铅锌矿选矿尾砂化学萃取技术研究

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1、硕f：学位论文摘要尾砂污染的防治与治理是尾砂和环境科学领域中的一个重要方向。随着矿山固体废物污染同益严重，尾砂的修复已经提到议事R程上来。人们开始重视研制、开发尾砂污染治理和修复技术，尾砂修复的概念可一般地理解为通过技术手段促使尾砂恢复其基本功能和重建生产力的过程。基于课题组及国内外的研究，本文以湖南省水口山铅锌矿矿区的尾砂坝堆存尾砂为研究对象，采用0．05mol·L_的EDTA作为萃取剂，对水口山铅锌选矿尾砂在尾砂柱中进行了连续萃取实验，探讨不同萃取时间对萃取效率的影响，并对尾砂柱不同深度的萃取效率与萃取时间的关系进行了探讨，并采用优化的BCR(Europe

2、anCommunityBureanofReference)连续萃取方案对萃取前后的Pb、Zn、Cu和Cd进行金属形态分析，研究不同的萃取剂对重金属Pb、Zn、Cu和Cd的萃取效率及萃取前后的金属形态变化特征，旨在为EDTA化学萃取去除尾砂重金属污染的实际应用提供借鉴和科学参考。实验结果表明，Pb、Cu、Zn和Cd等4种金属的萃取效率随萃取时间的增加而增加，萃取60h后，Pb、Cu、Zn和Cd的萃取效率分别达到34．35％、49．45％、53．87％、56．14％。萃取过程中，当不含重金属污染物的萃取剂溶液进入土壤单元时，萃取剂和土壤单元中的固相系统发生萃取作用

3、，固相重金属污染物逐渐发生转化并进入土壤单元的液相系统，萃取过程是一个动态的平衡过程，在一定条件下，重金属在固相系统／液相系统体系达到平衡，此时，输出的重金属污染物浓度达到最大值。由于固相系统／液相系统体系达到平衡需要一定的时间，因此土壤单元输入的重金属浓度Cr是一个先逐渐上升，达到最大值后逐渐慢慢下降的过程。正是由于该原因使得中间层的尾砂出现了峰值，并逐渐向下移动的规律。对于底层尾砂，相对于中间层的尾砂来说，其和萃取剂接触更为充分，萃取过程更加完全，而且萃取出的重金属直接流出了系统，使得逆向萃取过程发生的难度加大，因此，其重金属含量不是最大值，要低于中间层。

4、通过对重金属形态分析，EDTA是一种良好的化学萃取剂，对Pb、Zn、Cu和Cd均表现出较好的萃取效果，依次为Cd>Zn>Cu>Pb。重金属的4种形态，均能被EDTA萃取。在浅层土壤中，EDTA对酸可提取态金属的萃取尤为显著，但随着土壤柱深度的增加，酸可提取态最容易被重新吸附。在深层土壤中，氧化物结合态、有机结合态和残余态3种形态的金属萃取效果降低，可能与EDTA浓有色金属选矿尾砂化学萃取技术研究度降低有关。随着萃取时间的增加，萃取液总量也随之增加的情况下，重金属各形态浓度呈现大幅降低趋势，可能是由于重吸附作用得到抑制。萃取各时间段后，随着尾砂柱深度的增加，金属

5、的各形态浓度均有所增加，尤其是萃取时间越短，浓度增加越明显，这主要有3个原因：①随着尾砂深度的增加，EDTA由于已与上层尾砂中重金属发生作用，至使到达下层尾砂中的EDTA浓度下降，萃取效果也随之降低，这主要表现在萃取后深层土壤中氧化物结合态、有机结合态和残余态金属浓度均高于浅层土壤，低浓度的EDTA是不利于萃取此三种稳定结合形态的金属；②尾砂颗粒的重吸附，随着深度的增加，微小的尾砂粒子易于吸附离子态及螯合态(Me．EDTA)的金属，这主要表现在，酸可提取态重金属浓度随浓度增加显著升高；③由于尾砂的渗透性不太好，在水力作用及萃取液的总量不大的情况下，使萃取速度较

6、慢，被萃取出的重金属有充足的时间重新被尾砂粒子吸附。但在萃取时间、萃取液的总量增加的情况下，各重金属萃取效率得到提高。关健词：尾砂；印TA；重金属；化学萃取；尾砂柱¨硕Ij学位论文AbstractWiththeincreasingpollutionofsolidwastemine，ta订ingsrehabilitationhasbeenontheagenda．Ithasbecomethemainsourceofheavymetalcontaminationintheminingareas，whichincludingsoilsubstratescontamin

7、ated，soiltexturedestroyed，shortofnutrient，ecologicallandscapedestroyed，waterpollutionandbiologicaldiVersitydecrease．Workshoulddotorestoretheecologyonminedareas．Basingontheresearchago，choosingsoilsamplesfromShikoushanlead—zincmine，weinVestigatedtheapplicationofsoilwashingtechnologyin

8、tailingsoils．Inthef