CN110128064A - 利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂及固化方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于选矿尾渣处理技术领域，具体涉及利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂及固化方法，固化剂是以氟石膏、电石渣和水泥混合配制而成，组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30‑60份、电石渣10‑30份、水泥20‑60份，按照配比称取氟石膏、电石渣和水泥混合得到固化剂材料，将固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀，并加水混合搅拌，得固化膏体。本发明对选矿尾渣采用膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全；膏体固化技术堆存废渣，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，切实减少和消除了环境污染。

Description

利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂及固化方法

技术领域

本发明属于选矿尾渣处理技术领域，具体涉及利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂及固化方法。

背景技术

现有矿山选矿和冶炼生产中会产生大量的废渣，传统的湿法和干式堆存方法，占用大量土地的同时，造成环保污染和安全隐患，土地复垦和生态修复困难重重，遗留了大量的矿山废弃土地。随着《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018）的出台实施，原有的废碴堆存方式已经远远不能满足环保要求。

膏体固化技术是将细粒废渣及固化剂后搅拌产生的饱和性流体，后期固化后又具有所需的结构性强度。膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全；膏体固化技术堆存废渣，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，使堆存场土壤环境指标达到了建设用地标准，在切实减少和消除了环境污染的同时实现了堆存场的二次利用，减少了矿山行业的废弃土地，环保和生态效益显著。

膏体固化堆存虽然优点明显，但是采用常规水泥固化剂，成本较高，实际应用很难推广。采用氟石膏、电石渣作为固化材料可以大幅降低固化成本。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题及不足，本发明提供利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂。

本发明的另一目的是提供利用固化剂进行固化选矿尾渣的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂，所述固化剂是以氟石膏、电石渣和水泥混合配制而成，所述组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、电石渣10-30份、水泥20-60份。

利用固化剂进行固化选矿尾渣的方法，该方法按照下述步骤进行：

步骤1：称取氟石膏30-60份、电石渣10-30份和水泥20-60份混合，得到固化剂材料；

步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；

步骤3：加水混合搅拌，使得固化膏体的浓度达到65-70%；

步骤4：将搅拌均匀的膏体通过管道输送至堆存场地，自流排放，在零度气温、不低于2Mpa的压强自然养护即可得到一定强度的固化体；

步骤5：膏体固化过程中泌出的多余水份，收集后循环利用，减少污染。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明对选矿尾渣采用膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全。膏体固化技术堆存废渣，通过电石渣中氢氧化钙的中和反应，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，切实减少和消除了环境污染；所有试块按照《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086.2-2007）和《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018），检测都达到了建设用地土壤污染风险管控标准，堆存场可以作为一般工业建设用地使用，膏体固化后的堆存场地，能够达到建设用地的土壤要求实现了堆存场的二次利用，减少了矿山行业的废弃土地，环保和生态效益显著。氟石膏是氟化工产生的废渣，分布广泛，价格只有水泥的1/10左右，降低了成本，实现了废物利用。电石渣主要成分为氢氧化钙，是乙炔生产中产生的废渣，价格只有石灰的1/10左右，降低成本，实现了废物利用，电石渣中氢氧化钙的中和反应法，使水中的重金属离子反应生成易于沉淀的重金属氢氧化物，从而将尾渣中游离的重金属离子固结起来，降低重金属离子的浸出浓度，实现保护环境的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明是利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂，是以氟石膏、电石渣和水泥混合配制而成，组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、电石渣10-30份、水泥20-60份。

本发明还提供利用固化剂进行固化选矿尾渣的方法，具体按照下述步骤进行：

步骤1：称取氟石膏30-60份、电石渣10-30份和水泥20-60份混合，得到固化剂材料；

步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；

步骤3：加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为65-70%。

实施例1

分别取氟石膏30份、电石渣10份和水泥20份混合，得到固化剂材料，将固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：8混合搅拌均匀，加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为65%。

搅拌均匀的固化膏体塌落度为200mm，有非常好的流动性和管道输送性能，固化膏体的初期强度和后期结构强度也较高，采用混凝土标准试块进行无側限抗压强度试验，初期抗压强度2d不低于1Mpa，终期28d自然条件养护后抗压强度大于3MPa（最高达到30 MPa），有很好的支撑结构强度；经检测，固化后的试块中铅、锌、铜等重金属元素浸出液浓度大幅降低，不足选矿尾渣固化前的10%，实现了重金属等有害元素的有效环保固化封存。

按照《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086.2-1997），对固化前的原白银公司选矿尾渣成分见下表1：

如表1所示，选矿尾渣浸出液中相关废物浓度和pH值全部超过《危险废物鉴定标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）危险废物浓度限值。采用本发明的固化剂及固化方法，对选矿尾渣固化后的固化体试块按照同样方法进行毒性浸出实验检测。选矿尾渣浸出液中相关废物浓度全部未超过到《危险废物鉴定标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）危险废物浓度限值，具体浸出液中危险废物浓度检测值结果见表2：

固化体的试块还具有良好的不透水性，固结后的堆存场有效的隔绝了大气降水对废渣的淋融作用，防止了有害重金属等元素对地下水的污染。环保效益立竿见影，采用该方法可以减少大量的危险固废，有极大的环保生态效益。固化后的场地，可以达到二类建设用地的标准，实现了矿山废弃土地的高效集约化利用。

实施例2

白银公司厂坝铅锌矿将选矿生产的尾矿，按照本发明进行膏体固化堆存。分别取氟石膏60份、电石渣30份和水泥60份混合，得到固化剂材料。将固化剂材料和浓缩至63%的铅锌选矿尾矿桨，按干渣质量比1：20混合搅拌均匀，得浓度为68%的膏体，直接排入废弃的露天采矿坑，固化堆存，用于边坡加固治理。

实施例3

分别取氟石膏50份、电石渣200份和水泥45份混合，得到固化剂材料，将固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：15混合搅拌均匀，加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为65%。

Claims (2)

1.利用氟石膏和电石渣固化选矿尾渣的固化剂，其特征在于，所述固化剂是以氟石膏、电石渣和水泥混合配制而成，所述组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、电石渣10-30份、水泥20-60份。

2.一种利用权利要求1所述的固化剂进行固化选矿尾渣的方法，其特征在于，所述方法按照下述步骤进行：

步骤1：称取氟石膏30-60份、电石渣10-30份和水泥20-60份均匀混合，得到固化剂材料；

步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和选矿尾渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；

步骤3：加水混合搅拌，使得固化膏体的浓度达到65-70%；

步骤4：将搅拌均匀的膏体通过管道输送至堆存场地，自流排放，在零度气温、不低于2Mpa的压强自然养护即可得到一定强度的固化体；

步骤5：膏体固化过程中泌出的多余水份，收集后循环利用，减少污染。