改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究

贺桂成; 唐孟媛; 李咏梅; 李春光; 张志军; 伍玲玲

doi:10.16285/j.rsm.2022.1990

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改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究
- Experiment on the impermeability of uranium tailings treated by microbial induced calcium carbonate precipitation combined with modified jute fiber
- 岩土力学 2023年44卷第12期页码：3459-3470
- 作者机构：
  
  南华大学资源环境与安全工程学院,湖南,衡阳,421001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目（No.2021YFC2902104）;国家自然科学基金（No.52274127，No.51974163）;湖南省教育厅科学研究优秀青年项目（No.20B494，No.22B0430）
- DOI：10.16285/j.rsm.2022.1990
  中图分类号： TU41
- 网络首发：2023-12-21，
  
  纸质出版：2023
- 稿件说明：
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贺桂成, 唐孟媛, 李咏梅, 等. 改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究[J]. 岩土力学, 2023,44(12):3459-3470.

HE Gui-cheng, TANG Meng-yuan, LI Yong-mei, et al. Experiment on the impermeability of uranium tailings treated by microbial induced calcium carbonate precipitation combined with modified jute fiber[J]. 2023, 44(12): 3459-3470.
贺桂成, 唐孟媛, 李咏梅, 等. 改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究[J]. 岩土力学, 2023,44(12):3459-3470. DOI： 10.16285/j.rsm.2022.1990.

HE Gui-cheng, TANG Meng-yuan, LI Yong-mei, et al. Experiment on the impermeability of uranium tailings treated by microbial induced calcium carbonate precipitation combined with modified jute fiber[J]. 2023, 44(12): 3459-3470. DOI： 10.16285/j.rsm.2022.1990.

摘要

利用改性黄麻纤维联合微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial induced calciumcarbonate precipitation，MICP）技术能有效胶结充填铀尾砂中的孔隙，提高堆浸铀尾砂的抗渗性能。通过研究铀尾砂的颗粒级配、胶结液浓度以及改性黄麻纤维的长度、质量含量和水热处理时间等因素对改性纤维联合微生物胶结铀尾砂的渗透系数的影响，获取最优的胶结参数；采用扫描电镜和X射线衍射仪等测试设备，表征了改性黄麻纤维联合MICP胶结铀尾砂形成的碳酸钙晶体的结构类型，分析其抗渗机制。研究结果表明：经水热处理后的纤维表面粗糙度增大，为微生物提供更多的附着场所，促进了微生物在铀尾砂中的生长、繁殖、迁移和固定，增加了碳酸钙晶体的生成量，提高了碳酸钙沉淀的均匀性，降低了铀尾砂的渗透系数；在颗粒级配编号为A3的铀尾砂中，改性纤维联合MICP胶结后的铀尾砂的渗透系数大幅降低，且纤维长度为20 mm、纤维质量含量为0.5%、纤维水热处理时间为2 h、胶结液浓度为2 mol/L时，经过11轮注浆后铀尾砂的渗透系数降低了99%，此时的参数是最优的；改性纤维联合MICP胶结铀尾砂生成的碳酸钙晶体在衍射角2分别为23º、29.4º、36º、39.3º等多个位置出现方解石特征峰，此时的晶体结构为方解石。

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