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 LIU Hengfeng;ZHANG Jixiong;ZHOU Nan;SHEN Lingling;ZHANG Luobin;ZHU Cunli;WANG Li

作者机构：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 

出 版 物：《中国矿业大学学报》 (Journal of China University of Mining & Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第3期

页      面：523-531页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0604706) 

主　　题：充填开采 环境功能 固体废弃物 毒性浸出 固化技术 

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.