同时在铁氧化细菌存在的条件下,证明了载体胶囊化后抑制了黄铁矿渗滤液pH值的下降。
SATUR等使用邻苯二酚作为有机载体在黄铁矿表面形成TiO2或Ti(OH)4涂层,在水空气存在条件下,在25 d内的浸出实验均未发现明显的总铁或硫的浸出。
因为TiO2在热力学上非常稳定并且可以抵抗酸、碱、氧化剂和还原剂的化学侵蚀,所以可以预期使用TiO2的载体微囊化作为保护涂层可以长期防止黄铁矿氧化。
综上所述,金属-有机物配位化合物一般先在硫化矿物表面吸附,进一步氧化分解、释放金属离子,从而形成金属羟基氧化物涂层,极大抑制了硫化矿物的氧化。
但是目前常用的有机载体邻苯二酚在自然界产量较小,导致载体胶囊化技术的成本过高。
此外邻苯二酚在2B类致癌物清单中,其意外渗出会造成较大二次污染现象。
因此有望通过开发低成本、无毒的有机载体材料替代邻苯二酚的研究课题来推动载体胶囊化技术的实际工程应用。
酸性矿山排水是一种富含金属的酸性溶液,它的形成给采矿业带来了重大的环境和经济挑战,对人类健康产生不利影响。
在减少黄铁矿氧化(大量酸性矿山排水的来源)的预防技术方面取得了一些研究进展,与用于“末端治理”(即环境释放后)处理酸性矿山排水的资金相比,预防技术的投资相对较小。
因此,根据酸性矿山排水的地球化学特征选择合适的预防技术是实现酸性矿山排水“零排放”关键。
从物理氧气屏障、细菌抑制、化学钝化三个方面回顾了酸性矿山排水预防技术,并确定了关键的研究差距、挑战和机遇,得出以下结论。
1) 针对物理氧气屏障技术:其中干湿覆盖技术在实际工程中已广泛用于预防酸性矿山排水,但受环境因素影响较大。
针对这个问题,可因地制宜开展预防技术,在富水地区可采用水封,在缺水地区可采用碱性废料回填,但是需要注意避免危险性废料回填所带来的有毒物浸出风险。
2) 针对*菌剂预防技术:其作用明显,能有效抑制微生物氧化作用,但是*菌剂溶解后渗入并迁移至其他水体时,会影响水生生物的生长。
并且由于微生物是持续繁殖,*菌剂需要根据微生物生长周期同步持续进行喷洒。
当前需要研发毒性小甚至无毒的*菌剂,才能广泛应用于酸性矿山排水的预防应用中。
3) 针对表面钝化技术:在无机涂层中,二氧化硅是最有前途的、稳定的、耐酸的、持久的。
在有机涂层中,脂质和天然化合物(如腐植酸)是极具潜力的,因为它们能有效抑制硫化矿物氧化,并且对环境的影响和成本较低,但是也存在已被微生物降解的缺点。
此外,载体微囊化技术结合了有机材料、无机材料的优势,可在酸性环境下形成稳定的包衣,但有机载体的高成本限制了其广泛应用。
4) 迄今为止,只有湿式覆盖技术在实际应用中展现了长期、稳定的氧化抑制效果,大多数研究都集中在纯黄铁矿系统上,复杂环境的稳定性和可持续性尚不清楚。
应在实际环境中普遍存在的条件下,研究经过处理后的尾矿和废石的长期稳定性。
目前研究仍然没有明确的迹象表明哪种材料最适合用作黄铁矿钝化剂,以及在哪里可以找到新的钝化材料。