(1) 석탄 맥석의 조성 및 산성화
현장 조사 및 샘플링 결과, 3 번 우물 석탄 맥석더미는 주로 탄소질 진흙, 숯질 셰일, 잡사암, 소량의 석회암 조각으로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 자연 스택의 경우 크기가 혼합되어 정렬되지 않습니다. 그 중 블록 지름이 10cm 보다 큰 석탄 맥석은 약 29%, 5 ~ 10 cm 의 블록 지름은 약 22%, 3 ~ 5 cm 의 블록 지름은 약 14% 를 차지한다 탄소 이암과 탄소 셰일이 차지하는 비율이 비교적 높다. 이 암석은 탄소량이 높을 뿐만 아니라 육안으로 식별할 수 있는 황철광 결정체 집합체와 결정체에 흩어져 있으며, 노란색 황화물이나 자석 광산에 녹슬기도 한다. 또한 X 선 회절 상 분석에 따르면 석탄 맥석에는 청록색, 일리석, 타이밍 및 점토 광물의 비율이 다른 것으로 나타났습니다 (표 4.2).
ICP-AEs 분석을 통해 석탄 맥석 부스러기 혼합 샘플에서 철과 황의 함량이 높은 것으로 나타났습니다. 그 중 철 함량은 148.76g/kg 이고 유효 상태는 4.57g/kg 입니다. 황 함량은 1 17.82g/kg 이고 유효 상태는 1.45g/kg 입니다. 다른 화학 성분은 철과 황보다 훨씬 적다. 표 4.3 을 참조하십시오.
이에 따라 석탄 맥석 더미에는 약 4.75× 104t 철, 1.45× 104t 황 및 상당량의 중금속 원소가 있다. 산성수 환경에 용해되어 침출수와 함께 하류 지역으로 이동하면서 광구에서 장기 오염원을 형성할 수 있다.
표 4.2 dayugou No.3 광산에서 석탄 맥석의 광물 조성
표 4.3 dayugou sanmine 지뢰밭의 석탄 맥석 화학 성분 함량 (단위: mg/kg)
석탄 맥석의 황 함량이 일반적으로 높기 때문에 주로 황철석 형태로 존재하며 풍화와 빗물 과정에서 천천히 Fe2O3 과 SO2 로 산화되어 물과 반응하여 Fe2(SO4)3 과 H2SO4 를 생성합니다. 이렇게 하면 일부 황은 기체로 대기로 배출되고, 다른 일부는 이온으로 물과 토양에 들어가 산화를 일으킨다.
(2) 광산 폐수의 화학 성분 및 원인
2007 년 8 월 9 일 수집한 물 샘플 테스트 분석 결과 (표 4.4 와 표 4.5) 에 따르면 광산 폐수의 화학성분은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
1) 총 염량이 높고, 그 중 염도가 2400mg/L 로 짠물-반짠물형, 수중부유물 2400mg/L 로 주로 석고와 무정형 물질로 구성되어 있습니다.
2) 알칼리 금속 이온과 알칼리 토금속 이온이 주요 양이온입니다. 칼륨, 나트륨, 칼슘, 마그네슘 이온의 총량은 양이온 총량의 90% 이상을 차지하고, 음이온 중 황산근의 함량이 매우 높아 1685mg/L 에 달하며, 모든 음이온의 90% 이상을 차지하고, 탄산수소근이온은 3.05 mg/L 에 불과하다.
3) 중금속은 주로 아연과 망간으로 각각 2.4mg/L 과 1.8mg/L 로 구리, 비소, 납, 카드뮴, 6 가 크롬 함량이 적어 모두 0.05 mg/L 미만이다 .....
4)4)pH 는 3.07 로 산성수에 속한다. 이러한 특성은 광산 폐수의 형성 조건과 직접 관련이 있습니다.
현재 배출되는 광산수는 대부분 a 1 석탄 주변의 균열수와 용암수에서 나온다. A 1 석탄과 석탄 맥석의 화학성분에 따르면 이 지층들은 매우 높은 황과 철을 함유하고 있다. 갱도가 개척되고 채굴되기 전에, 이 물질들은 복원 환경에 처해 있으며, 대부분 불용성 황화물의 형태로 지하에 봉인되어 있다. 일단 인공적으로 노출되면, 갱도와 채탄 작업면이 산화 환경을 형성하면, 광산수의 산도가 증가할 것이다. 산도 증가 메커니즘에는 세 가지 측면이 있습니다.
표 4.4 광산 배수 및 광산 유정수 샘플 테스트 데이터 (단위: mg/L)
주: 샘플링 장소, 광산 배수구 (N34°43' 02.46 ",e113 05' 43.28"); 실내 전화, 856.
광산 상단 (중화제 없음) (N34°43' 07.40 ",e113 05' 35.26"); 실내 전화, 857.
샘플링 시간, 2007 년 7 월.
표 4.5 광산 배수 및 광산 유정수 샘플 테스트 데이터 (단위: mg/L)
주: 샘플링 장소, 광산 배수구 (N34°43' 02.46 ",e113 05' 43.28"); 실내번호, 1323.
광산 상단 (중화제 없음) (N34°43' 07.40 ",e113 05' 35.26"); 실내번호, 1462.
샘플링 시간: 2007 년 6 월 165438+ 10 월.
하나는 석탄층과 윗층에 있는 황화합물이 산소와 물의 존재 하에서 산화되어 헤엄치는 H2SO4 로, 반응 방정식은 다음과 같다.
석탄 광산 지질 환경 종합 관리에 관한 연구
둘째, 식 (4. 1) 중철 및 기타 금속의 황산염 가수 분해 방출 H+, 반응 과정은 다음과 같다
석탄 광산 지질 환경 종합 관리에 관한 연구
셋째, 지하수에서 H2CO3 의 분해. 대곡구-1 탄광 갱도 조건 하에서 황화물의 산화와 황산철의 수해가 광산수의 산화화에 가장 큰 영향을 미친다. 또한 H2CO3 분해는 일정량의 Ca2+ 와 Mg2+ 를 제공합니다. H2SO4 침출로 인해 칼슘 아연 등의 금속이 황산염으로 전환되어 광물에서 침전될 수 있다. 황화 세균은 상술한 반응에서 중요한 촉매 작용을 한다. 갱도 안의 좋은 통풍 조건과 적절한 습도는 황균 등 세균의 번식을 촉진하고 Fe2+ 의 산화 속도를 높여 자체 번식에 필요한 에너지를 얻었다. 동시에, 그들은 석탄층에 함유된 원소 황을 신속하게 황산으로 산화시켜 광산수의 산도를 높였다.