發(fā)布時(shí)間：2020-07-16 18:12

【摘要】：由于尾礦庫(kù)附近地下水中存在滲漏的情況,基于此現(xiàn)狀,本文開(kāi)展了采用天然黃鐵礦作為PRB中填充反應(yīng)材料,用于吸附水中U(Ⅵ)的研究。通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn),研究了黃鐵礦粒徑大小、pH、接觸時(shí)間和初始鈾濃度等因素對(duì)吸附水中U(Ⅵ)的效果影響,由此來(lái)確定最佳試驗(yàn)條件,然后通過(guò)動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線來(lái)研究黃鐵礦對(duì)U(Ⅵ)的吸附機(jī)理。通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附柱試驗(yàn),在最佳試驗(yàn)條件下模擬真實(shí)環(huán)境中黃鐵礦對(duì)U(Ⅵ)的吸附效果。研究結(jié)果表明:(1)隨著初始濃度增加,黃鐵礦對(duì)鈾的吸附量越大,但去除率下降,其中160-200目的黃鐵礦綜合來(lái)看吸附效果更優(yōu);(2)本次試驗(yàn)受pH的影響較大,當(dāng)pH在7-8時(shí)吸附效果更好;且160-200目黃鐵礦吸附鈾的過(guò)程中達(dá)到吸附平衡約12h;(3)根據(jù)吸附等溫模型的擬合結(jié)果來(lái)看,黃鐵礦對(duì)U(Ⅵ)的吸附與Langmuir和Freundlich吸附等溫方程都能較好擬合,且符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;(4)根據(jù)SEM表征結(jié)果來(lái)看,吸附后的黃鐵礦較吸附之前更光滑,據(jù)XRD表征結(jié)果來(lái)看,吸附前后出現(xiàn)了明顯的偏移峰,可能生成了鈾的氧化沉淀物;(5)動(dòng)態(tài)吸附柱試驗(yàn)結(jié)果表明,160-200目黃鐵礦達(dá)到穿透點(diǎn)約為28h,達(dá)到吸附飽和約為94h,吸附率達(dá)到94.7%左右,其滲透率合適,理論上可用于處理含鈾地下水。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X753
【圖文】：

尾礦庫(kù)中有大量放射性核素，如氡及氡子體，這些核素?cái)U(kuò)散到空氣中，滲入到土壤和地下水中，進(jìn)行水平或垂直滲透遷移，由此尾礦庫(kù)周?chē)牡乇憝h(huán)境也會(huì)受到極大的放射性污染[17-19]。雖然尾礦庫(kù)中存放的是殘存的礦石，屬低比活度放射性物質(zhì)，但其數(shù)量巨大，無(wú)法進(jìn)行固化隔離處理，只能將其就地覆蓋隔離處置。又因?yàn)樗派湫院怂囟拘詮?qiáng)、種類(lèi)較多，且約有 36%為長(zhǎng)壽命核素（例如238U、230Th、226Ra 的半衰期分別為 4.51×109年、7.7×104年、1.6×103年），因此，它們將持續(xù)對(duì)環(huán)境造成危害[20]。并且，這些尾礦在自然界的作用下會(huì)產(chǎn)生粉塵等進(jìn)入空氣中，若進(jìn)入人體將會(huì)在人體中形成內(nèi)照射[21]。國(guó)內(nèi)外發(fā)生的由尾礦引起的事故就有很多，如 1996年玻利維亞Porco尾礦庫(kù)釋放約235000立方米尾礦水，使其流入Rio Pilaya流域，圖 1.1 全國(guó)地下水質(zhì)量分布圖

與其他國(guó)家相比，我國(guó)還缺乏地下水有關(guān)的專(zhuān)門(mén)法規(guī)，現(xiàn)有的法律法規(guī)只是原則性的規(guī)定并沒(méi)有詳細(xì)的法律條文可供參考，在此方面，我國(guó)仍有很多亟待解決的問(wèn)題。在這些問(wèn)題解決之前，有關(guān)地下水污染的治理研究和工作也要同時(shí)進(jìn)行，本次研究就針對(duì)地下水監(jiān)測(cè)情況復(fù)雜而進(jìn)行，提出了可滲透性反應(yīng)墻（PRB,permeable reactive barrier）技術(shù)。1.2.2 PRB 技術(shù)概述基于以上現(xiàn)狀，PRB 憑借其具有經(jīng)濟(jì)有效，污染物暴露幾率小，地表擾動(dòng)少等等的優(yōu)點(diǎn)[30]，或許對(duì)地下水鈾污染的處理是一個(gè)新思路。PRB 是裝置于地下，填充有反應(yīng)介質(zhì)用于阻隔處理污染羽的反應(yīng)柵，在柵內(nèi)，污染羽受自然水力梯度影響，在穿越反應(yīng)介質(zhì)時(shí)與其接觸后被轉(zhuǎn)化為環(huán)境可接受的物質(zhì)，從而達(dá)到治理或修復(fù)水質(zhì)的目標(biāo)[31]。屬于地下水修復(fù)技術(shù)中原位修復(fù)技術(shù)的一種，也是一種較為有效且長(zhǎng)久可行，也是最具發(fā)展?jié)摿Φ姆椒╗32]。

有刺鼻硫磺臭味且有藍(lán)色火焰。黃鐵礦黃鐵礦的主要來(lái)源主要是內(nèi)生的硫鐵礦礦床，煤硫沉積也能形成黃硫礦礦床。鐵礦和磁鐵礦的區(qū)別主要是由于形成過(guò)程的不同：地球深處還沒(méi)有凝含大量硫，巖漿侵入地殼后因壓力減小，巖漿中的硫就被分離出來(lái)，出的硫就會(huì)與各類(lèi)金屬化合物形成了不同的硫化礦物。當(dāng)巖漿中有充含有的大量硫與金屬化合物就生成硫鐵礦；當(dāng)巖漿中所含的氧量不就會(huì)與金屬化合物生成雌黃鐵礦。于黃鐵礦含硫 50%，世界各地均能找到黃鐵礦的巨大礦床，例如在、日本和西班牙的黃鐵礦礦石總埋藏量達(dá)到了 10 億噸之多。黃鐵礦是用于制造硫酸，部分用于化工原料等，這也是黃鐵礦全球儲(chǔ)量雖大夠使用的隱憂。黃鐵礦易被氧化，的儲(chǔ)存條件也有要求，比如不宜儲(chǔ)通風(fēng)不良處。

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