酸法地浸采铀矿山地下水修复技术应用与探讨

随着地浸采铀矿山的退役,特别是应现代绿色矿山建设的要求,地下水修复越来越被重视,如何制定酸法地浸采铀矿山地下水修复法规,采用哪种修复技术才能获得更好的效果,这些问题一直困扰着环境保护部门和项目执行者。本研究针对酸法浸出矿山特点,提出了地下水修复法规的制定原则,并实践了地下水修复综合技术、自然净化、迁移净化、冲洗、弱酸浸出等方法,并在应用中获得较好的效果。在总结地浸采铀矿山地下水修复现场试验和退役矿山实际应用的基础上,充分分析影响地下水修复的矿床自然条件、地下水质量和用途、修复技术、修复费用和时间等因素,给出了推荐的酸法地浸采铀矿山地下水修复策略。     

蒙脱石吸附铀机理实验研究

蒙脱石吸附铀实验研究表明,溶液pH值为5.0~6.0时,蒙脱石对铀的吸附率最大,为55.70%~59.81%;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型,但Freundlich模型更好,相关系数达0.9983;铀吸附动力学可用二级速率方程描述,相关系数达0.9199~0.9876;钾、钠释放可用一级反应动力学方程描述,相关系数在0.8782~0.9929之间;蒙脱石吸附铀主要是表面吸附.     

浸矿微生物共培养体系在氟胁迫下的基因调控机理探索

为了探明混合浸矿微生物的耐氟性能及其基因调控机理,应用功能基因芯片(FGA-Ⅱ)研究了5株浸矿细菌(Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270,Leptospirillum ferriphilum YSK,Sulfobacillus thermosulfidooxidans ST,Acidithiobacills thiooxidans A01,Acidithiobacills caldus S1)所构成的共培养体系在4.8 mmol/L氟胁迫下的基因表达谱.结果表明,该共培养体系中与氟胁迫相关的基因主要涉及到硫代谢、细胞膜、电子传递、解毒、碳固定、氮代谢等多个方面功能的代谢途径,而且各个途径在短时间(60 min)氟胁迫倾向于高效表达,而长时间(120 min)氟胁迫各个途径更倾向于低效表达.芯片图谱分析表明,氟胁迫下共培养体系中起主导调节作用的是其中的优势种群,但是劣势种群在氟胁迫时很大程度上辅助了优势种群的生长及其氧化活性的保持.     

组合浸矿细菌菌群的氧化特性及其群落结构分析

为了探究组合浸矿细菌菌群的氧化特性及其群落结构,构建4株浸矿细菌(Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270,Leptospirillum ferriphilum YSK,Acidithiobacills thiooxidans A01,Acidithiobacills caldus S1)的组合浸矿菌群.实验结果表明:此组合浸矿细菌菌群中的菌体具有较高的生物活性,表现出良好的的铁、硫氧化能力.并采用实时荧光定量PCR技术对菌群的群落结构进行了分析.结果表明:此体系中A.ferrooxidans ATCC 23270、A.thiooxidans A01是优势种群;L.ferriphilum YSK和A.caldus S1是劣势种群.     

固定床生物反应器处理铀矿冶废水中NO-3模拟试验研究

针对铀矿冶废水中存在过量硝酸根的问题,通过以轻质黏土陶粒为载体的上流式固定床生物反应器对模拟的铀矿山废水进行了NO－₃的去除试验研究。考察了载体种类、挂膜次数、NO－₃质量浓度、pH、n(C)/n(N)和水力停留时间(hydraulic retention time ,HRT)等因素对反硝化效果的影响,结果表明生物反应器对硝酸根去除效果良好。以NO－₃质量浓度为500 mg/L模拟废水进行流动实验,tHRT由6 h下降至2 h的过程中,反应体系稳定后NO－₃去除率均为100%,达到了预期的去除效果。     

某铅锌选矿废水对黄铁矿浮选行为的影响

选矿废水含有大量重金属离子、选矿药剂、悬浮物等污染物,直接排放会引起水资源浪费和环境污染.本文通过单矿物浮选试验,研究了废水、蒸馏水、废水处理水三种体系中,丁黄药、丁铵黑药及乙硫氮对黄铁矿的浮选行为的影响.实验结果表明:在废水体系中加与不加捕收剂,黄铁矿的浮选回收率均比蒸馏水体系中低;在废水处理水体系中,无论加或不加捕收剂,黄铁矿的浮选回收率均比废水体系中高.     

巯基树脂吸附—异戊醇萃取光度法测定金

提出了硫酸盐浸出液中金的检测新方法.采用加酸分解硫代硫酸盐,快速有效地破坏硫代硫酸金配合物,在王水介质中,以巯基树脂吸附、分离金.洗脱分离后,用异戊醇为萃取剂富集分离出Au3+.在HAc-NaAc缓冲介质中,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)增溶,用硫代米蚩铜(TMK)显色测定金含量.该方法将巯基树脂吸附和异戊醇萃取有机的结合起来,测定下限为0.2 mg/L,精密度优于±2.5%,回收率为94%~103%,可用于工艺试验控制分析.     

浅层地下水中污染物迁移模拟技术研究现状与发展趋势

介绍了国内外较流行的地下水数值模拟模型，对比分析了各类模型在模拟浅层地下水中污染物运移时的结构、特点及适应领域，可作为环境保护部门及研究人员在模型选用时参考；探讨了我国地下水中污染物运移模拟现状中存在的问题，并提出了相应的对策．     

CO_2+O_2地浸采铀污染物的产生及SRB治理探索试验

CO2+O2地浸与酸法地浸相比,具有显著的环保优势,但也会对地下水造成一定的影响,如在生产过程中可能产生SO2-4、Mn2+和其他重金属离子.本文阐述了CO2+O2地浸采铀污染物的产生机理,开展了SRB治理污染物的探索性试验.主要研究了不同p H、不同氮气压力下SRB处理还原硫酸根的效果,结果表明,p H值对SRB还原硫酸根有很大影响,当p H值为6~8时,SRB还原硫酸根的效果最好;与氮气加压条件相比,没有氮气加压的情况下,SRB还原硫酸根的效果更好;SRB能在一定的溶解氧水平下存活,并且还原硫酸根的效果更好.     

离子交换树脂对铀的静态和动态吸附行为研究

利用规格为Φ40 mm×1200 mm的吸附装置模拟实际铀水冶过程工业生产过程,测得了在固定床离子交换吸附的穿透曲线,并进行了静态吸附实验,测得了不同浓度条件下的平衡吸附量.应用Freundlich与Langmuir等温吸附方程对实验数据进行拟合,结果表明两者都适合描述离子交换树脂对铀的吸附,说明铀的吸附过程受到液膜扩散和孔内扩散共同控制,同时得到了动态吸附容量是静态吸附容量的1.87倍左右.应用Bohart-Adams模型、Wolborska模型对穿透曲线进行拟合,相关系数均在0.92以上,模型得到的树脂吸附容量与液计吸附容量误差较小.对静态吸附与动态吸附的区别,本文提出了观点加以解释.