FI129403B - Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder - Google Patents

Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder Download PDF

Info

Publication number
FI129403B
FI129403B FI20206042A FI20206042A FI129403B FI 129403 B FI129403 B FI 129403B FI 20206042 A FI20206042 A FI 20206042A FI 20206042 A FI20206042 A FI 20206042A FI 129403 B FI129403 B FI 129403B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
waste material
binder
waste
sludge
curable
Prior art date
Application number
FI20206042A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20206042A1 (en
Inventor
Juha Leppänen
Ari Laitinen
Mirja Piispanen
Kari Ylitalo
Jenni Kiventerä
Maria Korppi
Original Assignee
Betolar Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Betolar Oy filed Critical Betolar Oy
Priority to FI20206042A priority Critical patent/FI129403B/en
Priority to EP21810396.8A priority patent/EP4232418A1/en
Priority to CA3193891A priority patent/CA3193891A1/en
Priority to PCT/FI2021/050708 priority patent/WO2022084588A1/en
Priority to CN202180062053.4A priority patent/CN116157371A/en
Priority to AU2021365401A priority patent/AU2021365401A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI20206042A1 publication Critical patent/FI20206042A1/en
Publication of FI129403B publication Critical patent/FI129403B/en
Priority to CL2023001156A priority patent/CL2023001156A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00Calcium sulfate cements
    • C04B11/05Calcium sulfate cements obtaining anhydrite, e.g. Keene's cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/0006Waste inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00Calcium sulfate cements
    • C04B11/26Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke
    • C04B11/262Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke waste gypsum other than phosphogypsum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/12Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/002Water
    • C04B22/0026Salt water, e.g. seawater
    • C04B22/0033Salt water, e.g. seawater other than sea water, e.g. from mining activities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/002Water
    • C04B22/0046Waste slurries or solutions used as gauging water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/14Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142Sulfates
    • C04B22/143Calcium-sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/142Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/16Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/18Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • C22B3/46Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes by substitution, e.g. by cementation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

Ett förfarande och arrangemang för att behandla avfallsmaterial från en gruva och för att omvandla det till ett härdande bindemedel samt för att utnyttja det härdande bindemedlet. Vid förfarandet värmebehandlar man avfallsmaterial som uppstår i en biourlakningsprocess och får det att omvandlas till ett reaktivt härdande ämne. Av detta ämne kan man framställa ett härdande bindemedel, och med hjälp av det kan man härda och stabilisera slutförvaringsavfallsmaterial i gruvområdet, eller man kan utnyttja det för andra byggtekniska tillämpningar.A method and arrangement for treating waste material from a mine and for converting it into a curing binder and for utilizing the curing binder. The process heat-treats waste material that arises in a bio-leaching process and causes it to be converted into a reactive hardener. From this substance a hardening binder can be produced, and with the help of it one can harden and stabilize final disposal waste material in the mining area, or one can use it for other construction engineering applications.

Description

Menetelmä jätemateriaalin käsittelyyn, jär- jestely ja lujittuva sideaine Keksinnön tausta Keksintö koskee uudenlaista ratkaisua jätemateriaa- lin käsittelyyn ja hyödyntämiseen.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a novel solution for the treatment and recovery of waste material.

Täsmällisemmin sanottuna keksintö koskee menetelmää ja järjestelyä jätevesien, lietteiden ja sakkojen käsitte- lemiseksi kaivosalueella sekä jätemateriaalista valmistet- tua sideainetta.More specifically, the invention relates to a method and arrangement for treating wastewater, sludge and sludge in a mining area and to a binder made from the waste material.

Keksinnön kohdetta on kuvattu yksityiskohtaisemmin hakemuksen itsenäisten patenttivaatimusten johdannoissa.The subject matter of the invention is described in more detail in the preambles of the independent claims of the application.

