某尾矿坝稳定性分析与加固措施

针对某尾矿库堆积坝下游坡出现的水流高位出逸及流砂现象,对该尾矿坝进行了渗流与稳定计算,提出了渗流和稳定评价意见及可行的除险加固方案。研究内容包括:采用先进的三维激光扫描仪对尾矿坝及其附近区域进行大比例尺地形测量,现场测量堆积坝坡及干滩坡比,为数值计算提供基础地形资料;现场取尾矿砂样本,进行室内试验,包括颗粒分析、渗透性和强度参数试验等;根据下游坡出逸点高度进行渗流计算输入参数反分析,获取合理的尾矿砂渗透系数各向异性比例与坝顶垂直入渗流量;对尾矿坝现状与远期规划坝高进行6个工况的渗流与抗滑稳定分析,指出坝体处于滑动失稳临界状态,提出采用辐射井降水的排渗措施。该尾矿库采用辐射井降水后,稳定安全系数提高至1.7以上,坝体下游坡水流高位出逸和流砂管涌现象已基本消除。     

载镧生物炭的优化制备及其对水体中砷的吸附

以玉米秸秆为原材料优化制备用于吸附水体中五价砷的载镧生物炭(La-biochar),对其表面进行了系统表征,同时考察了环境条件对载镧生物炭吸附性能的影响.结果表明:相比负载前生物炭,负载后生物炭表面更粗糙,比表面积增大4.6倍,同时表面成功负载有大量镧元素.以获取对五价砷的最大吸附能力为目的,通过响应面模型获得La-biochar的优化制备条件为:物料比w(La)/w(秸秆)=9.47%,停留时间=20min,热解温度=300oC.中性和酸性环境条件有利于La-biochar对砷酸根的吸附,而碱性条件则有不利影响;较高浓度的CO32-显著降低其对砷酸根吸附,而同样浓度的Cl-和F-不会造成明显影响.     

密云水库上游铁尾矿各粒级组分重金属研究

以北京市密云水库上游铁矿区为研究对象,研究了尾矿砂中重金属的含量及形态与粒级分布之间的关系。采集铁尾矿样品5件,使用尼龙筛将其划分为4个粒级组分(75、75~180、180~250、250μm),使用ICP-OES测定各粒级组分中重金属元素Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素的含量,并测定Fe元素含量。并用BCR连续提取法和ICP-OES测定各粒级组分中Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素不同化学形态的含量。重金属总量随粒度分布特征研究表明,同一样品不同粒级组分中重金属总量有很大差异。Mn和Cu元素主要集中在细粒径(75μm)和粗粒径(250μm)组分中,Pb、Zn和Ni元素在粗粒径组分中含量比较高。各个样品相同的粒级组分中,重金属元素含量从高到低依次为MnZnCuNiPbCd。重金属形态随粒度分布特征研究表明,Mn、Cu、Pb元素可交换态和Mn、Cu、Zn、Ni元素易还原态主要集中在细粒径和粗粒径组分中,环境危害性大。不同矿区尾矿样品相同粒级组分中,重金属形态分布有很大差别。重金属元素总量与p H值之间进行相关性分析表明,Mn、Cu元素两两之间表现出非常显著的相关性(r0.9,P0.01),说明这2种元素有相同或相似的来源。Pb、Zn、Cd元素与其它元素相关性很小,说明Pb、Zn、Cd元素与其它元素来源于不同的矿物成分。     

抗坏血酸与柠檬酸对尾矿Pb污染土壤电动修复的强化效果

为研究抗坏血酸与柠檬酸作为增强试剂对高酸性缓冲能力的尾矿Pb污染土壤[w（Pb）为（5491.9±24）mg/kg]电动修复的强化效果,利用0.1 mol/L柠檬酸作为阴极电解液并控制阴极pH在2~3之间,系统分析土壤饱和液中c（抗坏血酸）（0~0.4 mol/L）、修复电压梯度（1~3 V/cm）对电动修复Pb污染土壤的影响,并对土壤中Pb的存在形态进行分析.结果表明:当电动修复过程中施加电压梯度为1 V/cm、c（抗坏血酸）（0~0.4 mol/L）作为饱和液时,随着c（抗坏血酸）的增加,土壤中Pb的迁移能力随之增加,Pb的去除率得到提高.当c（抗坏血酸）达到0.4 mol/L时,土壤中Pb的去除率为36.86%;保持c（抗坏血酸）为0.4 mol/L,当施加电压梯度由1 V/cm增至2 V/cm时,土壤中Pb的去除率得到增加（最高可达87.09%）,通过Pb的形态变化可知,w（弱酸提取态Pb）由初始的2.99%（1 V/cm）最大可降至0.34%（2 V/cm）,w（可还原态Pb）由初始的83.86%（1 V/cm）最大降至2.94%（2 V/cm）.研究显示,当c（抗坏血酸）为0.4 mol/L、柠檬酸（作为阴极电解液）控制阴极电解室pH在2~3之间、施加电压梯度为2 V/cm时,土壤中Pb的迁移能力显著提高并达到较好的修复效果.      

