[发明专利]一种尾矿饱和溶液增强电动修复技术去除尾矿中Pb和Cr的方法

说明书

本发明涉及一种尾矿饱和溶液增强电动修复技术去除尾矿中Pb和Cr的方法，属于环境保护技术领域。首先将去离子水加热煮沸并冷却备用，用处理过的去离子水配制0.1～0.4mol/L的抗坏血酸溶液和0.1mol/L的柠檬酸按摩尔比1:1～6:1配置成尾矿饱和溶液；将尾矿加入得到的尾矿饱和溶液进行饱和土柱8～15h，将完成饱和土柱的尾矿进行电动修复，其中阴阳极电极均为石墨电极，阳极电解液为去离子水，阴极电解液为采用柠檬酸调节pH为1～4酸液。本方法在控制阴极电解室pH基础上，加入尾矿饱和溶液，将尾矿中的Pb和Cr增强为弱酸提取态，在强酸性缓冲能力尾矿中修复效率高的电动修复方法。

技术领域

本发明涉及一种尾矿饱和溶液增强电动修复技术去除尾矿中Pb和Cr的方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

根据国土资源经济研究院发布的《中国矿产资源节约与综合利用报告（2015）》，我国尾矿的年排放量在15亿吨以上，目前尾矿堆存146亿吨，由于其增量仍高于利用量，所以这一数字仍在继续增长。尾矿中含有含量较高的重金属。Pb，Cd是尾矿中比较常见的重金属类型，具统计显示，多数尾矿中重金属主要以可还原态，弱酸提取态形态存在，一些金尾矿中可还原态重金属Pb，Cd的含量可以占总量的70%以上。

土壤电动修复技术是20世纪80年代末才兴起的一种原位修复技术，由于具有修复效率高、修复周期短、修复彻底等优点，因此受到了国内外研究者的普遍关注。电动修复技术主要是通过电迁移、电渗流的方式将土壤中的重金属迁移出来。但有很多因素对电动修复的效果有着一定的影响，其中最主要的就是土壤的pH值，土壤的pH值影响着重金属离子的溶解度、存在形态以及在土壤中的吸附解吸特性。

对于一般性土壤，当电解室pH控制在酸性范围内，处理土壤的pH也会相应的降低，从而使得吸附在土壤颗粒表面的弱酸提取态重金属（包括可还原态重金属转化而来以及土壤本身所含）解析进入孔隙液并在电场作用下进行电迁移，但当处理对象是含量大量的碳酸盐、硅酸盐、和磷酸氢盐的尾矿时，其酸性缓冲能力比较强，这样即使阴极电解室pH得到了控制，尾矿pH也不易改变，当可还原态重金属转化为了更易提取的弱酸提取态时，重金属由于土壤pH较高依旧重新吸附在尾矿颗粒表面，致使尾矿中重金属的去除率依旧很低。

对于高酸性缓冲能力尾矿重金属的电动修复试验，上述所出现的问题亟待解决。所以在控制阴极电解室pH时的基础上，选择良好的尾矿饱和溶液是提高电动修复可还原态重金属污染尾矿效率的关键。

发明内容

针对现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种尾矿饱和溶液增强电动修复技术去除尾矿中Pb和Cr的方法。本方法在控制阴极电解室pH基础上，加入尾矿饱和溶液，将尾矿中的Pb和Cr增强为弱酸提取态，在强酸性缓冲能力尾矿中修复效率高的电动修复方法，本发明通过以下技术方案实现。

一种尾矿饱和溶液增强电动修复技术去除尾矿中Pb和Cr的方法，其具体步骤如下：

（1）首先将去离子水加热煮沸并冷却备用，用处理过的去离子水配制0.1～0.4mol/L的抗坏血酸溶液和0.1mol/L的柠檬酸按摩尔比1:1～6:1配置成尾矿饱和溶液；

（2）将尾矿加入步骤（1）得到的尾矿饱和溶液进行饱和土柱8～15h，将完成饱和土柱的尾矿进行电动修复，其中阴阳极电极均为石墨电极，阳极电解液为去离子水，阴极电解液为采用柠檬酸调节pH为1～4酸液。

所述步骤（2）中电动修复为在电压梯度为0.5~3V/cm条件下电动修复5~15天。

上述步骤（2）中电动修复装置为：利用有机玻璃加工而成，试验装置外形呈矩形，主要分为三大部分，中间的土壤室以及两边的阴阳电极室，土壤室、阴阳电极室的内部尺寸（L×W×H）分别为20×5×7；6×5×7（cm），试验装置内还包括阴阳极电解液、阴极电极、阳极电极，配备有直流稳压电源来提供电能。