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[行业动态] 矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制 [帖子3238346]

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发表于 2021-7-13 22:07:38 | 显示全部楼层 |阅读模式

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题目矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制

作者:刘恒凤,张吉雄,周楠,沈玲玲,张罗斌,朱存利,王莉

作者单位

中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116

摘要

为探究胶结充填开采技术对矸石与粉煤灰中重金属的浸出和固化机制,通过测试不同粒径矸石基胶结充填材料(G-CPB)抗压强度、重金属含量和浸出毒性,并结合红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等手段,揭示了矸石粒径对材料抗压强度的影响规律,分析出块状矸石基胶结充填材料内部重金属浸出机理,总结了矸石基胶结充填材料对原材料内部重金属的固化机制.结果表明:矸石基胶结充填材料抗压强度随着粒径的增大呈先升高后降低的趋势;粉煤灰的生态风险程度为很强,矸石的生态风险程度为轻微;在浸泡条件下矸石基胶结充填材料中的Cd在前期的释放机理为延迟扩散或溶解作用,释放中期为溶解和扩散作用,释放后期为耗竭作用;固化机制主要有4种,分别为水化产物的物理包裹、碱性环境、吸附作用以及化学固定.

关键词:充填开采;环境功能;固体废弃物;毒性浸出;固化技术本文引用格式:刘恒凤,张吉雄,周楠,等.矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制[J].中国矿业大学学报,2021,50(3):523-531.部分图表

矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制-1.jpg


图1 原材料扫描电镜及能谱图

矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制-2.jpg


图2 连续水槽浸出测试步骤

矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制-3.jpg


图5 原材料内部重金属含量及评价

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