鈾尾礦堆積體在大氣降水的淋濾和地表潛水的滲濾作用下,其內(nèi)的有害金屬離子較易進入地表水和淺層地下水中,給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來嚴重危害。因此,防止鈾尾礦庫退役后有害金屬離子的遷移一直是環(huán)境領(lǐng)域國內(nèi)外關(guān)注與研究的重要課題。膨潤土、沸石礦物對放射性和重金屬離子具有良好的吸附和固化性能,是治理鈾尾礦庫潛在的固化基材。本文以我國某地鈾礦山尾礦為研究對象,在鈾尾礦礦物組分及理化屬性研究基礎(chǔ)上,研究尾礦中有害金屬離子的含量、賦存狀態(tài)及可遷移活性;研究尾礦粒度、淋濾液pH等因素對鈾尾礦堆積體中有害金屬離子的遷移影響;并基于膨潤土良好的陽離子交換性、防滲性和膠體分散性,將其作為吸附和阻滯材料。研究膨潤土對有害金屬離子的吸附行為;將膨潤土膠體注入鈾尾礦堆積體中,制備膨潤土/鈾尾礦復(fù)合體,研究復(fù)合體中膨潤土凝膠對有害金屬離子的吸附、孔隙封閉及密水性;研究膨潤土在堿性水體系中形成沸石礦物及對鈾尾礦堆積體的密水和對有害金屬離子的阻滯效果;查明鈾尾礦堆積體的化學(xué)和礦物組分及理化屬性、鈾尾礦堆積體中有害金屬離子的遷移規(guī)律、膨潤土對鈾尾礦中有害金屬離子的吸附規(guī)律、膨潤土轉(zhuǎn)化為沸石礦物的優(yōu)化合成條件;揭示鈾尾礦堆積體中... 

