸泡5min后,其水化学组分发生了显著变化;随浸泡时间增加,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-及含盐量均出现不同程度增加,但Cl~-、SO_4~(2-)在不同类型岩土中含量变化则是不同的。由此推测,降水转入地下水过程中,透过地表浅层包气带时就已经淋溶了大量物质,水化学性质发生了重大变化。 相似文献