Esimerkiksi kaivosteollisuudessa, metallien tal- teenotossa ja rikastamisessa syntyy valtavia määriä metal- lipitoisia jätevesiä, lietteitä ja sakkoja, joiden käsit- tely vaatii suuria altaita ja on monin tavoin hankalaa. Kaivosten ja niiden yhteydessä olevien talteenotto- ja ri- kastuslaitosten vesienkäsittelyssä onkin havaittu erilaisia puutteita. Seuraavissa julkaisuissa on esitetty jätemate- riaalien käsittelyyn liittyviä ratkaisuja: CN-106630712-A; CHAN, B.K.C. et al. Cemented products containing waste from mineral processing and bioleaching. In: Minerals Engineer- ing, Vol. 22, 1326-1333. Keksinnön lyhyt selostus N 25 Keksinnön ajatuksena on saada aikaan uudenlainen ja N parannettu menetelmä ja järjestely jätemateriaalin käsit- 3 telyyn. Edelleen on tarkoituksena aikaansaada uusi ja pa- a rannettu sideaine. Ek Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusmerkilliset * 30 piirteet on esitetty ensimmäisen itsenäisen vaatimuksen I tunnusmerkkiosassa. S Keksinnön mukaiselle järjestelylle tunnusmerkilli- N set piirteet on esitetty toisen itsenäisen vaatimuksen tun- nusmerkkiosassa.For example, the mining industry, the recovery and enrichment of metals generate huge amounts of metal-containing wastewater, sludge and sludge, which require large tanks to treat and are in many ways cumbersome. Various shortcomings have been identified in the water treatment of mines and associated recovery and enrichment facilities. The following publications provide solutions for the treatment of waste materials: CN-106630712-A; CHAN, B.K.C. et al. Cemented products containing waste from Mineral processing and bioleaching. In: Minerals Engineering, Vol. 22, 1326-1333. Brief Description of the Invention The idea of the invention is to provide a new and improved method and arrangement for the treatment of waste material. It is further intended to provide a new and improved binder. The characteristic features of the method according to the invention are set out in the characterizing part of the first independent claim. S Characteristic features of the arrangement according to the invention are set out in the characterizing part of the second independent claim.

Keksinnön mukaiselle sideaineelle tunnusmerkilliset piirteet on esitetty kolmannen itsenäisen vaatimuksen tun- nusmerkkiosassa.The characteristic features of the binder according to the invention are set out in the characterizing part of the third independent claim.

Esitetyn ratkaisun ajatuksena on kuumentaa kaivok- sen bioliuotusprosessissa muodostuvaa jätemateriaalia ja muuttaa se kuumentamisen avulla reaktiiviseksi lujittuvaksi aineeksi. Mainittu bioliuotusprosessin jätemateriaali voi olla jätevettä, lietettä tai alitetta. Mainittu kuumennus on lämpökäsittelyvaihe, jossa jätemateriaali tehdään reak- tiiviseksi.The idea of the presented solution is to heat the waste material formed in the bioleaching process of the mine and convert it into a reactive reinforcing substance by heating. Said waste material of the bioleaching process may be wastewater, sludge or sludge. Said heating is a heat treatment step in which the waste material is made reactive.

Esitetyn ratkaisun etuna on se, että jätevesien kä- sittelyssä muodostuvat jakeet ja sakat saadaan kovetettua tässä hakemuksessa esitetyllä tavalla yksinkertaisesti ja kustannustehokkaasti. Edelleen on etuna se, että kovetetut materiaalit voidaan loppusijoittaa kasoihin ja aumoihin. Tällaisten maanpäällisten varastojen ja loppusijoituspaik- kojen käyttö on merkittävästi edullisempaa kuin nesteiden sijoittaminen altaisiin. Kun operoitavalla alueella voidaan vähentää erilaisten altaiden lukumäärää ja kokoa, saadaan aikaan myös suuria tila- ja kustannussäästöjä.The advantage of the proposed solution is that the fractions and precipitates formed in the treatment of wastewater can be cured as described in this application in a simple and cost-effective manner. A further advantage is that the hardened materials can be disposed of in piles and holes. The use of such above-ground storage and disposal sites is significantly more advantageous than the placement of liquids in tanks. When the number and size of different pools in the area to be operated can be reduced, large space and cost savings are also achieved.

Edelleen on kiinteän ja kovetetun jätteen varas- tointi, käsittely ja loppusijoitus merkittävästi turvalli- sempaa kuin jätevesien ja muiden nesteiden varastointi. Vaaroja sadevesien aiheuttamista ylivuodoista ja allasra- kenteiden pettämisistä voidaan vähentää kiinteän aineen va- rastoinnissa ja loppusijoituksessa.The storage, treatment and disposal of solid and hardened waste is still significantly safer than the storage of wastewater and other liquids. The risks of rainwater overflows and failure of basin structures can be reduced in the storage and disposal of solids.

N Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että teh- N dään jätemateriaalin muuntaminen reaktiiviseksi aineeksi P pelkästään kuumentamisen avulla ilman mitään ulkopuolisia N 30 lisä- tai sideaineita. Kun ulkopuolisia aineita ei tarvita, E on ratkaisu hyvä logistiikan ja kustannustehokkuuden kan- AN nalta. S Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jäte- N materiaalista poistetaan vettä suorittamalla jätemateriaa- N 35 lille ensimmäinen kuumennus. Termisen kuivauksen jälkeen tehdään vielä lämpökäsittely, jossa kuivattu jätemateriaali aktivoidaan reaktiiviseksi lujittuvaksi aineeksi. Ennen kuivausta voidaan käsiteltävän jätemateriaalin kiintoai- nepitoisuutta suurentaa erilaisilla suodatustekniikoilla ja muilla kiinteä-neste -erotuslaitteistoilla.The idea of one embodiment is that the conversion of the waste material into the reactive substance P is carried out by heating alone without any external N 30 additives or binders. When no external materials are needed, E is a good solution in terms of logistics and cost-effectiveness. S The idea of one embodiment is to dewater the waste material by first heating the waste material. After thermal drying, a further heat treatment is performed, in which the dried waste material is activated to a reactive reinforcing agent. Prior to drying, the solids content of the waste material to be treated can be increased by various filtration techniques and other solid-liquid separation equipment.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- teltävä jätemateriaali on metallisulfaattipitoista jäte- vettä, sakkaa, alitetta tai lietettä. Tällöin ratkaisussa kuumennetaan metallisulfaattipitoista jätemateriaalia niin, että se muuttuu reaktiiviseksi ja lujittuvaksi sideaineeksi veden sekä hydroksidien kanssa. Mainittakoon, että kaivos- teollisuudessa sulfidimalmin rikastaminen on tyypillistä, koska monet metallit ovat sitoutuneet sulfidimineraaleihin. Esitetty ratkaisu soveltuu käytettäväksi useiden eri metal- lien rikastusprosessien yhteydessä.The idea of one embodiment is that the waste material to be treated is metal sulphate-containing waste water, sludge, sludge or sludge. In this case, the metal sulfate-containing waste material is heated in the solution so that it becomes a reactive and strengthening binder with water and hydroxides. It should be noted that the enrichment of sulphide ore is typical in the mining industry because many metals are bound to sulphide minerals. The presented solution is suitable for use in connection with several different metal enrichment processes.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että bioliuotusprosessissa muodostuvaa metallipitoista jätema- teriaalia kuumennetaan 30 —- 300° € lämpötilassa ja hapen vaikutuksen alaisena.The idea of one embodiment is that the metallic waste material formed in the bioleaching process is heated at a temperature of 30-300 ° C and under the influence of oxygen.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että bioliuotusprosessissa muodostuvaa neutraloitua jätemateri- aalia kuumennetaan 30 - 300° C lämpötilassa. Kuumennus voi- daan tehdä hapen vaikutuksessa. Vaihtoehtoisesti lämpökä- sittely voidaan tehdä hapettomissa olosuhteissa tai olen- naisesti ilman hapen läsnäoloa, esimerkiksi typpitäyttöi- sessä uunissa, lämmönsiirtonesteen avulla tai lämmönsiir- tokaasun avulla tai jollakin muulla tavoin.The idea of one embodiment is that the neutralized waste material formed in the bioleaching process is heated to a temperature of 30 to 300 ° C. Heating can be done under the influence of oxygen. Alternatively, the heat treatment may be performed under oxygen-free conditions or substantially in the absence of oxygen, for example, in a nitrogen-filled furnace, by means of a heat transfer fluid or heat transfer gas, or by some other means.

N Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- N tellään jätemateriaalia, joka käsittää kalsiumsulfaattia ? Casoa, jolloin kalsiumsulfaatti muuttuu kuumennuksessa N 30 anhydriitiksi, joka on lujittuva materiaali. E Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- N tellään jätemateriaalia, joka käsittää sekä metallisulfaat- S tia että kalsiumsulfaattia CaSO, sekä sammutettua kalkkia N Ca(OH),. Tällöin metallisulfaattipitoinen jätemateriaali N 35 muuttuu lämpökäsittelyssä veden sekä hydroksidien kanssa reagoivaksi sekä lujittuvaksi materiaaliksi, ja edelleen,N The idea of one embodiment is to treat N a waste material comprising calcium sulfate? Casoa, in which case calcium sulphate is converted on heating to N 30 anhydrite, which is a hardening material. E The idea of one embodiment is to treat N a waste material comprising both metal sulphate S and calcium sulphate CaSO, as well as slaked lime N Ca (OH). In this case, the metal sulphate-containing waste material N 35 is converted into a material which reacts and strengthens with water and hydroxides during the heat treatment, and further,

