金属矿山

作者：朱利顺,邬忠虎,晏旭龙,余俊

单位：(贵州大学土木工程学院,贵州 贵阳 550025)

关键词：磷石膏,充填材料,工业固废,毒性浸出,微观表征,

为解决磷石膏堆存量大、利用率低、毒性杂质危害环境的问题,并尝试以其为主要原料,以电石渣、粉煤灰和高炉矿渣为胶凝组分,协同制备一种廉价、低碳、绿色矿山充填材料。课题组开展了料浆流动度和试样抗压强度试验,并进行了XRD、SEM-EDS 及浸出毒性分析。结果表明:① 当磷石膏、粉煤灰、高炉矿渣质量比为85% ∶6% ∶9%,电石渣与磷石膏、粉煤灰、高炉矿渣总质量比为2%,液固比为0. 38 时,充填料浆及充填体的性能最佳,坍落度(208mm)、28 d 的抗压强度(3. 7 MPa)均满足充填工程要求。② 养护7 d 后,充填体可以有效固化磷石膏中的环境危害成分F、P、Mn、As、Pb、Ni,配料适当不会产生毒性浸出污染。③ 毒性元素固化机制主要表现为F- 与Ca2+ 反应生成不溶性CaF2,P 与Ca2+反应生成难溶物质Ca3(PO4)2、CaHPO4,Mn、Pb、As 和Ni 离子一方面通过与凝胶产物中的Al3+ 、Ca2+发生置换而被固化,另一方面可以被钙矾石和凝胶产物吸附和包封而固化。④ 磷石膏基充填材料可选用全固废固化剂,既实现固废的资源化利用,又有利于降低充填成本和碳排放,还能缓解环境污染压力,有助于矿山的可持续发展和清洁生产。

来源：2025年第4期

《金属矿山》期刊编辑部

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