当前位置: X-MOL 学术Mine Water Environ. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Kinetic Testing for Oxidation Acceleration and Passivation of Sulfides in Waste Rock Piles to Reduce Contaminated Neutral Drainage Generation Potential
Mine Water and the Environment ( IF 2.1 ) Pub Date : 2020-04-14 , DOI: 10.1007/s10230-020-00680-z
Valérie Roy , Isabelle Demers , Benoît Plante , Martin Thériault

Contaminated neutral drainage (CND), generated when metals are leached and enough neutralizing minerals are present to keep a near-neutral pH, is a growing environmental concern related to mine waste management. There is a need to find ways to reduce CND generation from mine waste to avoid perpetual effluent treatment. Nickel concentrations at the Lac Tio mine effluent have been sporadically higher than provincial environmental standards. In this project, three different treatment solutions were applied to Lac Tio mine waste rock samples in 70 kg waste rock columns in an attempt to reduce nickel CND generation potential by forcing sulfide oxidation and/or passivation. Following the applications, kinetic tests were used to determine any reduction in sulfide oxidation and nickel leaching. Hydrogen peroxide and sodium silicate were the main products tested, alone and in combination with a sodium bicarbonate buffer. Buffered hydrogen peroxide showed the best potential to reduce CND generation, with nickel release reduced from 1.4 × 10 –3 mg/kg/day (untreated) to 4.0 × 10 –5 mg/kg/day (treated) and near-neutral pH values. This passivation treatment also reduced the sulfur release rate by more than 50%. Optical and scanning electron microscopy observations supported the laboratory results. To conclude, this research project proposes a new way to reduce the CND generation potential of low sulfide waste rock. 中性污染废水(CND)在金属滤出并有足够中和矿物保持液体近中性时产生。CND废水正日益成为矿山矸石管理的关注焦点。有必要寻找减少矿山矸石产生CND废水的方法, 避免日后无休止地进行CND废水处理。研究项目用多种加速硫化物氧化或钝化的处理液处理Lac Tio矸石样品, 降低它们产生含镍中性废水的能力。在镍去除处理前 Lac Tio排放废水的镍浓度时常超过省级环境标准。实验首先用处理液处理废矿石, 然后用动力试验法确定硫化物氧化性和浸出镍的减少特性。用内装70 kg废矿石的淋溶柱进行了三种处理液试验。过氧化氢和硅酸钠是被单独或与碳酸氢钠缓冲液一起被检出的主要滤出物。缓冲的过氧化氢具有最好的降低中性污染废水潜力, 镍释放率也从处理前1.4 × 10 –3 mg/kg/day降至处理后4.0 × 10 −5 mg/kg/day, 溶液pH值接近中性。由于钝化作用, 硫的释放率也较未处理降低一半以上。光学显微镜和扫描电子显微镜的观察都证实了上述实验结果。为此 研究项目提出了一种减弱低硫废矿石产生CND废水潜力的新方法。 El drenaje neutral contaminado (CND), generado cuando los metales se lixivian y hay suficientes minerales neutralizantes para mantener un pH casi neutro, es una preocupación ambiental creciente relacionada con el manejo de los desechos mineros. Es necesario encontrar formas de reducir el potencial de generación de CND a partir de los desechos mineros para evitar el tratamiento perpetuo de los efluentes. En este proyecto, se aplicaron diferentes soluciones de tratamiento en las muestras de roca residual de la mina Lac Tio para intentar reducir el potencial de generación de CND de níquel forzando la oxidación y/o pasivación de sulfuro. Las concentraciones de níquel en el efluente de la mina Lac Tio, antes del tratamiento de eliminación de níquel, han sido esporádicamente más altas que las normas ambientales provinciales. El trabajo de laboratorio consistió en aplicar una solución de tratamiento a la roca residual, seguido de pruebas cinéticas para determinar la reducción de la oxidación de sulfuro y la lixiviación de níquel. Se probaron tres soluciones en columnas de roca residual de 70 kg. El peróxido de hidrógeno y el silicato de sodio fueron los principales productos probados, solos