复合改良剂对石墨尾矿物理性状的影响

来源：环境工程技术学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：易富, 杨磊, 杜常博, 程传旺

摘要：为了解决石墨尾矿复垦过程中物理性状较差的问题，研制出一种能够改善其透气性、保水性及结构性的复合改良剂。首先，通过室内试验分别探究玉米秸秆、牛粪和风化煤3种材料对石墨尾矿物理性状的影响以及施用量范围；其次，采用响应面法（RSM）设计试验，得到复合改良剂（玉米秸秆+牛粪+风化煤）的最优配比；最后，分别从透气性、保水性和结构性上分析改良后尾矿的物理性能，并利用扫描电镜（SEM）技术探讨复合改良剂对其微观结构的影响及作用。结果表明：施用单一改良材料时，玉米秸秆对石墨尾矿透气性影响效果最为明显，牛粪对其保水性提升最为显著，风化煤对其大团聚体含量的影响效果最强。复合改良剂的最优配比为玉米秸秆4.10%、牛粪10.49%、风化煤2.94%，此时石墨尾矿的容重、田间持水量和大团聚体含量分别为1.1 g/cm3、61.71%和84.51%；对比改良前石墨尾矿总孔隙率和水稳性大团聚体含量分别提升了17.42%和14.48%，持水能力也得到明显改善；SEM分析显示改良后石墨尾矿表面出现明显胶结物，颗粒之间由角-面接触和边-面接触转变为直接点接触，大量颗粒凝聚在一起形成团聚结构，从微观尺度验证了复合改良剂对石墨尾矿物理性状的影响。该复合改良剂对石墨尾矿物理性状改善作用显著，对于实现石墨尾矿复垦利用具有可行性。

关键词：石墨尾矿, 尾矿复垦, 固废利用, 复合改良, 微观结构