一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，包括以下步骤，在矾矿产区内采集矾矿废石，磨碎混合，获取粉煤灰及污泥与废石样品混合，测定混合样品重金属含量；配置不同酸性的淋滤液；设置实验组，实验组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱内均加入1kg的混合样品；三根淋滤柱内分别加注三种不同酸性的淋滤液，每隔相同天数收集三根淋滤柱的滤出液；对实验组内三根淋滤柱每次收集的滤出液分别进行测定，得出滤出液pH值与重金属含量的测定值，测定值与对应淋滤液pH初始值、混合样品重金属含量初始值进行比较，得出粉煤灰、污泥对矾矿废石酸化的抑制效果。本发明专利技术为大量矾矿废石的处理提供了解决方案，极大改善矿区周边居民的生活环境。

【技术实现步骤摘要】
一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法
本专利技术属于矾矿废石处理
，具体涉及一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法。
技术介绍
目前，明矾矿石开采后，会产生大量的矾矿废石堆，矾矿废石内存在大量重金属、且会进行酸化。在现场勘探过程中，对矿区内地表积水现场检测，地表积水pH值在3左右，植被稀少，对周围居民的生活造成严重影响。污泥以及粉煤灰均是工农业的废弃物，如处理不当，仍会对环境产生影响，相对容易获取；污泥一般可作为废弃地表土的替代物，因污泥中含有丰富养分，可满足植物生长需求，往往能取得良好的植物修复的效果；粉煤灰中含有大量的CaO、MgO等碱性物质，大多呈碱性，具有一定的中和酸性废水能力。粉煤灰还具有较强的吸附能力，可以吸附酸性废水中的酸性物质及重金属等有害物质。因此，若污泥或粉煤灰对现有大量明矾废石堆酸化具有抑制效果、对重金属能有效抑制析出，将为大量矾矿废石队的处理提供了解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，包括以下步骤：步骤一：在矾矿堆上多点采样，采样废石自然风干，磨碎混合后过筛网筛选，得到废石样品，测定废石样品重金属含量初始值；测定粉煤灰、污泥中重金属含量初始值，将适量粉煤灰、污泥与废石样品按比例混合均匀，得到混合样品；依据矾矿堆所在地区年降水平均pH值，配置三种不同酸性的淋滤液；步骤二：设置实验组，实验组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱内均加入等量的混合样品；三根淋滤柱内分别加注等量的三种不同酸性的淋滤液，淋滤液按设定流速下滴，间隔相同天数收集淋滤柱的滤出液；步骤三：对步骤二中每次收集的滤出液进行测定，得出滤出液pH值与重金属含量值；将滤出液测定值与对应淋滤液pH初始值、混合样品重金属含量初始值比较判断，得出粉煤灰、污泥对矾矿废石酸化的抑制效果。进一步的，在步骤二中增设空白对照组，空白对照组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱均内加入等量的废石样品；三根淋滤柱内分别加注等量步骤一中三种不同酸性的淋滤液；淋滤液按设定流速下滴，间隔相同天数收集淋滤柱的滤出液；对空白对照组内三根淋滤柱每次收集的滤出液进行测定，得出滤出液pH值与重金属含量值。进一步的，步骤一中混合样品的废石、粉煤灰、污泥按重量比10:2:3进行混合。进一步的，步骤一中矾矿废石先后分别过100目筛网、18目筛网进行筛选。进一步的，步骤一和步骤三中测定的重金属包括As、Hg、Cu、Cr、Cd和Zn。进一步的，步骤一中在矾矿堆上对废石进行蛇形布点采样，采集后的废石在25℃自然风下风干。本专利技术的有益效果是：本专利技术设计了利用工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，通过实验组内三根淋滤柱的比较实验，得出粉煤灰与污泥的添加可提高系统的pH值，并吸附废石中部分的重金属，降低重金属的析出量，缓和了重金属的毒理性；在实验组后增设了空白对照组，进一步排除了其他因素对实验组内粉煤灰和污泥对废石酸化抑制有效的影响；本专利技术为大量矾矿废石的处理提供了解决方案，且污泥与粉煤灰处理后的尾矿增加了养分，使其更加符合植物生长要求，可种植植物，极大改善矿区周边居民的生活环境。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实验组滤出液pH值变化趋势图。图2为本专利技术实验组Cu累积滤出量示意图。图3为本专利技术实验组Zn累积滤出量示意图。图4为本专利技术实验组As累积滤出量示意图。图5为本专利技术实验组Hg累积滤出量示意图。图6为本专利技术空白对照组滤出液pH值变化趋势图。图7为本专利技术空白对照组Cu累积滤出量示意图。图8为本专利技术空白对照组Zn累积滤出量示意图。图9为本专利技术空白对照组As累积滤出量示意图。图10为本专利技术空白对照组Hg累积滤出量示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：实验地点：安徽省合肥市庐江县矾矿区。依据合肥市2000—2016年安徽酸雨分布情况，年平均降水pH为4.2—5.4，合肥市为酸雨的高发区，强酸雨频率为24%。