o en combinación con un tampón de bicarbonato de sodio. El peróxido de hidrógeno tamponado mostró el mejor potencial para reducir la generación de CND, con una reducción de la tasa de liberación de níquel de 1,4 × 10–3 mg/kg /día (sin tratar) a 4,0 × 10–5 mg/kg/día (tratado) y valores de pH casi neutros. Este tratamiento también redujo la velocidad de liberación de azufre en más de la mitad de la velocidad de liberación no tratada como resultado de la pasivación. Las observaciones de microscopía electrónica y de exploración óptica respaldaron los resultados de laboratorio. Para concluir, este proyecto de investigación propone un nuevo enfoque para reducir el potencial de generación de CND para la roca residual con bajo contenido de sulfuro. Kontaminiertes, neutrales Sickerwasser (contaminated neutral drainage: CND) entsteht, wenn Metalle freigesetzt werden, aber ausreichend neutralisierende Minerale vorliegen, um den pH-Wert im neutralen Milieu zu halten. CND stellen im Bereich des bergbaulichen Abfallmanagements ein zunehmendes Umweltproblem dar und es gibt einen dringlichen Bedarf an Möglichkeiten zur Vermeidung der dauerhaften Sickerwasserbehandlung durch Reduzierung des Entstehungspotentiales. Im vorliegenden Projekt wurden verschiedene Behandlungsmöglichkeiten auf Abraumproben aus der Lac Tio Mine angewendet. Ziel war die Reduzierung des Entstehungspotentiales nickelhaltigen CNDs durch Verstärkung der Oxidation und/oder Passivierung von Sulfiden. Nickelkonzentrationen im Ablauf der Lac Tio Mine vor der Wasseraufbereitung lagen bisweilen über der einschlägigen Umweltnorm der Provinz. Die Laborexperimente umfassten die Behandlung von Abraumproben mit einer Lösung gefolgt von kinetischen Tests zur Untersuchung der Reduktion von Sulfidoxidation und Nickellaugung. Drei Lösungen wurden auf Säulen mit 70 kg Abraum getestet. In der Hauptsache wurden Wasserstoffperoxid und Natriumsilikate, mit oder ohne Natriumbicarbonat-Puffer, getestet. Gepuffertes Wasserstoffperoxid zeigte das höchste Potential zur Reduzierung der CND-Entstehung mit einer Verringerung der Nickelfreisetzung von 1.4 × 10–3 mg/kg/Tag (unbehandelt) auf 4.0 × 10–5 mg/kg/Tag (behandelt) mit pH-Werten im neutralen Bereich. Auch die Freisetzungsrate für Schwefel wurde infolge der Passivierung um mehr als die Hälfte verringert. Die Laborergebnisse wurden durch Untersuchungen mittels Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie gestützt. Schlussfolgernd wird mit dem vorliegenden Forschungsprojekt eine neue Herangehensweise zur Reduzierung des CND-Entstehungspotentials für Abraum mit geringen Sulfidgehalten vorgeschlagen

中文翻译:

废石堆中硫化物氧化加速和钝化的动力学测试,以减少污染的中性排水产生潜力

当金属被浸出并且存在足够的中和矿物质以保持接近中性的 pH 值时,会产生污染的中性排水 (CND),这是与矿山废物管理相关的日益严重的环境问题。需要找到减少矿山废物产生 CND 的方法,以避免对污水进行永久性处理。Lac Tio 矿山流出物中的镍浓度偶尔高于省级环境标准。在该项目中,将三种不同的处理溶液应用于 70 kg 废石柱中的 Lac Tio 矿山废石样品,试图通过强制硫化物氧化和/或钝化来降低镍 CND 的生成潜力。在应用之后,使用动力学测试来确定硫化物氧化和镍浸出的任何减少。过氧化氢和硅酸钠是测试的主要产品,单独和与碳酸氢钠缓冲液结合使用。缓冲过氧化氢显示出减少 CND 生成的最佳潜力,镍的释放量从 1.4 × 10 –3 mg/kg/天(未处理)降低到 4.0 × 10 –5 mg/kg/天(处理)和接近中性的 pH 值. 这种钝化处理还使硫释放率降低了 50% 以上。光学和扫描电子显微镜观察支持了实验室结果。总而言之,该研究项目提出了一种降低低硫化物废石 CND 生成潜力的新方法。中性污染细微(CND)在金属滤出并有边缘和矿物元素近时产生。CND有必要寻找矿山矸石管理的关注焦点。有必要寻找矿山矸石产生CND的方法,避免日后无休止地CN脱脱处理。研究项目用多种加速含铬物降低或钝化的处理液处理Lac Tio矸石,它们的产生含镍中性沉淀的能力。在镍去除处理前Lac Tio降低排放渗处理实验首先用处理液处理废旧标准,然后用动力试验法确定了石墨的性质和浸出镍的减少特性。用内装70公斤废的淋溶柱进行了三种处理液试验。缓冲液同时被检出的主要滤出物。缓冲过氧化氢具有最好的降低中性污染可能性,镍释放率也从处理前1.4×10 –3毫克/公斤/天下降处理后4.0 × 10 −5 mg/kg/day,溶液pH值接近中性。由于钝化作用,硫的释放率也较未处理降低以上。