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作者
刘恒凤张吉雄周楠沈玲玲张罗斌朱存利王莉
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单位
中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室
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摘要
为探究胶结充填开采技术对矸石与粉煤灰中重金属的浸出和固化机制,通过测试不同粒径矸石基胶结充填材料（G-CPB）抗压强度、重金属含量和浸出毒性,并结合红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）等手段,揭示了矸石粒径对材料抗压强度的影响规律,分析出块状矸石基胶结充填材料内部重金属浸出机理,总结了矸石基胶结充填材料对原材料内部重金属的固化机制.结果表明:矸石基胶结充填材料抗压强度随着粒径的增大呈先升高后降低的趋势;粉煤灰的生态风险程度为很强,矸石的生态风险程度为轻微;在浸泡条件下矸石基胶结充填材料中的Cd在前期的释放机理为延迟扩散或溶解作用,释放中期为溶解和扩散作用,释放后期为耗竭作用;固化机制主要有4种,分别为水化产物的物理包裹、碱性环境、吸附作用以及化学固定.
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关键词
充填开采环境功能固体废弃物毒性浸出固化技术
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基金项目(Foundation)
国家重点研发计划项目（2018YFC0604706）；
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文章目录
1 试验材料与方法
1.1 原材料性能
1) 矿物组成
2) 细观结构
3) 粒径分布
1.2 试样制备
1.3 试验方法
1) 物理力学特性测试
2) 重金属含量的测试方法
3) 潜在生态危害指数评价
4) 块状材料毒性浸出方法
5) 红外光谱测试分析方法
2 试验结果与分析
2.1 不同粒径矸石基胶结充填材料强度及分子结构
2.2 试验原材料内部重金属元素含量及其评价
2.3 矸石基胶结充填材料内部重金属浸出机理
2.4 矸石基胶结充填材料对重金属的固化机制
3 结 论
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引用格式
刘恒凤,张吉雄,周楠,沈玲玲,张罗斌,朱存利,王莉.矸石基胶结充填材料重金属浸出及其固化机制[J].中国矿业大学学报,2021,50(03):523-531.
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