一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法，涉及土壤污染治理技术领域，包括有硫酸镁、硫酸镁钾和木质素磺酸钙一项以上；离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使用方法；包括以下步骤：称取淋洗剂溶解于去离子水中，配制成淋洗液；淋洗，用步骤(1)中配置的淋洗液对离子型稀土尾矿进行淋洗处理；停止淋洗，当淋出液中氨氮浓度小于等于15mg/L时停止淋洗；本发明专利技术可实现离子型稀土矿原地浸矿场地土壤中氨氮的有效洗脱，洗脱后淋洗液中氨氮浓度低于15mg/L；本发明专利技术在较短时间内即可完成淋洗，淋洗剂用量少，使用木质素磺酸钙淋洗后提升了土壤黏聚力，保持了土壤内摩擦角，可以有效阻控尾矿滑坡、坍塌风险，并有利于资源综合利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法


[0001]本专利技术涉及土壤污染治理
，尤其涉及一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]江西省赣南地区离子型稀土储量丰富；从20世纪70年代至21世纪初，离子型稀土矿的开采依次经历了堆浸、池浸、原地浸矿三代技术，原地浸矿不破坏矿山植被，通过注液井将以硫酸铵为主的浸矿剂注入山体，然后通过收集沟汇流至收集池进入后续提取；离子型稀土矿山浸取完成后，用清水压顶、清洗，然后闭矿；但在早期原地浸矿过程中由于渗漏以及后续清洗不到位等情况，导致闭矿后的矿体中氨氮含量较高；
[0003]相关数据显示，中国制浆造纸行业每年约有5000万t木质素副产品产生，其中95％以“黑液”形式直接排放，回收率低，对环境造成很大危害；本专利技术提供了木质素磺酸钙作为离子型稀土矿氨氮淋洗剂的应用；木质素副产品作为一种利用率极低的制浆造纸行业废料，是一种具有广阔应用前景的新型土壤改良剂；
[0004]依据污水综合排放标准GB 8978
‑
1996中，第二类污染物最高允许排放浓度的一级标准规定：其他排污单位氨氮浓度低于15mg/L；
[0005]与一般的土壤表层氨氮污染不同，离子型稀土矿山中的注液井一般深几米至十几米，浸矿液如有渗滤或收集不到位可能造成地下水污染；许秋华.离子吸附型稀土分异及高效浸取的基础研究[D].南昌:南昌大学，2018中所述的赣南某闭矿时间大于10年的离子型稀土矿山集液沟渗滤液中氨氮浓度仍达92.5mg/L；
[0006]离子型稀土尾矿的氨氮淋洗去除[J].中国有色金属学报，2021,31(05):1395
‑
1404一般的生态修复方法难以治理矿体深处的氨氮，而土壤淋洗技术具有处理矿体深处污染的优势；
[0007]现有中国专利一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法(CN112813289A)解决了清水对矿山进行淋洗去除氨氮时，清水注入时间长、用量大且淋洗不完全，洗矿后仍然会有部分铵盐残留随降雨缓释，污染周围环境的问题；
[0008]现有中国专利一种铵根离子淋洗剂及其应用(CN112517620A)针对已经闭矿离子型稀土矿原地浸矿场地进行环境治理，矿区残留的氨氮在土壤中停留时间较长，难以自然消解转化的问题，开发经济廉价快速淋洗材料，用原来浸矿时使用注液管道，将淋洗剂注入被污染的浸矿场地，快速洗脱浸矿场地的氨氮、稀土及重金属与酸性物质等；
[0009]但是，简单的盐类清洗，虽可以有效处理残留氨氮，但可能导致矿体滑坡以及土壤流失；因此，能够有效处理氨氮以及固化土壤的淋洗剂的使用是技术关键。

