CN110420963A - 一种全风化层中污染物的固化方法 - Google Patents

一种全风化层中污染物的固化方法 Download PDF

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    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix

Abstract

本发明公开了一种全风化层中污染物的固化方法。该方法首先向全风化层中注入粘土类物质，利用粘土类物质固化全分化层；再在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，秸秆层上撒施固化剂；最后将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化。同时，固化网、秸秆层和固化剂三者相互配合，形成三重防护，不但能固化和吸附废弃矿山内的污染物，还能吸附固化废弃矿山外进入矿山内的污染物。

Description

一种全风化层中污染物的固化方法
技术领域
本发明属于废弃矿山处理技术领域，具体涉及一种用于全风化层中污染物的固化方法，特别涉及一种用于离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中污染物的固化方法。
背景技术
离子型稀土原地浸矿工艺是用溶浸剂从天然埋藏条件下的非均质矿体中有选择地浸出其中有用成分的采矿方法。与池浸工艺相比，不但稀土回收率较高，对山林、农田与地貌破坏少。因此，在提取离子型稀土方面，原地浸矿工艺应用较为广泛。
离子型稀土原地浸矿工艺需要开挖注液井、集液沟和工作平台等，实际的原地浸矿过程是在矿山内部的全风化层进行的，浸矿结束后，最初的矿山变成离子型稀土原地浸矿废弃矿山，此时的废弃矿山在外界雨水作用下仍会有残留的污染物进入矿体的全风化层，并最终从全分化层出来，污染矿上周围环境。
因此，如何固化全风化层中污染物是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明的所要解决的技术问题是现有废弃矿山全风化层中污染物易流失的缺陷，进而提供了一种废弃矿山全风化层中污染物的的固化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所提供的全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向全风化层中注入粘土类物质；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，秸秆层上撒施固化剂；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化。
进一步地，每立方米全风化层中注入50kg-1000kg的粘土类物质。
进一步地，所述粘土类物质为为粘土、膨润土、高岭土、蒙脱土中的至少一种；
所述秸秆为竹叶、芦苇、稻草中的至少一种。
进一步地，所述粘土类物质由高岭土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为(7-9)：1。
进一步地，所述固化网为棕叶和/或稻草经纬编制形成的网状结构；
所述秸秆层的厚度为1-3cm。
进一步地，所述固化剂包括质量比为(20-100)：(20-100)的沸石和膨润土。
进一步地，每平方米秸秆层上均匀撒施40-200kg的所述固化剂。
进一步地，所述固化剂中还包括木炭，所述木炭与沸石的质量比为(5-10)：(20-100)。
进一步地，所述全风化层为离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层。
进一步地，离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
需要说明的是，将处理后的固化网打入全风化层中，是指将固化网、固化网上平铺秸秆形成秸秆层及秸秆层上撒施固化剂一同打入全风化层中。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所提供的全风化层中污染物的固化方法，首先向全风化层中注入粘土类物质，利用粘土类物质固化全分化层；再在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，秸秆层上撒施固化剂；最后将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化。同时，固化网、秸秆层和固化剂三者相互配合，形成三重防护，不但能固化和吸附废弃矿山内的污染物，还能吸附固化废弃矿山外进入矿山内的污染物。
(2)本发明所提供的全风化层中污染物的固化方法，通过优化粘土类物质的种类和含量，能提高全风化层内污染物的固化和吸附效果；通过优化固化剂的种类和含量，能提高全风化层内污染物的固化和吸附效果及废弃矿山外进入矿山内的污染物。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入500kg的粘土类物质，所述粘土类物质为粘土；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施100kg的固化剂，其中，固化网为棕叶经纬编制形成的网状结构；秸秆为稻草；所述秸秆层的厚度为2cm；固化剂由质量比为20：100的沸石和膨润土组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
实施例2
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入50kg的粘土类物质，所述粘土类物质为膨润土；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施200kg的所述固化剂，其中，固化网为棕叶和稻草经纬编制形成的网状结构；秸秆为稻草；所述秸秆层的厚度为1cm；固化剂由质量比为100：20的沸石和膨润土组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
实施例3