光学和扫描电子显微镜结果的观察都已经上述实验了。研究项目提出了一种降低低发光抑制产生的新方法。 CND drenaje中性污染(CND),generado cuando los metales selixivian y hay suficientes centrales para mantener un casi neutro, es una preocupación creciente relacionada con el manejo de los desechos minros。Es necesario encontrar formas de reducir el potencial de generación de CND a partir de los desechos mineros para evitar el tratamiento perpetuo de los efluentes。En este proyecto, se aplicaron diferentes soluciones de tratamiento en las muestras de la mina de la mina lac Tio para intenttar reducir el potencial de generic de CND de níquel forzando la oxidación y/o pasivación desulfo。Las concentraciones de níquel en el efluente de la mina Lac Tio, antes del tratamiento de eliminación de níquel, han sido esporádicamente más altas que las normas environmentales Provincees。El trabajo delaboratorioconsistió en aplicar una solución de tratamiento a la roca残留,seguido de pruebas cinéticas para determinar la reducción de la oxidación desulfo y la lixiviación de níquel Se probaron tres soluciones en columnas de roca 残留物 70 公斤。El peróxido de hidrógeno y elsilato de sodio fueron los principales productos probados, solos o en combinación con un tampón de bicarbonato de sodio。El peróxido de hidrógeno tamponado mostró el mejor potencial para reducir la generic de CND, con una reducción de la tasa de liberación de níquel de 1,4 × 10–3 mg/kg /día (sin tratar) a 4,0 × 10– 5 mg/kg/día (tratado) y valores de pH casi neutros。Este tratamiento también redujo la velocidad de liberación de azufre en más de la mitad de la velocidad de liberación no tratada como resultado de la pasivación。Las observaciones de microscopíaelectricrónica y de exploración óptica respaldaron los resultados delaboratorio。Para concluir, este proyecto deinvestigación propone un nuevo enfoque para reducir el potencial de generic de CND para la roca剩余con bajo contenido desulfo。Kontaminiertes、neutrales Sickerwasser(受污染的中性排水:CND)entsteht、wenn Metalle freigesetzt werden、aber ausreichend 中和矿物 vorliegen, um den pH-Wert im中和环境。CND stellen im Bereich des bergbaulichen Abfallmanagements ein zunehmendes Umweltproblem dar und es gibt einen dringlichen Bedarf an Möglichkeiten zur Vermeidung der dauerhaften Sickerwasserbehandlung durch Reduzierung des Entstehungs. Im vorliegenden Projekt wurden verschiedene Behandlungsmöglichkeiten auf Abraumproben aus der Lac Tio Mine angewendet。Ziel war die Reduzierung des Entstehungspotentiales Nickhaltigen CNDs durch Verstärkung der Oxidation und/oder Passivierung von Sulfiden。Nickelkonzentrationen im Ablauf der Lac Tio Mine vor der Wasseraufbereitung lagen bisweilen über der einschlägigen Umweltnorm der Provinz。Die Laborexperimente umfassten die Behandlung von Abraumproben mit einer Lösung gefolgt von kinetischen Tests zur Untersuchung der Reduktion von Sulfidoxidation und Nickellaugung。Drei Lösungen wurden auf Säulen mit 70 kg Abraum getestet。在 der Hauptsache wurden Wasserstoffperoxid und Natriumsilikate, mit oder ohne Natriumbicarbonat-Puffer, getestet。Gepuffertes Wasserstoffperoxid zeigte das höchste Potential zur Reduzierung der CND-Entstehung mit einer Verringerung der Nickelfreisetzung von 1.4 × 10–3 mg/kg/Tag (unbehandelt) auf 4.0 × 10–5 mg/kg/mg/kg中立者 Bereich。Auch die Freisetzungsrate für Schwefel wurde infolge der Passivierung um mehr als die Hälfte verringert。Die Laborergebnisse wurden durch Untersuchungen mittels Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie gestützt。
更新日期:2020-04-14
down
wechat
bug