国外修复案例精选丨三种稳定化技术处理汞污染矿石与废石

**1.场地名称：**Sulfur Bank Mercury Mine Superfund Site

**2.位置：**Lake County, California

**3.执行时间：**2000年11月15日至2001年4月29日

**4.工作授权：**无

**5.目标：**确定三种技术对废石中汞的稳定效果，从而减少（湖泊）流出水中可浸出的移动态汞

**6.工程类别：**小试

**7.目标污染物：**重金属

**8.污染来源：**采矿历史遗留

**9.技术介绍：**采用稳定化技术处理SBMM场地硫化矿废料中的汞，共试验了三种技术，如下：

1.ENTHRALL技术：向目标重金属施用无机硫化物药剂，在药剂表面和重金属之间形成永久性结合；采用声波钻机注入药剂，两台钻机同时工作，以15英尺间距将药剂直接注入废料堆

2.SME工艺：将重金属封闭在不渗透硅石基质微观结构中，以此消除对人体健康和环境安全的不利影响；该工艺经调整后可原址异位实施，将药剂与受试材料在邻近的场内设施中混合，之后送回原场进行替换和压缩//通过下文判断，该工艺既可原位也可异位

3.普通磷酸盐处理技术：生成容纳污染物的不溶性磷酸盐；通过化学结合将磷酸盐与重金属转化为新的稳定态磷酸盐（如磷灰石），或转化为在土壤中难溶的其他形态

**10.受污染介质类型及处理量：**废料（数量未提供）

**11.管理要求及目标：**在12周的连续柱浸试验研究中，每种处理技术的汞浸出质量（与控制柱相比）应降低90%

12.效果：

ENTHRALL技术：该技术未能有效降低汞矿柱中移动态汞水平；无论在颗粒态还是溶解组分中，汞的总质量均与控制柱相近

SME工艺：SME工艺无论在异位还是原位处理中均有效降低了移动态汞（< 25µm）水平；与控制柱相比，原位处理工艺的汞浸出率降低了88%，异位处理工艺的汞浸出率降低了86%

；与控制柱相比，无论原位还是异位处理工艺，均使得颗粒态汞减少了99%；但溶解组分中 (< 0.45μm)汞质量显著增加：与控制柱相比，原位处理增加了198%，异位处理增加了238%

普通磷酸盐技术：在12周的柱浸试验研究中，磷酸盐处理技术使得颗粒态和溶解组分 (< 0.45 µm) 中的汞水平都有所增加；在前两周（的试验）或监测中，汞浸出质量较高

；该处理技术加速了汞矿基质的破坏，促进了颗粒态汞的释放；由于浸出汞增加，该技术无法作为SBMM场地的备选修复技术

13.投资：

ENTHRALL 技术：采用本技术修复SBMM废石堆的总运行费用估算为5980.7万美元；由于不产生残余物，未发生残余物处理费用；其中药剂费占比最高，为5700.8万美元，占总费用的93.5%//推测为2000年美元价，下同；其次为设备费，为163.35万美元，占比2.7%；处理单价：27.82美元/吨受试材料

SME工艺：采用本工艺修复SBMM废石堆的总运行费用估算为3569万美元；由于不产生残余物，未发生残余物处理费用；药剂费占比最高，为2670万美元，占总费用的68%；该技术需要处理残余物，费用为128.3万美元，占比第二；处理单价：16.6美元/吨受试材料

普通磷酸盐技术：未提供足尺试验费用，从现有研究结果来看，该药剂在应用到本场地之前还需要做更多的实验和产品调整

14.综述:

阐述场地位置和历史背景：注意曾露天采矿且大量使用重型运土设备，导致环境严重破坏；长年累月的、各种形式的采矿导致了克利尔湖生态系统中沉积了大量的汞。

本案例试验了两项改良原位稳定化技术（ENTHRALL和SME）和一项普通磷酸盐稳定化技术；所使用的受试材料取自SBMM场地。

ENTHRALL技术采用声波钻机注入无机硫化物药剂，与重金属形成永久性结合。SME工艺将重金属封闭在不渗透硅石基质微观结构中；该工艺可异位实施：在邻近设施中混合药剂与受试材料，之后送回原场并压缩。普通磷酸盐处理是通过磷酸盐与重金属的化学结合，转化为稳定态磷酸盐（如磷灰石）或在土壤中难溶的其他形态。

ENTHRALL技术未能降低汞矿柱中的移动态汞水平。SME工艺无论在原位还是异位处理时均有效的减少了移动态汞；与控制柱相比，无论是原位还是异位处理，均使得颗粒态汞减少了99%，但在溶解组分中汞质量显著增加。普通磷酸盐技术同时增加了颗粒态和溶解组分的汞水平；浸出汞的增加使得该技术无法作为SBMM场地的备选修复技术。

估算ENTHRALL和SME技术的总运行费用分别为5980.7万美元和3569万美元；由于这两项技术均不产生残余物，所以未包含残余物处理费用。未提供普通磷酸盐技术的足尺试验费用。

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