neutraloinnissa syntyvä kalsiumsulfaatti CaS0, muuttuu läm- pökäsittelyssä anhydriitiksi, joka myöskin on lujittuva re- aktiivinen materiaali. Tällöin lämpökäsittelyn lopputuote voi olla materiaalia, joka käsittää kahdella tai useammalla eri tavalla reaktiiviseksi tullutta aineosaa. Tyypillisesti bioliuotuksessa muodostuvat metallipitoiset jätevedet neut- ralisoidaan kalsiumoksidista CaO valmistetun kalkkimaidon eli sammutetun kalkin Ca(OH), avulla, jolloin tämän sovel- lutuksen mukainen tapaus reaktiiviseksi tekemiselle sovel- tuu käytettäväksi useissa tapauksissa.the calcium sulphate CaSO formed in the neutralization is converted to anhydrite on heat treatment, which is also a strengthening reactive material. In this case, the end product of the heat treatment may be a material comprising two or more reactive components. Typically, the metal-containing effluents formed in the bioleaching are neutralized with lime milk made from calcium oxide CaO, i.e., slaked lime Ca (OH), whereby the case of reactivation according to this application is suitable for use in several cases.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jau- hetaan kuumennuskäsittelyn jälkeen freaktiiviseksi tehty kiinteä aine hienojakoiseksi jauheeksi, joka soveltuu käy- tettäväksi kovettuvana sideaineena. Jauhaminen voi parantaa materiaalin reaktiivisuutta vielä lisää. Jauhetta on myös helppo kuljettaa, käsitellä sekä sekoittaa kovetettavan ma- teriaalin joukkoon.The idea of one embodiment is to grind the solid reactivated after the heat treatment into a fine powder suitable for use as a curable binder. Grinding can further improve the reactivity of the material. The powder is also easy to transport, handle and mix with the material to be cured.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään kaivoksen bioliuotusprosessin jätevesien käsitte- lyssä syntyvää alitetta sekoittamalla siihen sideainetta, jollakin edellä mainitulla tavalla kaivoksen bioliotuspro- sessissa syntyvästä vesipitoisesta jätemateriaalista. Täl- löin alitteen sekaan sekoitettu sideaine kovettaa alitteen ainakin kovuuteen 500 kPa. Tällaiseen kovuuteen ei ole mah- dollista päästä ilman sideaineen lisäämistä. Esimerkiksi pelkästään suodattamalla muodostetun kiintoainekakun lujuus N on suurimmillaankin vain muutama sata kPa.The idea of one embodiment is to treat the effluent from the treatment of the effluent of the mine bioleaching process by mixing a binder with the aqueous waste material generated in the mine bioleaching process in one of the ways mentioned above. The binder mixed with the substrate then cures the substrate to a hardness of at least 500 kPa. It is not possible to achieve such hardness without the addition of a binder. For example, the strength N of a solid cake formed by filtration alone is only a few hundred kPa at most.

N Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- <Q mistetaan kaivoksen bioliuotusprosessin jätemateriaalista N 30 sideainetta lämpökäsittelyn avulla ja käytetään valmistet- E tua sideainetta samasta bioliuotusprosessista syntyvän sa- N man tai eri jätejakeen kovettamiseen. Sideaine voidaan tehdä S jätevedestä, sakasta, alitteesta tai lietteestä, ja sillä N voidaan kovettaa jätevettä, sakkaa, alitetta, lietettä tai N 35 muuta vettä ja kiintoainepartikkeleita sisältävää jäte- jaetta tai -materiaalia.The idea of one embodiment is to prepare an N 30 binder from the waste material of the mine bioleaching process by heat treatment and to use the prepared binder to cure the same N or different waste fraction from the same bioleaching process. The binder may be made of S effluent, sludge, sludge or sludge, and N may cure effluent, sludge, sludge, sludge or N 35 other waste fraction or material containing water and solid particles.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- mistetaan kovettuvaa sideainetta jostakin seuraavista jä- temateriaaleista: esineutraloinnin alite, loppuneutraloin- nin alite (LoNe), metallin talteenoton alite (rautasakka, 5 RaSa) tai kaivoksen vedenpuhdistamon alite. Vastaavasti käytetään lämpökäsittelyn avulla valmistettu sideaine jon- kin edellä mainitun alitteen kovettamiseen.The idea of one embodiment is to produce a curable binder from one of the following waste materials: pre-neutralization alite, final neutralization alite (LoNe), metal recovery alite (iron sludge, 5 RaSa) or mine water treatment alite. Correspondingly, a binder prepared by heat treatment is used to cure one of the above-mentioned substrates.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- mistetaan tässä dokumentissa esitetty lujittuvaa materiaa- lia ja sideainetta kaivosalueella.The idea of one embodiment is to produce the reinforcing material and binder disclosed in this document in a mining area.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käy- tetään tässä dokumentissa esitettyä lujittuvaa materiaalia ja sideainetta kaivosalueella.The idea of one embodiment is to use the reinforcing material and binder disclosed in this document in the mining area.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että rat- kaisu kohdistuu järjestelyyn jätemateriaalin loppusijoit- tamiseksi kaivosalueelle. Järjestelyssä valmistetaan kai- voksen bioliuotusprosessissa muodostuvasta jätemateriaa- lista sideainetta, joka tehdään kuumennuskäsittelyn avulla reaktiiviseksi kovettuvaksi aineeksi. Sideaineen valmistuk- sen raaka-aine on siten metallien bioliuotukseen ja sen prosesseihin liittyvää ja siinä muodostuvaa jätevettä, lie- tettä tai alitetta. Järjestelyssä sekoitetaan sideainetta loppusijoitettavan jätemateriaalin sekaan, jolloin kaivok- sen jätemateriaali voidaan loppusijoittaa kovetettuna ra- kenteena tai materiaalina kaivosalueelle. Kovetettu loppu- sijoitusmateriaali on kiinteää ja ei-virtaavaa materiaalia, N jolloin sen käsittely ja varastointi on merkittävästi hel- N pompaa ja turvallisempaa kuin nestemäisellä tai muulla vir- ? taavalla materiaalilla.The idea of one embodiment is that the solution is directed to an arrangement for the final disposal of waste material in a mining area. The arrangement produces a binder from the waste material formed in the bioleaching process of the mine, which is made into a reactive curable material by heat treatment. The raw material for the production of the binder is thus wastewater, sludge or sludge related to and formed in the bioleaching of metals and its processes. In the arrangement, the binder is mixed with the waste material to be disposed of, whereby the waste material of the mine can be disposed of as a hardened structure or material in the mining area. The cured disposal material is a solid and non-flowing material, N making it significantly easier and safer to handle and store than liquid or non-liquid? material.

N 30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käy- E tetään kovettuvaa seosta rakennelman rakennusaineena kai- N vosalueella, jolloin muodostettu rakennelma on samalla jä- S temateriaalin loppusijoituspaikka.The idea of one embodiment is to use a curable mixture as the building material of the structure in the mine area, whereby the formed structure is at the same time the disposal site of the waste material.

N Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että muo- N 35 dostetaan kovetetusta jätemateriaalista ylöspäin kohoava jäykkä ja itsenäinen rakennelma tai kovetetaan jätemateri- aalia sidosaineen avulla tällaiseksi ylöspäin kohoavaksi rakenteeksi. Frään sovellutusmuodon mukaan edellä mainittu ra- kennelma on jokin seuraavista: kasa, auma, kohouma, kukkula, tekokallio, valli, suojavalli, seinämä tai vastaava sta- biili ja itsekantava rakennelma. Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelma on perus- tettu suoraan kaivosalueen tasaiselle kentälle. Rakennelmaa ei siten ole välttämätöntä muodostaa minkään suojaraken- teen, kuten esimerkiksi suoja-altaan, ympäröimään tilaan.The idea of one embodiment is to form a rigid and independent structure rising upwards from the cured waste material or to cure the waste material into such an upwardly rising structure by means of a binder. According to an embodiment of Fra, the above-mentioned structure is one of the following: a pile, a convexity, a bulge, a hill, an artificial rock, a rampart, a protective wall, a wall or a similar stable and self-supporting structure. According to one embodiment, the structure is laid directly on a flat field in the mining area. Thus, it is not necessary to form the structure in a space surrounded by any protective structure, such as a protective basin.

Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelma käsittää pintoja, joiden asettumiskulma eli rinnekulma on suurempi kuin 2,5 %.According to the embodiment, the structure comprises surfaces with a settling angle, i.e. a slope angle, of more than 2.5%.

Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelma käsittää pystysuoria tai jyrkässä nousukulmassa olevia pintoja Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman ylimmän kohdan ja rakennetta ympäröivän pinnan välinen korkeusero on ainakin 10 m.According to one embodiment, the structure comprises vertical or steeply inclined surfaces. According to the embodiment, the height difference between the uppermost part of the structure and the surface surrounding the structure is at least 10 m.

Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman pohja- pinta-alan suurin dimensio on pienempi kuin rakennelman suurin korkeus.According to one embodiment, the largest dimension of the bottom surface area of the structure is smaller than the maximum height of the structure.

Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 20 metriä.According to the embodiment, the maximum height of the structure with respect to the surrounding surface is at least 20 meters.

Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 30 metriä.According to the embodiment, the maximum height of the structure with respect to the surrounding surface is at least 30 meters.

— S Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 40 metriä. <Q Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N 30 korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 50 metriä. E Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 60 metriä. S Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on 70 - 120 metriä. N 35 Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman pohja- pinta-alan suuruus on alle 1 hehtaari.- S According to one embodiment, the maximum height N of the structure with respect to the surrounding surface is at least 40 meters. <Q According to the embodiment, the maximum height of the structure N 30 with respect to the surrounding surface is at least 50 meters. E According to the embodiment, the maximum height N of the structure with respect to the surrounding surface is at least 60 meters. S According to the embodiment, the maximum height N of the structure with respect to the surrounding surface is 70 to 120 meters. N 35 According to one embodiment, the floor area of the structure is less than 1 hectare.

Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman pohja- pinta-alan suuruus on 1 hehtaari tai tätä suurempi.According to one embodiment, the floor area of the structure is 1 hectare or more.

Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan rakennelma kovettuvasta jätemateriaalista muottivaluna, liukuvaluna tai 3-D valuna.According to one embodiment, the structure is cast from a curable waste material as a mold cast, a slip cast or a 3-D cast.

Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan kovettuvasta jätemateriaalista tekokallio tai lohkareita, jotka murska- taan ja murskeesta kasataan tarvittava rakennelma maanra- kennusmenetelmin ja laittein.According to one embodiment, artificial rock or boulders are cast from the curable waste material, which is crushed and the necessary structure is assembled from the crushed stone using earthworks methods and equipment.

Erään sovellutusmuodon mukaan rakennetaan kovettu- vasta jätemateriaalista kaivoksen perustuotannossa käytet- tävää infrastruktuuria.According to one embodiment, the infrastructure used in the basic production of the mine is constructed from the curable waste material.

Frään sovellutusmuodon mukaan sovitetaan rakennel- maan yhtä tai useampaa jäykistettä, kuten esimerkiksi rau- doituksia, verkkoja, tankoja, köysiä, kuituja jne.According to the embodiment, one or more stiffeners, such as reinforcements, nets, rods, ropes, fibers, etc., are fitted to the structure.

Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovetetusta jätemateriaalista muodostettua rakennelmaa energiantuotan- tolaitteiston perustuksena. Rakennelma voi toimia alustana esimerkiksi aurinkosähkölaitokselle tai tuulivoimalalle.According to one embodiment, a structure formed of hardened waste material is used as the basis for the energy production equipment. The structure can serve as a platform for a photovoltaic plant or a wind farm, for example.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käy- tetään kovettuvaa jätemateriaalia maanrakennusaineena kai- vosalueella.The idea of one embodiment is to use a curable waste material as a soil material in a mining area.

Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa jätemateriaalia kaivostien tai kentän pinnoitemateriaalina.According to one embodiment, the curable waste material is used as a coating material for a mine road or field.

Kovettuva jätemateriaali voi toimia esimerkiksi asfaltin tai tiivistetystä luonnonkivimurskeesta muodostetun pinta- N kerroksen korvikkeena. Tätä korvaavaa pintamateriaalia voi- N daan käyttää myös kaivosalueen ulkopuolella, esimerkiksi P kaivosalueelle johtavien teiden ja muiden lähialueen teiden N 30 kunnossapidossa, perusparannuksessa ja rakentamisessa.The curable waste material can act, for example, as a substitute for a surface layer of asphalt or compacted natural stone crushed stone. This replacement surface material can also be used outside the mining area, for example in the maintenance, renovation and construction of N 30 roads leading to the mining area and other nearby roads.

E Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa N jätemateriaalia kaivostien tai kentän pinnan alaisissa ra- S kenteellisissa kerroksissa. Rakenteelliset kerrokset voivat N olla routasuojattuja ja valumavesiltä suojattuja. Tätä kor- N 35 — vaavaa materiaalia voidaan käyttää tierakenteissa myös kai-E According to one embodiment, the curable N waste material is used in the structural layers below the surface of the mine or field. The structural layers N may be frost-protected and run-off-protected. This substitute material can also be used in road construction

vosalueen ulkopuolella, esimerkiksi kaivosalueelle johta- vien teiden ja muiden lähialueen teiden kunnossapidossa, perusparannuksessa ja rakentamisessa.outside the mining area, for example in the maintenance, renovation and construction of roads leading to the mining area and other nearby roads.

Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa jätemateriaalia tai siitä valmistettua sideainetta kaivos- alueella maa-aineksen stabilointiin.According to one embodiment, a curable waste material or a binder made therefrom is used in the mining area to stabilize the soil.

Erään sovellutusmuodon mukaan kuljetetaan esimer- kiksi jauhemaiseen muotoon valmistettua sideainetta muihin- kin käyttökohteisiin, jolloin sitä voidaan käyttää kostean ja huonosti kantavan maa-aineksen stabilointiin muuallakin kuin kaivosalueella.According to one embodiment, the binder prepared in powder form, for example, is transported to other applications, so that it can be used to stabilize moist and poorly bearing soil outside the mining area.

Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa jätemateriaalia tai jätemateriaalista valmistettua sideai- netta kaivoskuilujen, tunnelien, avolouhosten tai muiden kivimateriaalin irrotuksessa muodostuneiden tilojen täyt- tämiseen kovettuvalla jätemateriaalilla joko kokonaan tai ainakin osittain. Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan kovettuvaa jätemateriaalia kevyen muottirakenteen sisään, kuten esi- merkiksi geotuubin sisään. Tällöin geotuubi tai vastaava kalvorakenne pystyy pitämään valetun kovettuvan jätemate- riaalin stabiilina sen aikaa, kunnes nopeasti kovettuva ma- teriaali saavuttaa riittävän mekaanisen kestävyyden. Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan kovettuvasta jätemateriaalista rakenne tai materiaalia, joka varataan kaivosalueen myöhempää sulkemista ja peittämistä varten. N Tällaista kiinteää materiaalia voidaan välivarastoida so- N pivassa paikassa lähellä kohdetta, joka on tarkoitus myö- P hemmin maisemoida. Kun peittämisen aika myöhemmin koittaa, N 30 voidaan tästä välivarastoidusta materiaalista muodostaa E peittävä kerros esimerkiksi kaivosalueella olevien kipsi- N sakka-altaiden, sivukivikasojen, rikastehiekkakasojen sekä S muiden sivutuotevarastojen ja loppusijoituspaikkojen N päälle. Koska peittomateriaali on kiinteää ja sillä on me- N 35 kaanista lujuutta, voidaan siitä helposti muotoilla myös haluttuja pintamuotoja maisemoinnin yhteydessä. Materiaali voi olla esimerkiksi halutun kokoista mursketta, jonka avulla voidaan muotoilla peittokerrokseen halutut ojat ja kaltevat pinnat pinta- ja sadevesien hallitsemiseksi. Peit- tämisessä voi olla tarpeen mainitun peittomateriaalin 1i- säksi muodostaa veden virtausta hidastavia ja routaa eris- täviä kerroksia peitettävän kohteen päälle.According to one embodiment, a curable waste material or a binder made of the waste material is used to fill the mine shafts, tunnels, open pits or other spaces formed in the removal of rock material with the curable waste material either completely or at least in part. According to one embodiment, the curable waste material is poured into a lightweight mold structure, such as a geotube. In this case, the geotube or similar film structure is able to keep the cast curable waste material stable until the rapidly curable material reaches sufficient mechanical strength. According to one embodiment, a structure or material is cast from the curable waste material to be reserved for the subsequent closure and covering of the mining area. N Such solid material can be temporarily stored in a suitable place near an object to be further landscaped. When the covering time later arrives, N 30 can be formed from this intermediate stored material into an covering layer E, for example on top of gypsum sediment basins, side rock piles, concentrate sand piles and other by-product warehouses and disposal sites N in the mining area. Because the cover material is solid and has mechanical strength, it can also be easily formed into desired surface shapes during landscaping. The material can be, for example, crushed stone of the desired size, which can be used to form the desired ditches and sloping surfaces in the cover layer to control surface and rainwater. In addition to said covering material, it may be necessary to form water-retardant and frost-insulating layers on the object to be covered.

Frään sovellutusmuodon mukaan mainittua aktivoitua sideainejauhetta voidaan käyttää myös rakenteellisen kovet- tuvan kerroksen valmistusaineena sivukivi- ja rikastehiek- kakasojen päällä.According to an embodiment, said activated binder powder can also be used as a constituent of the structural hardening layer on top of the side rock and concentrate sand piles.