本实验初始条件的选择接近合肥地区自然环境和酸雨概况：温度选择为20-30℃，依据合肥地区年平均降水pH为4.2—5.4，配制pH值为4、5、6的三种酸性淋滤液。实验中可采用电感耦合等离子体质谱法测定样品中重金属含量，采用原子荧光光谱仪测定样品中Hg的含量。工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法具体步骤如下：步骤一：采用蛇形布点，在矾矿堆上采集4份样品，采样废石在25℃自然风下风干、磨碎混合；先后分别过100目筛网、18目筛网进行筛选，得到废石样品，测定废石样品中重金属含量的初始值，废石重金属含量见表1-1；表1-1废石重金属元素含量（mg/kg）CuCrZnNiHgAsCdS(%)Fe(%)Al(%)10519.2781.68.32263.170.2436.134.5510.9获取适量粉煤灰及污泥，测定粉煤灰及污泥中重金属含量的初始值；取废石样品与粉煤灰、污泥按重量比10:2:3进行混合均匀，得到混合样品；污泥中重金属含量见表1-2，粉煤灰中重金属含量见表1-3；表1-2污泥成分分析(mg/kg)有机物(%)CrCuZnNiHgPbCdTP(%)TN(%)5346.360.8128.2638.560.14517.45.881.5322.237表1-3粉煤灰中金属元素含量（mg/kg）CrCdNiCuZnPbFe(%)Al(%)81.10.50231.986.310456.33.4613.3分别配置pH值为4、5、6的三种酸性淋滤液；步骤二：设置实验组，实验组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱内均加入1kg的混合样品；三根淋滤柱内分别加注pH值为4、5、6的三种酸性淋滤液1200ml，淋滤液按30ml每天的流速匀速下滴，每隔两天收集三根淋滤柱的滤出液；步骤三：对实验组内三根淋滤柱每次收集的滤出液分别进行测定，得出滤出液pH值与As、Hg、Cu、Cr、Cd和Zn的含量测定值；每份滤出液测定值与对应淋滤液pH初始值、混合样品重金属含量初始值进行比较，得出粉煤灰、污泥对矾矿废石酸化的抑制效果。综上所述，参见图1、图2、图3、图4、图5，经过40天的淋滤实验，实验组的内三根淋滤柱内的滤出液pH值有明显提升，重金属滤出量显著降低，且滤出速率变缓。40天之后，实验组渗滤液pH值均在7左右；实验组Cu、Zn、As、Hg的滤出量分别为5.9mg/kg、0.41mg/kg、0.85mg/kg、12ug/kg。为排除其他因素对实验组内粉煤灰和污泥对废石酸化抑制有效的影响，在实施例1中的步骤二中增设空白对照组；空白对照组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱均内加入1kg的废石样品；三根淋滤柱内分别加注pH值为4、5、6的三种酸性淋滤液1200ml；淋滤液按30m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在矾矿堆上多点采样，采样废石自然风干，磨碎混合后过筛网筛选，得到废石样品，测定废石样品重金属含量初始值；测定粉煤灰、污泥中重金属含量初始值，将适量粉煤灰、污泥与废石样品按比例混合均匀，得到混合样品；依据矾矿堆所在地区年降水平均pH值，配置三种不同酸性的淋滤液；步骤二：设置实验组，实验组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱内均加入等量的混合样品；三根淋滤柱内分别加注等量的三种不同酸性的淋滤液，淋滤液按设定流速下滴，间隔相同天数收集淋滤柱的滤出液；步骤三：对步骤二中每次收集的滤出液进行测定，得出滤出液pH值与重金属含量值；将滤出液测定值与对应淋滤液pH初始值、混合样品重金属含量初始值比较判断，得出粉煤灰、污泥对矾矿废石酸化的抑制效果。

【技术特征摘要】
1.一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在矾矿堆上多点采样，采样废石自然风干，磨碎混合后过筛网筛选，得到废石样品，测定废石样品重金属含量初始值；测定粉煤灰、污泥中重金属含量初始值，将适量粉煤灰、污泥与废石样品按比例混合均匀，得到混合样品；依据矾矿堆所在地区年降水平均pH值，配置三种不同酸性的淋滤液；步骤二：设置实验组，实验组内设三根淋滤柱，每根淋滤柱内均加入等量的混合样品；三根淋滤柱内分别加注等量的三种不同酸性的淋滤液，淋滤液按设定流速下滴，间隔相同天数收集淋滤柱的滤出液；步骤三：对步骤二中每次收集的滤出液进行测定，得出滤出液pH值与重金属含量值；将滤出液测定值与对应淋滤液pH初始值、混合样品重金属含量初始值比较判断，得出粉煤灰、污泥对矾矿废石酸化的抑制效果。2.根据权利要求1所述的一种工农业废弃物抑制矾矿废石堆酸化的试验方法，其特征在于：在步骤二中增设空白对照组，空白对照组内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金文，左丹丹，岳梅，韩蔚，张文明，闻高志，武兴华，刘盛萍，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34