狄军贞?等：粒径对煤矸石污染物溶解释放规律影响研究

有关粒径对煤矸石污染组分溶解释放规律的研究较少。因此，本试验以阜新高德、阜新海州和山西某矿的4种煤矸石为试验材料，基于静态浸泡法，分析了粒径、浸出时间对不同地区煤矸石浸出液ｐＨ、氧化还原电位(ＯＲＰ)、电导率、总硬度等指标变化的影响，揭示煤矸石粒径影响不同地区煤矸石污染组分溶解释放的规律。结合Ｘ－射线衍射(ＸＲＤ)和扫描电子显微镜(ＳＥＭ)检测，阐明不同地区煤矸石污染组分溶解释放的机制，为煤矸石堆放和填充复垦时污染物浸出情况提供参考，为煤矸石的污染防治和综合应用提供理论指导。

狄军贞¹，鲍斯航^1,2，杨逾¹，孟凡康¹，王显军¹，郭旭颖³，李振南⁴，林鑫¹，董艳荣¹

单位

1. 辽宁工程技术大学 土木工程学院；2.马来西亚博特垃大学 工程 学院；3.辽宁工程技术大学 理学院；4.中钢集团鞍山热能研究院有限公司

摘要

为研究粒径对不同地区煤矸石污染组分溶解释放规律的影响，以山西省和辽宁省3个煤矿区的4种煤矸石为试验材料，通过静态浸泡试验，分析了不 同粒径、不同浸出时间条件下4种煤矸石浸出液的pH，氧化还原电位(ORP)，电导率，总硬度，Fe²⁺、Mn²⁺、SO^2-₄浓度等指标变化。结合X-射线衍射和扫描电子显微镜检测，阐明不同地区煤矸石污染组分溶解释放的机制。

结果表明：在粒径为0.18～0.25 mm时，4种煤矸石释放的污染物量均达到较大值。阜新海州地区自燃煤矸石和海州地区原煤矸石的浸出液pH呈碱性，阜新高德地区自燃煤矸石和山西某矿原煤矸石的浸出液pH呈酸性。阜新高德地区自燃煤矸石浸出液的总硬度和SO^2-₄质量浓度分别为589、529 mg/L，山西某矿原煤矸石浸出液的Fe²⁺质量浓度为10.79 mg/L，阜新海州地区自燃煤矸石浸出液的Mn²⁺质量浓度为1.97 mg/L。煤矸石的表面存在孔隙、附着细小颗粒，且包含的沸石、黄铁矿、绿泥石、高岭石和磁铁矿等矿物容易溶解，向水中释放污染物。煤矸石粒径越小污染物越容易溶解释放；浸出0～3 d内污染物容易溶解释放，后期释放量趋于平稳。建议矿区施工时保持煤矸石的粒径大于0.18～0.25 mm，以减少煤矸石在堆积和填充复垦过程中向土壤和地下水释放污染离子。。

主要附图

引用格式

狄军贞，鲍斯航，杨逾，等. 粒径对煤矸石污染物溶解释放规律影响研究[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(4): 178-184.

DI Junzhen, BAO Sihang, YANG Yu，et al. Study on effects of particle size on dissolution and release law of pollutants in gangue[J]. Coal Science and Technology, 2020, 48(4): 178-184.

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