不同pH条件下锂渣基矿井回填材料的长期金属释放风险

《Scientific Reports》：Long term metal release risk of lithium slag based mine backfill under different pH conditions

　　

摘要

锂渣越来越被用作矿山回填材料，但其长期环境安全性仍缺乏足够研究。本研究通过28天强度测试、在酸性、中性和碱性条件下的64天半动态渗滤试验，以及基于扩散模型的分析，评估了以锂渣为基料的回填材料（LSBM）的性能，重点考察了铍、铊和铬的释放情况。该材料满足了回填应用的基本强度要求，同时具有较强的水化学缓冲能力，即使在初始pH值不同的情况下，渗滤液成分也保持相对稳定。金属元素的释放主要以扩散机制为主，但存在明显的pH依赖性：铍对酸性环境更为敏感，而铊尤其是铬在碱性环境中的迁移性更强。模型拟合结果表明，传统扩散模型和非传统扩散模型都能有效描述这些元素的长期释放行为。100年的预测显示，铍的累积渗滤率为0.0087%，铊为0.0145%，铬为0.1252%，数值均非常低。总体而言，在所研究的条件下，锂渣可作为低长期环境风险的矿山回填材料使用。