长期漏重金属的特性从石尾部泥基地质聚合物填充:实验和数值模拟研究
Jie Jiang1, Haohao Luo1, Xiaoduo Ou1
1School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, People's Republic of China.
Environmental technology
|November 13, 2023
概括
这项研究探讨了使用石尾矿泥制造地质聚合物,发现它增强了早期的强度,并有效地固定了重金属,如和铜,这对于环境应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 地质化学 地质化学
背景情况:
- 飞灰 (FA) 通常用于地质聚合物合成.
- 石尾矿 (BT) 泥是一个潜在的替代原料.
- 了解地质聚合物的长期漏行为对于重金属固定至关重要.
研究的目的:
- 评估在地质聚合物合成中用BT泥代替FA的可行性.
- 研究用于重金属固定的BT泥/FA地质聚合物 (BFG) 的长期漏行为.
- 通过数值模拟来评估BFG作为填充材料对环境的影响.
主要方法:
- 通过将BT泥作为FA的部分替代品来合成BFG.
- 测试合成的BFGs的机械性能 (压力强度).
- 在模拟酸雨条件下评估重金属 (Pb2+,Cu2+) 固定效率.
- 使用修改后的埃洛维奇方程,对漏的动力分析.
- 数字模拟以模拟垃圾填埋场中的BFG重金属液.
主要成果:
- 包含5Wt.%的BT泥,增强了早期地质聚合物的压力强度,没有额外的处理.
- 少量Cu2+提高了机械强度,而过多的重金属则产生了有害影响.
- 在模拟酸雨下,Pb2+和Cu2+的重金属固定效率超过了99.9%.
- 修改后的埃洛维奇方程准确地描述了Cu2+漂水动力学,显示了随着时间的推移而下降的速度.
- 数字分析显示了Cu2+从垃圾填埋场液中的三相漏模式.
结论:
- 未经加工的石尾渣可以直接用于地质聚合物合成.
- BFG表现出优异的长期稳定性和高的重金属固定效率,特别是Pb2+和Cu2+在酸性条件下.
- 该研究为在工程应用中使用BT泥基地质聚合物用于环境整治和废物管理提供了科学基础.
