论文部分内容阅读
随着电解锰行业的快速发展,电解锰渣堆存引发的环境问题尤为突出,不仅占用土地资源,并易引起土壤、地表水、地下水重金属污染,因此,安全有效的处理电解锰渣十分必要。本文主要研究了电解锰渣固化/稳定化及其用于道路填方的环境安全性,以开辟电解锰渣无害化、资源化新途径。主要研究结论如下:（1）本文通过含水率测定、比表面积测试、X射线荧光光谱分析（XRF）、浸出毒性分析等方法,对湖南某锰制品厂电解锰渣进行了理化特性分析。结果表明:锰渣的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MnO;锰渣的含水率为22.94%,比表面积为10.06m2/g,浸出毒性实验结果表明电解锰渣属于Ⅱ类工业固废。（2）固化/稳定化实验结果表明,当稳定剂Na2S掺量为1.25%,生石灰2.5%,粉煤灰3%,固化剂水泥掺量为12%时,对电解锰渣的固化/稳定化效果最佳,Mn、Pb的浸出浓度分别为0.022mg/L、0.019mg/L,分别符合GB8978-1996一级标准、GB3838-2002Ⅳ类标准。当离子矿化剂投加量为3%时,Mn、Pb的浸出液浓度分别为0.263mg/L、0.0385mg/L,分别符合GB8978-1996一级标准、GB3838-2002Ⅳ类标准。（3）利用土工实验分析固化/稳定化后锰渣的力学特性,结果表明:固化/稳定化后的锰渣主要是粒径为0.075mm的细颗粒,液限为60.3%,塑性指数为31.6,为高液限粘土,未经技术处理不宜直接用作道路填方材料,在做道路填方材料时宜搭配30%以上的砂土;固化/稳定化后的锰渣的渗透系数平均值为1.02×10-7cm/sec,渗透系数小,表明固化/稳定化后的锰渣作为道路填方材料后渣中重金属不易被雨水、地下水自然浸出;固化/稳定化后的锰渣作为道路填方材料时,其最佳含水率为24.8%;固化/稳定化后的锰渣自由膨胀率为29.5%;CBR2.5时平均值为6.57。（4）通过柱浸实验,模拟30年降雨对固化/稳定化后锰渣的污染物浸出的作用及其长效性。实验结果表明:Mn、Pb的浸出浓度均低于标准值,尤其是铅污染物析出量极小,降雨对固化/稳定化后锰渣路基填料的污染物浸出作用较小;从长效性来看,自第21年往后Mn的浸出浓度有逐年增加的趋势,需引起重视。（5）回填锰渣平均含水率23.54%与土工实验所要求的最佳含水率24.8%较为接近。回填地避开了地下水开采区、地下水利用区。回填后锰渣Mn、Pb的浸出浓度分别符合GB8978-1996一级标准、GB3838-2002Ⅳ类标准,环境安全性较好。