不同pH条件下磷石膏对电解锰渣中重金属释放的影响
Effect of Phosphogypsum on Release of Heavy Metals from Electrolytic Manganese Residue in Different pH
DOI: 10.12677/ms.2025.155109, PDF,    科研立项经费支持
作者: 姜恒迪, 董慧林*, 徐秀月, 任 军, 蒋玉雪, 曾明珍:贵州师范学院地理与资源学院,贵州 贵阳;贵州省流域地理国情监测重点实验室,贵州 贵阳;王宁宁:自然资源部重庆典型矿区生态修复野外科学观测研究站(重庆地质矿产研究院),重庆
关键词: pH电解锰渣磷石膏重金属释放pH Electrolytic Manganese Residue Phosphogypsum Heavy Metal Release
摘要: 电解锰渣作为一种富含大量重金属的工业固体废弃物,其堆放对周边生态环境造成潜在的生态风险。为研究不同pH条件下磷石膏对电解锰渣中重金属释放的影响,本研究通过室内模拟的方法,研究pH为4、5、6、纯净水(CK)和8的五种不同pH条件下磷石膏的添加对电解锰渣中Mn、Cu、Cd、Pb和Tl释放的影响。结果表明,pH 4时,除Pb外,浸出液中Mn、Cu、Cd和Tl的浓度高于其它pH处理组;整体上,pH 5时,浸出液中Mn、Cu、Tl浓度最低,而CK条件下,浸出液中Cd浓度最低;电解锰渣中Pb的释放受到双重因素的调控,磷石膏添加比例的升高有助于Pb的稳定化。
Abstract: As a kind of industrial solid waste rich in heavy metals, electrolytic manganese residue poses potential ecological risks to the surrounding ecological environment. In order to study the effect of phosphogypsum on the release of heavy metals in electrolytic manganese slag under different pH conditions, this study studied the effect of phosphogypsum addition on the release of Mn, Cu, Cd, Pb and T1 in electrolytic manganese slag under five different pH conditions of pH 4, 5, 6, pure water (CK) and 8 by indoor simulation. The results showed that the concentrations of Mn, Cu, Cd and T1 in the leaching solution were higher than those in other pH groups except Pb at pH4. On the whole, the concentration of Mn, Cu and T1 in the leaching solution was the lowest at pH5, while the concentration of Cd in the leaching solution was the lowest at CK. The release of Pb from electrolytic manganese slag is regulated by two factors, and the increase of phosphogypsum addition ratio contributes to the stabilization of Pb.
文章引用:姜恒迪, 董慧林, 徐秀月, 任军, 王宁宁, 蒋玉雪, 曾明珍. 不同pH条件下磷石膏对电解锰渣中重金属释放的影响[J]. 材料科学, 2025, 15(5): 1046-1051. https://doi.org/10.12677/ms.2025.155109

参考文献

[1] 罗旭文, 樊海峰, 陈龙, 等. 重庆城口陡山沱组锰矿沉积环境与富集成矿规律[J]. 矿物学报, 45, 1-13.
[2] 肖海鑫. 基于石灰改良的电解锰渣作为路基土工程特性和耐久性研究[D]: [硕士学位论文]. 重庆: 重庆交通大学, 2024.
[3] 何德军, 舒建成, 陈梦君, 等. 电解锰渣建材资源化研究现状与展望[J]. 化工进展, 2020, 39(10): 4227-4237.
[4] 闫敏婕. 电解锰渣的无害化处理及用于路基填料的环境风险评价[D]: [硕士学位论文]. 昆明: 昆明理工大学, 2022.
[5] 朱志刚. 2017年中国电解锰工业回顾及未来展望[J]. 中国锰业, 2018, 36(1): 1-5.
[6] 徐金荣. 电解锰渣无害化处理技术及资源化利用研究进展[J]. 中国锰业, 2020, 38(6): 1-6.
[7] 方选进, 王智, 钱觉时, 等. 电解锰渣的水泥固化与浸出毒性研究[J]. 安全与环境学报, 2010, 10(5): 46-49.
[8] 付晓辛, 肖雪, 谭道永, 等. 电解锰渣库周边土壤重金属污染特征评价[J]. 环境科学与技术, 2024, 47(3): 179-191.
[9] 陆凤, 陈淼, 陈兰兰. 贵州松桃某电解锰企业锰渣重金属污染特征及对植物生长的毒性效应[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(5): 124-129.
[10] 石明星, 魏振康. 电解锰渣的环境危害和资源化利用[J]. 四川化工, 2016, 19(3): 52-54.
[11] 罗乐, 降林华, 段宁. 电解锰废渣的浸出毒性及生石灰固化技术[J]. 环境工程, 2017, 35(12): 139-143.
[12] 王加真, 胡万明, 彭昌娟, 等. 香根草在电解锰渣液中的生长策略研究简报[J]. 中国园艺文摘, 2017, 33(10): 4-5+188.
[13] 杨鉴, 张珍明, 刘方, 等. 轻烧白云岩砂固化电解锰渣中的锰离子[J]. 济南大学学报(自然科学版), 2025, 39(2): 204-211.
[14] 龙腾发, 周桓宇, 姚再恒, 等. 电解锰渣中氨氮的无废液脱除及稳定化研究[J]. 矿冶工程2022, 42(5): 88-91+97.
[15] 张歆, 刘方, 朱健, 等. 基于电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的制备与表征[J]. 硅酸盐通报, 2021, 40(5): 1610-1619. 1
[16] 赵明星, 霍鹏臣, 郭今锴, 等. 磷石膏环境问题和资源化利用初探[J]. 当代化工研究, 2024(4): 68-70.
[17] 商成梅. 改性磷石膏赤泥复合材料对镉砷的吸附机理及复合污染土壤修复研究[D]: [硕士学位论文]. 贵阳: 贵州师范大学, 2024. 10.
[18] 戴取秀, 胡瑶, 马丽萍, 等. 改性磷石膏对污泥重金属迁移变化的影响机制[J]. 中国环境科学, 2024, 44(9): 5063-5076.
[19] 曾维. 改良磷石膏基质对污染物的固化机制及其对植物生长的影响[D]: [硕士学位论文]. 贵阳: 贵州大学, 2023.