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德兴铜矿4#尾矿库水质特性研究及水质实时监控系统开发

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摘要

尾矿是选矿中分选作业的产品之一，有用成分的含量最低，在当前的技术经济条件下，不宜再进一步分选的矿。通常，选矿产生的尾矿呈泥浆状，作为废料排入河沟或抛置于矿山附近筑有堤坝的尾矿库中，因此，尾矿及尾矿库废水是矿业开发、特别是金属矿业开发造成环境污染的重要来源。
　　 本论文首先对德兴铜矿4＃尾矿库进行了尾矿渣和水样分析、尾矿库废水酸化机理及实验分析、尾矿不同条件下金属溶出实验分析，研究了尾矿酸化情况和尾矿中重金属溶出规律。
　　 尾矿浆上清液的pH值在11.5～12.5之间，有机物含量较少，沉淀后尾矿残渣中Fe、Ca、Al、Mg含量较高；矿山酸性废水pH在2.0～2.3之间，废水中含有大量的重金属元素，此类废水若未经处理而排放将会对环境产生较大的危害；4＃尾矿库现场监测pH在6.6～7.4之间，碱性废水与酸性废水中和使多数金属含量大大降低，如Fe、Cu、Al、Cd，亦有少数金属含量较尾矿浆上清液中含量有所上升，如Mg、Mn、K、Na。尾矿库废水静态实验排除了4＃尾矿库进水自然酸化可能性，尾矿净产酸潜力试验和尾矿净产酸试验证明尾矿沉渣不具产酸潜力。
　　 尾矿渣浸泡液中重金属含量随浸泡时间延长呈现上升趋势；不同粒径条件下，尾矿颗粒越小，表面积越大，固液反应界面越大，金属溶出速度加快；不同pH条件下，金属溶出量变化大，pH在3.5～7.0条件下尾矿渣中Pb、Cr基本未溶出，尾矿渣浸泡液中Cu、Fe、Zn在低pH条件溶出量明显大于高pH条件下；在50 d浸泡过程中，尾矿渣中Cd均未溶出。
　　 在现场调研的基础上，通过尾矿库现场水质监测，对监测尾矿库水域进行布点，开发了一套适合4＃尾矿库的GPRS水质实时监控系统，监测尾矿库水质pH变化情况。
　　 本研究应用的水质酸化预测方法对在役尾矿库水质分析提供了有益参考，尾矿酸化研究和尾矿重金属溶出规律研究结果对尾矿库水域污染控制、运行管理、闭库管理具有一定借鉴意义。

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