钟颖+郑勇军
摘 要：对汉源铅锌矿区内铅锌矿矿石进行模拟自然条件下雨水对矿石的淋滤，结果表明：淋出率因矿石的粒径大小产生明显差异，在粗中粒度时，3种重金属元素的淋出难易程度表现为Zn>Pb>Cd，在细粒度情况下表现为Pb>Zn>Cd。
关键词：铅锌矿；重金属；淋滤；淋出率
在汉源铅锌矿开采、选矿、冶炼过程中，产生了的大量的尾矿、废石。其中的重金属元素通过各种途径向周围环境扩散，导致土壤、水系中重金属元素超标，引发一系列环境问题[1-2]。对淋滤作用的相关研究，王敏对铅锌尾矿库酸雨酸度、时间、粒径对尾矿淋溶进行过规律性研究[3]；潘自平等对富镉锌矿石进行了风化淋滤实验[4]。文章主要研究在不同pH值淋滤液，不同粒径矿石的条件下，该地区铅锌矿石的淋滤规律以及其影响规律。
1 材料与方法
选取汉源铅锌矿区某堆场中的矿石，对采集的矿石样品用研钵进行研磨，区分为20-40目（粗粒度），40-100目（中粒度），100目筛以下（细粒度）三级样品进行试验。淋滤液模拟自然条件下降雨，pH=3淋滤代表当地极端条件的降水；pH=4.82淋滤液代表当地pH最低值的酸雨；pH=6.03淋滤液代表当地年平均pH值降水。
将500g样品装入硬质PVC圆柱内；柱底用棉花封堵并铺双层滤纸，接锥形漏斗，漏斗接二口烧瓶用于收集淋出液；柱顶样品上铺一层滤纸以保证淋滤液均匀分布。使用量筒每次量取40ml淋滤液进行淋滤，持续18天，相当于模拟研究区一年降雨对矿石的淋滤情况。每天取出淋出液测定其pH值以及其中重金属离子（Cd、Pb、Zn）浓度。
2 结果与讨论
2.1 淋出液pH值规律
采用初始pH值为3、4.8、6的淋滤液分别淋洗不同粒径样品。总体而言，各种粒径的样品淋出液的pH的变化趋势较为接近，在实验持续的18天内曲线整体起伏变化较小，走势较平稳，值均介于6-7之间，呈中性到弱碱性。
2.2 重金属元素累计淋出率
由图1可见，在粗粒度中：由Cd、Pb、Zn重金属的累计淋出率的斜率可知，在淋滤开始的前4天内，元素淋滤速度快，之后斜率变化很小，淋出速度减缓；在中、粗粒度中：Cd和Zn的淋滤情况与相似，而Pb元素的淋出率斜率则逐渐增加，表示其淋滤速度在逐渐加快；在细粒度中：整体淋滤情况与中粒度一致，Pb元素一直保持着较高的淋出速率，其累计淋出率在第8天时超过了Zn元素，最终其累计淋出率达到了0.009%。综上所述，不同粒度下3种元素的累计淋出率表现为：细粒度>中粒度>粗粒度；而对其淋出难易程度而言：在粗中粒度时，3种重金属元素的淋出难易程度表现为Zn>Pb>Cd，在细粒度情况下表现为Pb>Zn>Cd。
3 结束语
淋出液主要呈中性到弱碱性，未出现酸性废水现象。在粗中粒度时，3种重金属元素的淋出难易程度表现为Zn>Pb>Cd，在细粒度情况下表现为Pb>Zn>Cd。
参考文献
[1]侯佳渝.汉源唐家铅锌矿周边农田土壤重金属元素的环境地球化学研究与环境评价[D].成都理工大学，2006.
[2]毛竹，张世熔，李婷，等.铅锌矿区土壤重金属空间变异及其污染风险评价——以四川汉源富泉铅锌矿山为例[J].农业环境科学学报，2007，26（2）：617-621.
[3]王敏.铅锌尾矿库重金属淋溶释放机理研究及其渗滤液治理方案设计[D].成都：成都理工大学，2006.
[4]潘自平，叶霖，钟宏，等.近中性溶液条件下富镉铅锌矿矿石的风化淋滤实验研究[J].矿物学报，2007，27（3）：558-562.
