多矿物处理酸矿排水中砷及渗透性研究

摘要

采用灰岩、骨炭、铁屑以及其混合物处理含As酸性矿排水.Langmuir对批吸附实验数据表明骨炭、灰岩以及铁屑最大吸附量分别为6.6,3.2和2.7mg/g.通过为期140d含As酸性矿排水柱处理实验,跟踪监测相应的pH、氧化还原电位(ORP)、As去除效果、Fe含量、P含量以及饱和导水率.结果表明:1)骨炭柱在As去除效果和渗透性方面均优于灰岩柱;2)通过引入体积分数为20%的铁屑能够显著改善体系的渗透性,尤其是对灰岩柱,可将其t时刻的饱和导水率与初始时刻的饱和导水率的比值γt/γ0从0.001提高到0.2;3)铁屑的引入能够将骨炭柱中P的质量浓度从400mg/L降低到10mg/L,各柱子出水口As的质量浓度均低于10$g/L,达到饮用水对As的要求,表明它们处理煤矿含As酸性矿排水潜力巨大;4)扫描电镜和X射线衍射揭示铁屑的引入能够将原无定形Fe3+沉淀物变为绿锈和蓝铁矿,从而改善体系渗透性.