改性土-膨润土阻隔墙阻控离子型稀土矿氨氮污染

以土-膨润土为阻隔材料，使用硅灰及水泥对其进行固化改性，研究改性后阻隔墙对离子型稀土矿原地浸矿氨氮污染的阻控效果。通过了解阻隔墙材料的渗透性能、力学性能，并结合阻隔材料对氨氮的吸附效果、穿透效果和数值模拟结果，探讨改性土-膨润土阻隔材料对氨氮污染的阻控性能。结果表明：硅灰改性土-膨润土阻隔材料，最佳质量配比为硅灰∶土=1∶10，最佳含水率为67.80%；改性阻隔材料生成的铝硅酸盐提高了阻隔墙防渗性能，渗透系数为2.36×10 ？9 m·s ？1；CaCO 3提高了材料的力学性能，使抗压强度达到0.896 MPa；改性阻隔材料对氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温模型。这说明该吸附过程以化学吸附为主，并且该吸附是放热过程。在不同氨氮浓度的穿透下，渗透系数呈逐渐减小的趋势，实验期间并未达到穿透浓度。利用Visual MODFLOW数值模型对阻隔墙的阻控效果进行模拟发现，7 300 d后 ${\rm{NH}}_4^ + $ 扩散范围小，未穿透阻隔墙。硅灰改性土-膨润土阻隔墙用于对离子型稀土矿氨氮污染阻控的效果较好