低品位铁矿中铜离子的淋溶规律及环境影响.pdf

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1、第2期矿产综合利用No．22013年4月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesApr．2013低品位铁矿中铜离子的淋溶规律及环境影响陈铁爻，李虹丽，苏庆平(成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都610059)摘要：本文模拟室外酸雨，对某地低品位铁矿堆场样品进行了动态淋溶实验。结果表明在一定酸雨和降雨量条件下，淋溶出的cu浓度与淋滤体积呈指数衰减关系，建立了低品位铁矿中铜的淋溶释放模型。证明了在一定的酸雨环境条件下，铁矿中的铜将逐渐溶出，造成堆放场地毒化，地下水污染等环境影响。关键词：低品位铁矿；酸雨淋溶；

2、淋溶释放模型；环境影响doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2013．02．018中图分类号：TD98；0652．4文献标识码：A文章编号：1000-6532(2013)02—0067-04我国铁矿资源现状是贫矿多、富矿少，矿石平均风干，混匀，粉碎至2mm；采用圆锥四分法，选取一品位只有33％，相比目前世界铁矿石供应大国的平半用于柱浸实验，剩下的分取0．5kg继续粉碎至均品位要低20％左右¨J。低品位矿按照品位级别0．15mm，用于化学组分分析。划分是指处于经济品位之下、边界品位之上的矿产1．2试验装置资源J。低品位铁矿不仅会造成

3、宝贵资源的严重浪费，同时还会引起如土地大量被占用、水体污染、土壤被毒化J、严重破坏生态环境等一系列安全环保问题。王海峰等曾对工业固体废弃物中的重金属的淋溶释放模式进行了研究，提出了工业固体废弃物中重金属淋溶释放的数学模型J。秦燕等对铜矿废石中重金属进行了淋溶实验研究，发现重金属淋滤的强度，随酸度的增加而增强。董汉英等对南方土壤进行了模拟酸雨淋溶实验，提出酸度在硅铝的淋溶释放中起着主导作用73。王敏对铅锌尾矿进行了动态淋溶实验，发现在酸雨动态淋滤下，尾矿中重金属释放呈指数负相关性J。以某地低品位铁矿堆为研究对象，采用动态模拟实验探讨了图1淋溶装置酸雨对

4、铁矿堆中铜的淋溶规律，通过数学模拟，建立Fig．1Theleachingequipment了低品位铁矿中铜的淋溶释放模型，证明了在一定本试验自制的室内酸雨模拟淋溶装置见图1，的酸雨环境条件下，铁矿中的铜将逐渐溶出，造成堆顶部容器为硫酸型酸液，往下是止水夹用于调节酸放场地毒化，地下水污染等环境危害，在低品位铁矿雨流量，中间为低品位铁矿玻璃填充柱(d=1．的堆存及应用中必须引起充分注意。3era)，底部是淋溶液接收容器。1试验准备1．3试验条件1．3．1药品与试剂1．1试验样品硫酸(分析纯98％)成都市科龙化工试剂厂、怡在低品位矿堆上分9处采集样品共30

5、kg；自然收稿日期：2012—11—10作者简介：陈铁爻(1986-)，男，硕士，研究方向为分析化学。·68·矿产综合利用2013正宝纯净水(二次反渗透水)华润怡宝食品饮料(深国家《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的三级圳)有限公司、铜标准溶液，1000mg／L(国家标准物标准限值，对环境具有潜在的危害。质研究中心)北京有色金属研究总院。表3低品位铁矿石痕置组分分析结果／mg·kg—1．3．2试验仪器与工作条件Table3Resultsofthetrace-compositionanalysisofAA-9000型原子吸收光谱仪(北京东

6、西仪器公thelow-gradeironores司)，PHB-5型pH计(上海伟业仪器厂)，cu空心阴Cu0ZnOAs203Cr2O3CdOPb0NiO极灯(中国钢铁研究总院)。8229191012807．20—178．0一表1原子吸收光谱分析条件Table1Analysisconditionofatomicadsorptionspectrum灯电流燃烧高度火焰类型工作条件元孝波长缝／nm／mm／mA／mm元素Cu324．70．2310贫燃焰浸出浓度／mg·L～0．040．040．180．050．00011．3．3试验方法表5低品位铁矿中铜的淋溶试验

7、结果1．3．3．1静态试验Table5ResultsofLeachingtestforcopperinthe称取低品位铁矿样品100．0g，按《固体废物low—gradeironores浸出毒性浸出方法硝酸硫酸法》(HJ／T299—2007)对低品位铁矿样品进行静态浸取试验，用原子吸收法测量浸出液中痕量元素浓度。1．3．3．2动态试验准确称该低品位铁矿矿样100．0g(粒度R=2mm)，填人淋滤柱中，模拟酸雨(根据实验要求调节不同酸度)，流速360mL／d，对样品进行连续10d的酸雨淋溶实验，每隔24h定时取样一次，用原子吸收光谱法测定淋出液中Cu的

8、浓度。2试验结果与讨论为了考察表3中有害成分对环境的危害程度，2．1低品位铁矿堆的化学组成采用不同类型和酸度