技术实现思路

[0010]要解决的技术问题
[0011]本专利技术为了克服处理残留氨氮的淋洗率低，原位淋洗后存在滑坡、坍塌等风险的
缺点，本专利技术提供一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法，有效处理氨氮的同时，提升土壤黏聚力，保持土壤内摩擦角，原位淋洗后减少滑坡、坍塌风险。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0013]本专利技术的技术方案之一：一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂，淋洗剂包括有硫酸镁、硫酸镁钾和木质素磺酸钙一项以上。
[0014]本专利技术的技术方案之二：一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使用方法，该方法使用权利要求1所述的淋洗剂，包括以下步骤：
[0015](1)称取淋洗剂溶解于去离子水中，配制成淋洗液；
[0016](2)淋洗，用步骤(1)中配置的淋洗液对离子型稀土尾矿进行淋洗处理；
[0017](3)停止淋洗，当淋出液中氨氮浓度小于等于15mg/L时停止淋洗。
[0018]进一步地，在步骤(1)中，淋洗用淋洗剂的浓度为1～20g/L。
[0019]更进一步地，在步骤(1)中，淋洗用淋洗剂的浓度为5～10g/L。
[0020]进一步地，在步骤(2)中，淋洗液线速度为0.1～15cm/h。
[0021]更进一步地，在步骤(2)中，淋洗液线速度为3～10cm/h。
[0022]进一步地，在步骤(2)中，淋洗温度为5～50℃。
[0023]更进一步地，在步骤(2)中，淋洗温度为20～30℃。
[0024]有益效果
[0025]本专利技术的淋洗剂和淋洗方法可实现离子型稀土矿原地浸矿场地土壤中氨氮的有效洗脱，洗脱后淋洗液中氨氮浓度低于15mg/L，土壤pH值达到6.5以上，本专利技术的淋洗剂原料廉价易得，对浸矿场地土壤不会造成二次污染，将其用于离子型稀土矿浸矿场地土样的淋洗时，在较短时间内即可完成淋洗，且淋洗剂用量少，因此本专利技术的方法有利于浸矿场地土壤修复及资源综合利用。
附图说明
[0026]图1是采用不同淋洗剂淋洗后土壤的抗剪切性能图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0028]所用离子型稀土矿尾矿土样分两种：一种取自江西省赣州市定南县某闭矿稀土原地浸矿场地附近未开采稀土矿，通过2％硫酸铵浸取模拟原地浸矿过程，模拟土壤中氨氮浓度为1500.20mg/kg；一种取自江西省赣州市定南县某闭矿稀土原地浸矿场地，取样深度为3
‑
10m，其残留氨氮浓度范围109.29
‑
887mg/kg，pH范围4.20
‑
6.03。
[0029]实施例一
[0030]采取江西赣州定南一离子型稀土矿的原矿，其中离子型稀土矿中稀土以氧化物形式表示的含量为0.05wt％，氨氮含量为27.53mg/kg；用2％硫酸铵淋洗处理模拟原地浸矿以制备稀土尾矿：将未浸矿层土壤按照1.35g/cm3的土壤容量装填进内径10cm、高50cm的亚克力有机玻璃柱中，在柱子的底端和土柱上部分别放置3cm的石英砂；为模拟真实原地浸矿过程，在稀土尾矿制备过程中，用锡箔纸将淋洗柱包住避光；按要求压实后，通过蠕动泵用2％的硫酸铵溶液淋洗直至流出液中氨氮浓度无变化，然后静置至少30d；此模拟稀土尾矿中以
稀土氧化物形式表示的稀土含量＜0.01wt％，残留氨氮浓度为1500.20mg/kg；木质素磺酸钙柱淋洗氨氮过程如下：称取6g木质素磺酸钙于1L去离子水中，配制成6g/L的木质素磺酸钙淋洗液，同时以去离子水为淋洗液进行对照；称取150g离子型稀土矿原地浸矿尾矿，均匀装填至直径5cm，高度25cm的淋洗装置中，土柱上下各装填2.5cm的石英砂；在27.5℃的室温条件下以3cm/h的线速度将淋洗液通过淋洗柱；淋洗过程中，持续监测淋出液中氨氮浓度，直至淋出液中氨氮浓度小于等于15mg/L，木质素磺酸钙为淋洗液时氨氮淋出率为85.09％，土壤pH为7.48；去离子水为淋洗液时氨氮淋出率为39.64％，土壤pH为7.57。
[0031]实施例二
[0032]采取江西赣州定南一离子型稀土矿原地浸矿闭矿5年的土样，取样深度为3
‑
10m，其中离子型稀土矿中稀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂，其特征在于，包括有硫酸镁、硫酸镁钾和木质素磺酸钙一项以上。2.一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使用方法，该方法使用权利要求1所述的淋洗剂，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取淋洗剂溶解于去离子水中，配制成淋洗液；(2)淋洗，用步骤(1)中配置的淋洗液对离子型稀土尾矿进行淋洗处理；(3)停止淋洗，当淋出液中氨氮浓度小于等于15mg/L时停止淋洗。3.根据权利要求2所述的一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使用方法，其特征在于，在步骤(1)中，配置淋洗剂的浓度为1～20g/L。4.根据权利要求2所述的一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春英，罗玉霞，晏啸，黄太廷，高燕，潘家豪，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：