發(fā)布時間：2025-02-06 14:35

　　含多金屬硫化礦物的尾礦形成的堿性排水,仍會攜帶特定的重金屬至水體而引發(fā)嚴重的環(huán)境污染。本文以遼西鋁礦區(qū)為例,分析了其尾礦形成堿性排水的原因,建立了尾礦鋁等重金屬釋放遷移模式,探討了水體中重金屬的遷移轉化規(guī)律及生態(tài)風險等問題。為尾礦滲流水質評價、水體水質動力學模擬、污染控制及環(huán)境管理提供科學依據。 尾礦礦物學地球化學研究表明,遼西鉬尾礦為低硫低碳酸鹽尾礦。尾礦庫表層硫化礦物發(fā)生氧化,但碳酸鹽等礦物的酸中和效應使尾礦形成堿性排水(Paste pH 7.3-8.24)。Fe、Cu和Zn以及SO42-在氧化帶底部呈現含量峰值,分別是表層的1.4、2.4、3.2和3.4倍。重金屬Mo的含量卻隨深度逐漸增大,鉆孔2 m處含量是表層的2倍左右。重金屬地球化學形態(tài)比例指示,硫化礦物氧化釋放的Fe、Cu和Zn在遷移過程中受沉淀、絡合吸附、同沉淀等機制控制。重金屬Mo的遷移不受沉淀、絡合吸附等機制控制。鉆孔2 m處各金屬的生物有效態(tài)含量比例順序為：Mo>>Fe～Cu～Zn。堿性條件成為Fe、Cu和Zn等元素滯留于尾礦中的自然因素,但卻有效地促進了Mo的釋放遷移。 尾礦釋放動力學特...

【文章頁數】：141 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 多金屬硫化物礦礦區(qū)重金屬污染問題
    1.2 鉬、鉬礦床及鉬污染危害
        1.2.1 鉬及其用途
        1.2.2 鉬礦床
        1.2.3 鉬礦開發(fā)
        1.2.4 鉬的生物作用及毒性
    1.3 多金屬硫化物尾礦重金屬釋放機制
        1.3.1 金屬硫化礦物
        1.3.2 金屬硫化礦物氧化與產酸效應
        1.3.3 礦物酸中和效應
        1.3.4 重金屬遷移機制
    1.4 水體中重金屬的遷移轉化
        1.4.1 水相中重金屬的遷移轉化
        1.4.2 沉積物中重金屬的遷移轉化
        1.4.3 水體重金屬地球化學形態(tài)
    1.5 選題依據、目的及內容
        1.5.1 選題依據
        1.5.2 研究目的
        1.5.3 研究內容
    1.6 研究方案、技術路線及意義
        1.6.1 研究方案
        1.6.2 技術路線
        1.6.3 研究意義
2 研究區(qū)概況及樣品采集與處理
    2.1 區(qū)域自然地理與水系
        2.1.1 區(qū)域自然地理
        2.1.2 水系
    2.2 礦床地質、成礦及開發(fā)背景
    2.3 輝鉬礦浮選及尾礦礦物和元素
        2.3.1 輝鉬礦浮選工藝
        2.3.2 尾礦礦物與重金屬元素特征
    2.4 鉬尾礦堆存分布與管理
    2.5 樣品采集與處理
        2.5.1 尾礦樣品采集與處理
        2.5.2 水體樣品采集與處理
3 鉬尾礦庫Mo等重金屬的釋放遷移及轉化
    3.1 研究目的與內容
    3.2 材料與方法
        3.2.1 供試尾礦特征
        3.2.2 檢測方法
    3.3 尾礦環(huán)境特征
        3.3.1 酸堿環(huán)境特征
        3.3.2 氧化還原環(huán)境特征
    3.4 尾礦庫礦物垂向分布及分層
        3.4.1 礦物垂向分布
        3.4.2 尾礦分層
    3.5 尾礦鉬等重金屬含量及地球化學形態(tài)分布
        3.5.1 尾礦鉬等重金屬含量分布
        3.5.2 尾礦剖面鉬等重金屬形態(tài)分布
    3.6 堿性鉬尾礦鉬等重金屬遷移機理
        3.6.1 硫化礦物氧化
        3.6.2 酸中和效應
        3.6.3 沉淀/溶解
        3.6.4 吸附/解吸
        3.6.5 共沉淀
    3.7 本章小結
4 鉬尾礦-水作用下Mo等重金屬釋放模擬
    4.1 研究目的與內容
    4.2 材料與方法
        4.2.1 供試尾礦樣品
        4.2.2 淋濾裝置
        4.2.3 實驗方法
    4.3 尾礦淋濾液pH及Ec值特征
        4.3.1 尾礦淋濾液pH值
        4.3.2 尾礦淋濾液Ec值
    4.4 鉬等金屬釋放量特征
        4.4.1 不同溫度和pH條件下鉬等金屬淋濾濃度特征
        4.4.2 不同溫度和pH條件下鉬等金屬釋放累積量
        4.4.3 不同粒徑尾礦金屬鉬釋放特征
        4.4.4 加速氧化與重金屬Mo的釋放
    4.5 尾礦重金屬釋放分析
        4.5.1 硫化礦物氧化與重金屬釋放
        4.5.2 重金屬沉淀、吸附等機制與重金屬釋放
        4.5.3 干旱期與重金屬釋放
        4.5.4 淋濾強度與重金屬釋放
    4.6 本章小結
5 鉬尾礦Mo等重金屬釋放遷移趨勢
    5.1 鉬尾礦酸堿環(huán)境演化與重金屬遷移趨勢
        5.1.1 研究目的與內容
        5.1.2 尾礦酸堿潛力評價技術
        5.1.3 測定方法
        5.1.4 酸堿環(huán)境變化趨勢
        5.1.5 酸堿潛力與重金屬遷移趨勢
    5.2 氧化還原環(huán)境與重金屬遷移趨勢
        5.2.1 SO4
2-的還原
        5.2.2 S^2-或H₂S與Fe、Cu和Zn遷移
        5.2.3 S^2-或H₂S與Mo遷移
    5.3 礦區(qū)氣候與尾礦重金屬遷移
    5.4 本章小結
6 礦區(qū)下游水體Mo等重金屬遷移轉化
    6.1 研究目的與內容
    6.2 分析方法
        6.2.1 礦物學分析
        6.2.2 地球化學分析
    6.3 鉬礦開發(fā)與水體Mo等重金屬遷移分布
        6.3.1 女兒河水相Mo等重金屬分布
        6.3.2 女兒河沉積物相Mo等重金屬空間分布
        6.3.3 礦山開發(fā)與水體重金屬污染的關系
    6.4 水體Mo等重金屬的分配
        6.4.1 分配系數
        6.4.2 Mo等重金屬在沉積物中的形態(tài)
        6.4.3 沉積物對Mo等重金屬的吸附過程
    6.5 沉積物中Mo等重金屬生態(tài)危害及釋放趨勢
    6.6 小結
7 鉬尾礦排水及下游水體除鉬技術
    7.1 鉬尾礦排水治理技術
        7.1.1 處理工藝流程
        7.1.2 處理過程條件的控制
    7.2 礦區(qū)下游人工濕地系統除鉬技術
    7.3 小結
8 結論
    8.1 主要結論
    8.2 問題與思考
參考文獻
創(chuàng)新點摘要
攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：4030514

boshi