关键词:
铅锌尾矿
固结体
重金属
模拟扩散
长期稳定性
摘要:
目前,固化/稳定化技术仍是降低大宗重金属废物环境风险的有效途径之一,但重金属在固化后离子总量不变,并全部转存于固结体中,极易引发有毒重金属二次释放的潜在环境风险。该文以70%(w)铅锌尾矿(LZTs)占比制备的LZTs固结体(LZTCBs)为研究对象,通过半动态浸出试验,模拟不同自然侵蚀条件下LZTCBs中重金属的释放特性,探究固结体的重金属扩散模型并量化其长期环境稳定性能,并揭示LZTCBs中重金属的长期稳定固化机理。结果表明:LZTCBs在模拟地表/下水、酸性降雨和卫生填埋场渗滤液中Pb、Zn、Cr和Cd的释放机制为扩散控制,扩散系数分布在5.38×10^(-14)~2.98×10^(-8)cm^(2)/s,重金属污染离子流动性较低;经过100 a的模拟扩散,LZTCBs中Pb、Zn、Cr和Cd扩散面积分布在1.70×10^(-4)cm^(2)~1.83 m^(2),基本上在源头控制了重金属的释放;LZTCBs中重金属Pb、Zn、Cr和Cd主要通过化学沉淀、固溶体形成与吸附和物理固封的协同作用实现稳定化。由70%掺比制备的LZTCBs,可用于道路基础、矿山充填和采石场修复等实际工程,为实现有毒重金属废物的无害化和资源化利用提供了一条可行途径。