《表7 酸性条件下EDS分析》
为进一步研究不同化学条件对尾矿颗粒微观结构影响和成分变化,本文利用蔡司ZEISS EVO18型扫描电子显微镜,观察尾矿颗粒的微观结构,对比中性、酸性、碱性环境下的结构差异,得到结果如图9所示。利用X射线能谱仪,分析不同环境作用后,尾矿砂成分元素的变化,结果如表7和表8所列。从图9(a)可以看出,在p H=7的中性环境下,尾砂颗粒粒径分布离散,既有大于75μm的大颗粒粒径,也有小于20μm的小颗粒粒径,小颗粒尾砂松散地分布在大颗粒尾砂表面,颗粒与颗粒间距较为连续均匀。从图9(b)可以看出,当尾矿砂处在p H=3的酸性环境中,小颗粒尾砂大量被大量侵蚀,大颗粒尾砂呈散乱分布,且颗粒表面凸显出明显的棱角,颗粒间孔隙较大,通道较深。因此尾矿砂在酸性环境下孔隙比扩大,渗透系数变大,渗透性变好。从表7可以看出,经过酸性液浸泡后尾矿砂仍以Si元素主要形式存在,其中的Fe、Ca、Mg等元素的比重也适当增加,但各元素的占比顺序基本与中性条件下相似。从图9(c)可以看出,当尾矿砂处在p H=11的碱性条件下,尾砂颗粒被胶体沉淀物包裹,且紧密地粘结在一起形成网状蜂窝结构,大的蜂窝絮状体间被沉淀结晶物填充。因此,碱性环境下的尾砂渗透系数明显下降,渗透性降低。从表8可以发现,经过强碱作用后,尾矿砂的个元素占比发生了较大变化,其中Fe占比显著增大,主要由于尾砂中游离的Fe离子与碱反应,生成氢氧化铁所致,这与化学式(14)的得出提供了有力支撑条件。
图表编号 | XD00218392100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.09.28 |
作者 | 诸利一、杨鹏、吕文生、程晓亮、王昆 |
绘制单位 | 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室、北京科技大学土木与资源工程学院、北京科技大学土木与资源工程学院、北京联合大学北京市信息服务工程重点实验室、北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室、北京科技大学土木与资源工程学院、中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、山东科技大学矿业与安全工程学院 |
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