廢棄汞礦尾渣資源勘查及綜合利用研究

張啟凡 朱若君

貴州省建筑材料科學研究設計院有限責任公司

摘要：汞礦的尾渣是指在金屬汞的冶煉過程中，產生的含汞的固體廢料，我們對于含有汞的礦渣進行化學、礦物以及放射性的檢驗，從中得到含汞礦礦渣的基本物理以及化學性能，特別是對其浸出的毒性進行研究，探討其在制備混凝土實心磚塊的可行性研究，探討含汞礦渣的綜合利用的程度，最后研究的結果表明；這種汞礦中含有的礦渣能夠作為混凝土實心磚塊的材料，但是在使用的過程中要注意不要造成周圍環境的污染，因為在進行生產的過程中，會因為毒性產生二次污染。

關鍵詞：汞冶煉尾渣；環境治理；安全應用；墻體材料

1 前言

汞礦的尾渣是進行開采汞礦中所排出的含有汞元素的固體廢棄物。這些固體廢棄物一般都含有少量的汞元素，我們知道汞元素一般是具有毒性的，因此在長期礦渣堆積過程中，能夠與周圍的自然環境發生一系列物理和化學變化，可能會產生新的物質，并且經過雨水沖刷，進入水循環之中并且在水中進行遷移，有可能留下水源地或者是農業的排泄區，造成整個環境的污染，危及人民群眾的生命和財產安全。

2 試驗

2.1 實驗所使用的原材料

含汞的礦渣主要來自于貴州佳宸礦業開發有限公司的沸騰爐冶金的含汞礦渣，粉煤灰主要來自于當地的電廠，水泥主要來自于貴州的海螺水泥廠，其他材料均滿足國家規范要求。

2.2 實驗所使用的設備

DX-2500型X型衍射儀等等儀器。

2.3 對于礦渣的基礎性能進行研究

首先技術人員對于含汞的礦渣進行有關化學成分的分析，主要的分析結果參見下表的內容。同時對于汞礦渣的毒性進行了浸出的實驗，結果表明Hg=0.035mg/L，除此之外，并沒有檢測出其他的毒性物質。

（1）對于含汞的礦渣進行了放射性分析，就是進行放射性分析的結果。（見表1）

（2）對于礦物的組成進行XRD分析，進行掃描的結果如圖1所示：

進行衍射條件：40KV，25mA，Kɑ=Cu接收狹縫0.2mm

我們可以觀察到主要礦物有：白云石、硫酸鋇、石英。其中石英的標準卡片：01-078-1253

硫酸鋇的標準卡片：01-080-0512白云石的標準卡片：01-075-1656

2.4 對于混凝土實心磚材料的配置工作

我們對于汞礦渣的化學成分以及礦物質的成分和放射性等等相關元素進行分析，實驗人員將含汞的礦渣進行烘干以后，需要按照原來的配方進行重新的配置，對于每一組成型的產品，我們都按照3d、7d、28d的齡期進行混凝土的養護，對于樣品的養護標準，我們主要按照國家相關的養護標準進行養護。

根據強度檢驗的標準，我們對于早先利用含汞的礦渣制備的混凝土實心磚塊進行3d、7d、28d的抗壓試驗，對于混凝土實心試塊的抗壓強度進行檢驗，其結果主要見表2：

以上實驗出現的抗折以及抗壓的強度主要依照的是混凝土的實心磚相關的標準，在上述的混凝土的配方中，主要的物質是含汞的礦渣、粉煤灰或者是水泥等等，其中汞礦渣以及粉煤灰的含量約占整個含量的一半以上。通過對于實驗進行分析，我們可以得到這樣的結論，樣品在前期的強度比較低，但是在后期具有比較好的強度。對于編號2在進行大量摻雜其他雜質的情況下質量標準比價符合混凝土實心磚的規范條件。

我們將進行自然養護的混凝土試塊進行28天的養護條件之后，然后進行徹底的粉粹操作，之后將其裝入一個比較封閉的系統之中再加入550毫升的水量，之后再進行浸泡30天左右的時間，浸泡之后再經過鹽酸的處理之后再進行送檢工作，對于產品進行毒性的送檢工作，從最后得到的數據上我們可以看出，根據國家自身制定的有關環境質量的檢測標準進行一定的對比，我們得到含汞的礦渣里面汞的含量約為0.035毫克每升，同時經過固化之后的汞的浸出率大于國家的標準，但是沒有表現出其他的相關特征的毒性。

3 總結語

通過以上的材料說明，利用含汞的礦渣來生產墻體材料，實驗最后測得的抗壓和抗折的數據基本上都能夠滿足混凝土實心磚的強度要求，對于含汞的礦渣的利用率一般來說也達到了百分之五十以上，但是含汞的礦渣汞元素的浸出毒性明顯高于周圍的環境，因此如果混凝土實心磚塊經過雨水的沖刷以后會造成周圍環境的污染，威脅人民群眾的生命財產安全。

參考文獻：

[1]樓紫陽.中國化工廢渣污染現狀及資源化途徑[J].化工進展，2006，25（9）.

[2]Arun B Mukherjee，Ron Zevenhoven，Jens Brodersen，etal Mercury in waste in the EuropeanUnion：sources，disposal methods and risks，Resources[J].Conservation and Recycling，2004（42）.

項目名稱：汞冶煉尾渣的安全性評價及其在墻體材料中的應用研究