半水磷石膏充填体离子固化与尺寸效应

来源：中国环境科学杂志2019年第1期北京时间：

作者：兰文涛, 吴爱祥, 王贻明, 王佳才, 李剑秋

单位：1. 北京科技大学土木与资源工程学院, 北京 100083; /\r\n2. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室, 北京 100083; /\r\n3. 贵州川恒化工股份有限公司, 贵州 福泉 550500

摘要：针对磷石膏堆存所产生的环境污染问题，提出以无害化处理后的半水磷石膏（HPG）作为矿山充填材料的解决方案.以渗透试验、物性测试试验和化学成分测定等试验为基础，研究了HPG在不同石灰掺量、不同尺寸、不同养护龄期条件下的毒性浸出和浸泡离子析出规律.结果表明，石灰添加量为2%时，HPG中的P、F等潜在有害元素固化效果最好，所制备的充填体试块3d单轴抗压强度可达7.4MPa；其抗渗透性相对于未添加石灰的HPG提高3000倍以上.通过浸泡实验测定了HPG在去离子水中的单位面积溶出速率，得出了暴露面积为4m2时充填体中P、F、Ca2+、SO42-离子日均析出总量，分别为0.84、0.32、27.84、89.32g；同时发现HPG试块的离子析出具有尺寸效应，相同浸泡时间、固液比条件下，增大充填体尺寸可以减小离子析出速率.

关键词：半水磷石膏,离子固化,离子析出,尺寸效应,矿山充填,无害化处置

基金资助：

国家自然科学基金资助项目（50578020）