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基于工艺矿物学的河南某冶炼厂周边土壤污染分析及修复建议

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孙景敏, 黄业豪, 徐靖, 周娇花, 耿彬, 豆金辉, 李荣改, 王誉树, 李翠芬, 张雨田. 基于工艺矿物学的河南某冶炼厂周边土壤污染分析及修复建议[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(2): 146-150. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.02.019
引用本文: 孙景敏, 黄业豪, 徐靖, 周娇花, 耿彬, 豆金辉, 李荣改, 王誉树, 李翠芬, 张雨田. 基于工艺矿物学的河南某冶炼厂周边土壤污染分析及修复建议[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(2): 146-150. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.02.019
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SUN Jingmin, HUANG Yehao, XU Jing, ZHOU Jiaohua, GENG Bin, DOU Jinhui, LI Ronggai, WANG Yushu, LI Cuifen, ZHANG Yutian. Suggestion for Remediation and Analysis on the Contaminated Soil Around a Smelter in Henan Province Based on Process Mineralogy[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(2): 146-150. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.02.019
Citation: SUN Jingmin, HUANG Yehao, XU Jing, ZHOU Jiaohua, GENG Bin, DOU Jinhui, LI Ronggai, WANG Yushu, LI Cuifen, ZHANG Yutian. Suggestion for Remediation and Analysis on the Contaminated Soil Around a Smelter in Henan Province Based on Process Mineralogy[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(2): 146-150. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.02.019
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基于工艺矿物学的河南某冶炼厂周边土壤污染分析及修复建议

  • 1.

    河南省岩石矿物测试中心，河南 郑州 450012

  • 2.

    河南省矿物加工与生物选矿工程技术研究中心，河南 郑州 450012

  • 基金项目:
    河南省地质矿产勘查开发局2018—2020年度局财政规划项目(豫地矿科研[2018]10号)
详细信息
    作者简介: 孙景敏(1978-), 男, 吉林省吉林市人, 硕士, 工程师, 主要从事矿产综合利用研究工作
    通讯作者: 黄业豪(1990-), 男, 河南商丘人, 硕士, 助理工程师, 主要从事矿产资源综合利用研究工作

  • 中图分类号: X53

Suggestion for Remediation and Analysis on the Contaminated Soil Around a Smelter in Henan Province Based on Process Mineralogy

  • 1.

    Henan Province Rock & Minerals Testing Center, Zhengzhou 450012, China

  • 2.

    Mineral Processing and Bioengineering Technology Research Center of Henan Province, Zhengzhou 450012, China

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    Corresponding author: HUANG Yehao

    摘要

  • 以河南某冶炼厂周围Pb污染土壤为研究对象，基于工艺矿物学，采用离子色谱仪、XRD、EDS、SEM等分析测试手段对其进行了分析研究，研究结果表明：土壤样品中铅主要以PbCO3的形式存在，其次是Pb5(PO4)3Cl2和PbSO4，另外还含有少量的PbS；土壤样品颗粒之间相互黏结呈絮团状聚体，颗粒之间界面并不分明，各颗粒表面污浊，样品中偶见立方体结构的方铅矿、斜方体结构或块状的白铅矿等含Pb矿物，另外污染物Pb元素也分布于菱铁矿和褐铁矿中；该研究提出了将物料分离技术应用于重金属污染土壤修复领域的新思路。

    The study takes a Pb contaminated soil around a smelter in Henan Province as the object. ICP, XRD, EDS, SEM, and other analysis methods were conducted based on process mineralogy. The study results shows that the lead of the soil exists mainly in form of PbCO3, Pb5(PO4)3Cl2 and PbSO4, it also contains a small amount of PbS. The microstructure of soil exhibits that the soil particles adhere to each other as flocculent aggregates, the interface between particles is not clear, and the surface of each particle is dirty. The cubic galena and orthorhombic or massive cerussite are occasionally found in the samples, besides, the Pb is also distributed in siderite and limonite. In this study, a new idea of applying material separation technology to remediation of heavy metal contaminated soil is put forward.

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  • 图 1  土壤样品XRD图谱

    Figure 1. 

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    图 2  样品区域显微形貌图

    Figure 2. 

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    图 3  土壤样品EDS面扫描能谱图

    Figure 3. 

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    图 4  EDS能谱成分分析取点图

    Figure 4. 

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    表 1  土壤样品重金属成分分析结果

    Table 1.  The heavy metal analysis results of the sample

    Elemental composition Cu Pb Zn Cd Hg As Cr Ni
    Content (mg·kg-1) 105 2 290 199 8.30 0.902 10.50 67.90 38.80
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    表 2  铅物相分析结果

    Table 2.  Lead element chemical phase analysis

    Chemical phase PbSO4 PbCO3 PbS Pb5(PO4)3Cl2 Others Total
    Content/(mg·kg-1) 320 1 100 130 420 74 2 044
    Distribution/% 15.66 53.82 6.36 20.55 3.62 100.00
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    表 3  样品粒度筛析

    Table 3.  The analysis results of particle size of the sample

    Size fraction /mm Productivity /% Pb Content /(mg·kg-1) Content /% Cumulative /%
    +0.125 8.49 2 193 9.56 9.56
    -0.125+0.075 16.26 2 105 17.57 27.13
    -0.075+0.045 13.10 1 777 11.95 39.08
    -0.045+0.038 5 12.66 1 561 10.15 49.22
    -0.038 5 49.49 1 999 50.78 100.00
    Total 100.00 1 948 100.00 -
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    表 4  EDS点能谱成分分析结果

    Table 4.  The EDS point scan of the soil sample

    Number Series Elemental composition/%
    Pb O C S Fe Mg Ca Si Al Zn As
    1 Norm 12.09 44.07 12.83 23.86 0.86 4.99 1.31
    Atom 1.28 60.46 23.45 9.38 0.47 3.90 1.07
    Error 0.39 4.63 1.51 0.64 0.05 0.23 0.09
    2 Norm 90.95 9.05
    Atom 60.88 39.12
    Error 2.48 0.32
    3 Norm 67.31 23.13 6.59 1.72
    Atom 13.64 60.71 23.04 1.31
    Error 1.65 2.12 0.69 0.06
    4 Norm 9.04 31.32 54.03 0.58 1.84 2.67 0.53
    Atom 1.41 63.22 31.25 0.47 2.12 1.32 0.23
    Error 0.29 3.19 1.34 0.04 0.10 0.10 0.05
    5 Norm 84.30 7.91 1.15 1.87 4.76
    Atom 46.77 28.37 2.37 8.83 13.66
    Error 2.48 0.30 0.06 0.13 0.17
    6 Norm 71.04 21.85 6.01 0.80 0.29
    Atom 15.31 60.97 22.34 0.90 0.49
    Error 1.93 2.29 0.73 0.05 0.04
    7 Norm 75.33 16.72 4.59 2.22 1.15
    Atom 19.43 55.86 20.41 2.12 2.18
    Error 2.12 1.88 0.61 0.08 0.07
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出版历程
收稿日期:  2019-05-16
刊出日期:  2020-04-25

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