稀土元素日允许摄入限量的差异与农用安全性讨论

比较不同时期提出的稀土元素日允许摄入量(AD I)的差异性发现,随着研究的深入,近期提出的AD I值明显低于早期的AD I值,反映了人们对稀土元素毒性效应有了进一步的认识。根据农产品中稀土元素残留量及其可通过食物链为人们所摄入的现状,分析了稀土农用、稀土厂“三废”对生态环境的污染影响以及潜在的食品安全性问题。     

基于采矿充填的尾矿处置技术应用前景

分析了矿山地表尾矿库处置尾矿对环境的危害及尾矿库存在的安全隐患,介绍了尾矿地表干式堆存、尾矿井下排放和尾矿充填等处置尾矿新技术的研究进展及其应用,并讨论了尾矿干式堆存、尾矿井下排放的应用条件以及局限性.总结了尾矿充填技术的发展历程与成功应用的经验.阐述利用尾矿充填既可以解决矿山充填骨料来源,又能够解决尾矿的处置问题,具有非常好的应用前景.     

化学沉淀法去除稀土废水中氨氮试验

用磷酸铵镁化学沉淀法处理稀土废水中的氨氮,通过对pH值,n(P):n(N),n(Mg):n(N)及反应时间等条件进行试验,结果表明,在PH=12,n(Mg):n(N):n(P)=1.2:1:1.3,反应20min,氨氮去除率可达98%以上.氨氮初始浓度在100-200 mg·1-1左右的废水,处理后出水的残余氨氮浓度达到国家一级废水排放标准.     

浓密尾矿管道输送的研究现状及展望

为掌握浓密尾矿管道输送中的流动规律及阻力特性,对国内外现有研究成果进行了综述,以尾矿颗粒的粒径尺寸和分布特征为切入点,分析了颗粒-颗粒、颗粒-流体间的相互作用,提出将浓密尾矿管道输送划分为均质结构流和复合流动两种模式,分别对不同模式下浆体流变性质、颗粒运移行为、流动型态及阻力特性方面的研究成果和最新进展进行了评述。结果表明:均匀细颗粒(d dc)浓密尾矿可视为由细颗粒介质与离散粗颗粒组成的复合流体,粗颗粒具有"剪切沉降"效应,介质屈服应力较小(τy<5τyc)时,浆体在管道内分层流动,管流阻力可通过两层流模型进行分析。     

矿山尾矿水的磁种絮凝处理及机理研究

采用磁种絮凝技术对某赤铁矿尾矿水进行处理,研究了不同磁种及絮凝剂对该尾矿水的处理效果以及影响机理。结果表明:(1)2mg/L阴离子聚丙稀酰胺(APAM)与2g/L天然磁种(体积平均粒度为22.46μm)协同作用赤铁矿尾矿水的处理效果最好。(2)添加磁种可明显增大絮凝体的粒度,产生更加致密的絮凝体。(3)原子力显微镜分析表明,磁种与尾矿颗粒之间存在长程作用力。总有机碳测试及扫描电镜分析表明,磁种可强化APAM在赤铁矿颗粒上的吸附。zeta电位测试表明,APAM在赤铁矿颗粒表面发生了吸附,主要以桥联作用为主。傅立叶红外光谱分析表明,APAM在磁种和赤铁矿颗粒表面发生了化学吸附。     

化学沉淀-吹脱法处理稀土精矿废水

为解决某稀土精矿分解厂在废水处理工艺中,NH3-N吹脱效率低(40%),吹脱塔内经常结垢的问题,采用化学沉淀法对废水进行预处理,再进一步考察吹脱法对NH3-N的去除.研究结果表明,化学沉淀试验中,在尽量不增加PO43-污染物的前提下,当pH=9.0、n(Mg2 ):n(PO43-)=10.975时,NH3-N浓度减少到2 148mg·L-1,处理效率为74%,Mg2 浓度减少到33.6 mg·L-1;吹脱试验中,当pH=11时,吹脱后NH3-N浓度进一步减少到420mg·L-1,总去除率为95.3%,且结垢问题大为改善.本研究为解决相关问题提供了参考.