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入1000kg的粘土类物质，所述粘土类物质为高岭土；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施40kg的所述固化剂，其中，固化网为棕叶经纬编制形成的网状结构；秸秆为芦苇；所述秸秆层的厚度为3cm；固化剂由质量比为50：50的沸石和膨润土组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
实施例4
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入500kg的粘土类物质，所述粘土类物质由高岭土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为8：1；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施100kg的固化剂，其中，固化网为棕叶经纬编制形成的网状结构；秸秆为稻草；所述秸秆层的厚度为2cm；固化剂由质量比为20：100的沸石和膨润土组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
实施例5
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入50kg的粘土类物质，所述粘土类物质为膨润土；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施200kg的所述固化剂，其中，固化网为棕叶和稻草经纬编制形成的网状结构；秸秆为稻草；所述秸秆层的厚度为1cm；固化剂由质量比为100：20：15的沸石、膨润土和木炭组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
实施例6
本实施例提供一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层中注入粘土类物质，每立方米全风化层中注入300kg的粘土类物质，所述粘土类物质为蒙脱土；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，每平方米秸秆层上均匀撒施120kg的所述固化剂，其中，固化网为棕叶经纬编制形成的网状结构；秸秆为芦苇；所述秸秆层的厚度为1cm；固化剂由质量比为30：80的沸石和膨润土组成；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化，同时离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
对比例1
本对比例提供一种全风化层中污染物的固化方法，同实施例1，唯一不同之处在于：本对比例中不注入粘土类物质。
对比例2
本对比例提供一种全风化层中污染物的固化方法同实施例4，唯一不同之处在于：本对比例中不撒施固化剂。
试验例
分别采用上述实施例和对比例中的固化方法对赣州某离子型稀土原地浸矿废弃矿山中的全分化层进行污染物固化；
固化前，该赣州某离子型稀土原地浸矿废弃矿山中的全分化层中经浸提得到的浸提液中污染物指标如下：总砷含量＞8mg/L、氨氮含量＞100mg/L、总铅含量＞5mg/L、总磷含量＞10mg/L；
采用上述实施例和对比例中的固化方法固化后，该赣州某离子型稀土原地浸矿废弃矿山中的全分化层中经浸提得到的浸提液中污染物指标如下表1所示：
表1
总砷含量 氨氮含量 总铅含量 总磷含量
实施例1 ＜0.1 ＜25 ＜0.1 ＜1.0
实施例2 ＜0.1 ＜25 ＜0.1 ＜1.0
实施例3 ＜0.1 ＜15 ＜0.1 ＜1.0
实施例4 ＜0.05 ＜15 ＜0.05 ＜0.5
实施例5 ＜0.05 ＜15 ＜0.05 ＜0.5
实施例6 ＜0.1 ＜25 ＜0.1 ＜1.0
对比例1 ＞5 ＞40 ＞2 ＞6
对比例2 ＞5 ＞40 ＞2 ＞6
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种全风化层中污染物的固化方法，包括如下步骤：
(1)向全风化层中注入粘土类物质；
(2)在固化网上平铺秸秆形成秸秆层，秸秆层上撒施固化剂；
(3)将处理后的固化网打入全风化层中，固化网中部分伸入全风化层内，部分外漏于全风化层外，在全风化层中形成阻隔层，实现全风化层中污染物的固化。
2.根据权利要求1所述的固化方法，其特征在于，每立方米全风化层中注入50kg-1000kg的粘土类物质。
3.根据权利要求2所述的固化方法，其特征在于，所述粘土类物质为为粘土、膨润土、高岭土、蒙脱土中的至少一种；
所述秸秆为竹叶、芦苇、稻草中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的固化方法，其特征在于，所述粘土类物质由高岭土和膨润土组成，所述粘土和膨润土的质量比为(7-9)：1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的固化方法，其特征在于，所述秸秆层的厚度为1-3cm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的固化方法，其特征在于，所述固化剂包括质量比为(20-100)：(20-100)的沸石和膨润土。
7.根据权利要求6所述的固化方法，其特征在于，每平方米秸秆层上均匀撒施40-200kg的所述固化剂。
8.根据权利要求6或7所述的固化方法，其特征在于，所述固化剂中还包括木炭，所述木炭与沸石的质量比为(5-10)：(20-100)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的固化方法，其特征在于，所述全风化层为离子型稀土原地浸矿废弃矿山全风化层。
10.根据权利要求9所述的固化方法，其特征在于，离子型稀土原地浸矿废弃矿山自外至内依次包括表层和全风化层，外漏于全风化层外的固化网从表层延伸至外界。
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