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2023 (English) In: Mine Water and the Environment, ISSN 1025-9112, E-ISSN 1616-1068, Vol. 42, p. 59-69Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en] The mining industry produces massive amounts of waste that in contact with oxygen can result in leaching of metals. Access to a suitable cover-material for the mine waste is sometimes limited, creating a driving force for recycling industrial residues for these purposes. Green liquor dregs (GLD), an industrial residue from paper and pulp production, has the potential to be used in a sealing layer as an amendment to till. Though hydraulic conductivity is commonly used to evaluate the quality of the sealing layer, field application from laboratory investigations is challenging as many factors, apart from vast variations in the physical properties of both the till and the GLD, control hydraulic conductivity. In this study, 5–20 wt.% of GLD from two different paper mills, with different total solid contents and particle size distributions, were mixed with a silty till with varying total solid contents to investigate how the materials’ dry density, initial water content, and compaction affects the hydraulic conductivity. We found that the initial water content of the materials was the most important factor. With a drier till and GLD, more GLD should be added to attain the lowest hydraulic conductivity possible. The compaction was not found to notably affect the mixtures’ hydraulic conductivity.
Abstract [es] La industria minera produce cantidades ingentes de residuos que, en contacto con el oxígeno, pueden dar lugar a la lixiviación de metales. El acceso a un material de recubrimiento adecuado para los residuos mineros es a veces limitado, lo que impulsa el reciclado de residuos industriales para estos fines. Los residuos de licor verde (GLD), un residuo industrial procedente de la producción de papel y pasta de papel, tiene el potencial de utilizarse en una capa de sellado como enmienda al laboreo. Aunque la conductividad hidráulica se utiliza habitualmente para evaluar la calidad de la capa de sellado, la aplicación sobre el terreno a partir de investigaciones de laboratorio es un desafío, ya que muchos factores incluyendo las grandes variaciones en las propiedades físicas tanto del suelo como del GLD, controlan la conductividad hidráulica. En este estudio, 5-20 % en peso de GLD de dos fábricas de papel diferentes, con diferentes contenidos totales de sólidos y distribuciones de tamaño de partículas, se mezclaron con un sedimento limoso con diferentes contenidos totales de sólidos para investigar cómo la densidad seca de los materiales, el contenido inicial de agua y la compactación afectan a la conductividad hidráulica. El contenido inicial de agua de los materiales resultó el factor más importante. Para un sedimento y un GLD más secos, debería añadirse más GLD para alcanzar la menor conductividad hidráulica posible. No se observó que la compactación afectara notablemente a la conductividad hidráulica de las mezclas.
Abstract [zh] 采矿业产生的大量废弃物与氧气接触会导致金属的浸出, 很难获取合适的材料来对采矿废料进行覆盖密封处理, 进而促进了工业废料回收利用工作的进行. 绿液渣 (Green Liquor Dregs, GLD) 是纸浆生产过程中产生的工业废渣, 具有作为冰碛土改良剂来应用到密封层中的潜力. 渗透系数常用来评价密封层的密封程度, 但由于受许多因素控制影响, 要将实验室有关冰碛土和GLD研究的成果在现场应用并不容易, 其中就包含了两者物理性质在实验室和现场会产生巨大的差异. 本研究将来自两个不同造纸厂, 质量百分比在5~20%, 总固体含量和粒径分布不同的GLD, 与不同总固体含量的粉砂状的冰碛土混合, 研究材料的干密度, 初始含水量和压实度对渗透系数的影响. 研究发现渗透系数最重要的影响因素是初始含水量. 冰碛土和GLD混合物越干燥, 要达到尽可能低的渗透系数添加的GLD越多, 而压实度对混合物渗透系数影响并不明显.
Place, publisher, year, edition, pages
Springer, 2023
Keywords Industrial residue, Circular economy, Sealing layer, Optimum water content, Compaction effort
National Category
Geochemistry
Research subject
Soil Mechanics
Identifiers urn:nbn:se:ltu:diva-95516 (URN) 10.1007/s10230-023-00919-5 (DOI) 000925358900001 () 2-s2.0-85147341211 (Scopus ID)
Funder VinnovaSwedish Energy AgencySwedish Research Council FormasMistra - The Swedish Foundation for Strategic Environmental Research
Note Validerad;2023;Nivå 2;2023-04-18 (joosat);
2023-02-062023-02-062023-11-10 Bibliographically approved