【文章頁數(shù)】：198 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 立題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有害金屬元素遷移研究
        1.2.2 鈾尾礦治理研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題與發(fā)展趨勢
        1.3.1 存在的問題
        1.3.2 發(fā)展趨勢
    1.4 研究目標與研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內(nèi)容
    1.5 主要創(chuàng)新成果與創(chuàng)新點
        1.5.1 主要創(chuàng)新成果
        1.5.2 創(chuàng)新點
    1.6 主要工作量
2 鈾尾礦堆積體的屬性研究
    2.1 樣品采集與處理
        2.1.1 樣品的采集
        2.1.2 樣品的前處理
    2.2 實驗與測試
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 儀器與設(shè)備
        2.2.3 分析與測試
        2.2.4 表征方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 礦物組成分析
        2.3.2 化學(xué)成分分析
        2.3.3 含水率分析
        2.3.4 粒度分析
        2.3.5 pH分析
        2.3.6 陽離子交換容量
        2.3.7 有害金屬元素的分布特征
        2.3.8 有害金屬元素的賦存狀態(tài)
        2.3.9 有害金屬元素對環(huán)境的綜合影響
    2.4 本章小結(jié)
3 鈾尾礦中有害金屬元素的靜態(tài)浸出行為研究
    3.1 實驗
        3.1.1 原料與試劑
        3.1.2 儀器與設(shè)備
        3.1.3 實驗方法
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 時間對鈾尾礦試樣中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
        3.2.2 液固比對鈾尾礦試樣中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
        3.2.3 pH值對鈾尾礦試樣中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
        3.2.4 粒度對鈾尾礦試樣中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
        3.2.5 鈾尾礦有害金屬元素釋放動力學(xué)
    3.3 本章小結(jié)
4 鈾尾礦中有害金屬元素的動態(tài)浸出行為研究
    4.1 實驗
        4.1.1 原料與試劑
        4.1.2 儀器與裝置
        4.1.3 實驗方法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 不同尾礦粒徑對尾礦中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
        4.2.2 不同淋浸液pH值對尾礦中Mn、Sr、Pb、U的浸出影響
    4.3 本章小結(jié)
5 膨潤土對Mn、Sr、Pb、U的吸附行為
    5.1 實驗
        5.1.1 實驗原理
        5.1.2 原料與試劑
        5.1.3 儀器與裝置
        5.1.4 實驗方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 膨潤土試樣的理化性質(zhì)
        5.2.2 膨潤土對Mn、Sr、Pb、U的單吸附行為
        5.2.3 膨潤土對Mn、Sr、Pb、U的共吸附行為
        5.2.4 膨潤土對Mn、Sr、Pb、U的吸附機理
    5.3 本章小結(jié)
6 沸石礦物的合成與表征
    6.1 實驗
        6.1.1 實驗原理
        6.1.2 原料與試劑
        6.1.3 儀器與裝置
        6.1.4 實驗方法
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 Na/Si摩爾比對合成沸石礦物的影響
        6.2.2 Si/Al摩爾比對合成沸石礦物的影響
        6.2.3 反應(yīng)溫度對合成沸石礦物的影響
        6.2.4 反應(yīng)時間對合成沸石礦物的影響
        6.2.5 加水量對合成沸石礦物的影響
        6.2.6 優(yōu)化條件下沸石礦物的微觀形貌特征
        6.2.7 優(yōu)化條件下沸石礦物的化學(xué)鍵特征
    6.3 本章小結(jié)
7 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合體的制備與穩(wěn)定性研究
    7.1 實驗
        7.1.1 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合物制備
        7.1.2 膨潤土/鈾尾礦復(fù)合體的制備
        7.1.3 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合體的制備
        7.1.4 靜態(tài)浸出方法
        7.1.5 半動態(tài)浸出方法
    7.2 結(jié)果與討論
        7.2.1 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合體的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        7.2.2 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合體中Mn、Sr、Pb、U的浸出特性
        7.2.3 沸石礦物/鈾尾礦復(fù)合體對有害金屬離子的阻滯機理
    7.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]羥基方鈉石的形成機理[J]. 胡小強,彭同江,孫紅娟,趙二正.  硅酸鹽學(xué)報. 2016(08)
[2]NaA沸石的合成及熱穩(wěn)定性研究[J]. 胡小強,彭同江,孫紅娟,李聯(lián).  非金屬礦. 2015(06)
[3]鈾礦山尾礦庫區(qū)淺層尾砂中核素的垂直分布特征[J]. 蔣經(jīng)乾,勞玉軍,王理,齊文,高柏,姚高揚.  環(huán)境化學(xué). 2015(08)
[4]鈾尾礦庫滲漏地下含水層中六價鈾的幾種吸附反應(yīng)運移模型對比[J]. 焦友軍,施小清,吳吉春.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(10)
[5]鈉基膨潤土-NaAlO2-NaOH水體系合成方鈉石的條件與機理[J]. 何倩,孫紅娟,彭同江,李濤,晉新亮.  人工晶體學(xué)報. 2014(02)
[6]鈾尾礦粒徑對浸濾中鈾釋放的影響研究[J]. 王津,劉娟,陳永亨,齊劍英,朱莉,康明亮,李祥平,吳穎娟.  環(huán)境與健康雜志. 2013(06)
[7]膨潤土對重金屬離子的競爭性吸附研究[J]. 胡克偉,賈冬艷,顏麗,關(guān)連珠.  土壤通報. 2011(02)
[8]鈾礦冶放射性固體廢物最小化[J]. 張學(xué)禮,徐樂昌,魏廣芝,高潔,王爾奇.  鈾礦冶. 2010(04)
[9]膨潤土堿熔活化合成4A分子篩[J]. 伊莉,馬紅超,付穎寰,王永為,于春玲,董曉麗.  應(yīng)用化學(xué). 2009(12)
[10]土壤中重金屬離子競爭吸附的研究進展[J]. 林青,徐紹輝.  土壤. 2008(05)

碩士論文
[1]某鈾礦山鈾尾礦屬性與核素鈾的遷移規(guī)律及工程阻滯研究[D]. 史鴻晉.西南科技大學(xué) 2016
[2]堆浸鈾尾礦污染物釋放機理研究[D]. 周新堯.南華大學(xué) 2015
[3]水介質(zhì)條件下不同粒徑的鈾尾礦中鈾元素釋放的實驗研究[D]. 周魁.南華大學(xué) 2015
[4]鈾尾礦與土壤中放射性鈾、釷及部分重金屬元素的釋放遷移規(guī)律研究[D]. 朱莉.廣州大學(xué) 2013
[5]膨潤土微波輻射法合成4A沸石[D]. 郭尚偉.廣西大學(xué) 2006



本文編號：3683186