Erään sovellutusmuodon mukaan jätelietteestä val- mistetulla sideainejauheella stabiloitu tai peitetty jäte- materiaalikasa- tai auma voidaan peittää veden pitävällä peittokerroksella esimerkiksi bentoniitilla, kermiratkai- suilla ja muilla veden läpivirtausta hidastavilla kerrok- silla.According to one embodiment, the waste material heap stabilized or covered with the binder powder made of the waste sludge can be covered with a waterproof cover layer, for example bentonite, cream solutions and other layers which slow down the flow of water.

Erään sovellutusmuodon mukaan sideainejauheella valmistettu kovettuva rakenteellinen kerros voidaan routa- suojata lämpöä eristävällä maa-aineskerroksella.According to one embodiment, the curable structural layer prepared with the binder powder can be frost-protected with a heat-insulating soil layer.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että esi- tetty ratkaisu koskee kovettuvaa sideainetta, joka on val- mistettu kaivoksen bioliuotusprosessin jätevesien käsitte- lyssä muodostuvasta alitteesta kuumentamalla materiaali re- aktiiviseen muotoon.The idea of one embodiment is that the disclosed solution relates to a curable binder prepared from a substrate formed in the treatment of wastewater from a mine bioleaching process by heating the material to a reactive form.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että mai- nittu sideaine on jauhemaisessa muodossa. Tällöin lämpökä- N sitelty materiaali on jauhettu kuumentamisen jälkeen halut- N tuun partikkelikokoon, jolloin se sekoittuu hyvin seoksessa <Q ja sen koneellinen käsittely ja kuljettaminen ovat helppoja. N 30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että E edellä mainituissa prosesseissa ja tilanteissa muodostu- N vasta jätemateriaalista voidaan muuntaa yksinkertaisesti ja S kustannustehokkaasti maarakennukseen kelpaavaa puristuslu- N jaa rakennus-, täyttö- ja peittoainetta.The idea of one embodiment is that said binder is in powder form. In this case, after heating, the heat-treated material is ground to the desired particle size, whereby it mixes well in the mixture and is easy to machine and transport. The idea of one embodiment is that E of the waste material formed in the above-mentioned processes and situations can be simply and S cost-effectively converted into a compressible building, filling and covering material suitable for construction.

NOF

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että edellä mainituissa prosesseissa ja tilanteissa muodostu- vasta jätemateriaalista voidaan muuntaa yksinkertaisesti ja kustannustehokkaasti kovettuvaa sideainetta, jota voidaan käyttää sideaineena kovetettaessa muita maarakennukseen so- veltuvia materiaaleja. Sideaineen avulla kovetettavia ma- teriaaleja voivat olla luonnonmukaiset kiviainekset, murs- katut luonnonkiviainekset, teollisuuden sivuvirtamateriaa- lit ja jätteet.The idea of one embodiment is that the waste material formed in the above-mentioned processes and situations can be simply and cost-effectively converted into a curable binder which can be used as a binder in the curing of other materials suitable for civil engineering. Binder-curable materials can be natural aggregates, crushed natural aggregates, industrial by-products and waste.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään rautaa ja sulfaattia käsittäviä jätevesiä, sakkoja tai lietteitä.The idea of one embodiment is to treat wastewater, sludge or sludge comprising iron and sulphate.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään rautasulfaattipitoisia jätevesiä, sakkoja tai liet- teitä.The idea of one embodiment is to treat ferrous sulphate-containing waste water, sludge or sludge.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään alumiinisulfaattipitoisia jätevesiä, sakkoja tai lietteitä.The idea of one embodiment is to treat wastewater, sludge or sludge containing aluminum sulphate.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään metallisulfaattia ja kipsiä sisältäviä jätevesiä, sakkoja tai lietteitä.The idea of one embodiment is to treat wastewater, sludge or sludge containing metal sulphate and gypsum.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään metallisulfaattia ja kipsiä sisältäviä jätevesiä, sakkoja tai lietteitä tai pastamaista materiaalia. Kalsium- sulfaatin CaSO; lisäksi jätevedet, -sakat, -lietteet tai pastamaiset jätemateriaalit voivat sisältää myös sammutet- N tua kalkkia eli kalsiumhydroksidia Ca (CH).The idea of one embodiment is to treat wastewater, sludge or sludge or pasty material containing metal sulphate and gypsum. Calcium sulfate CaSO; in addition, effluents, sludges, sludges or pasty waste materials may also contain slaked lime, i.e. calcium hydroxide Ca (CH).

N Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa P esitetyllä ratkaisulla käsitellään metallipitoisen veden N 30 käsittelyssä muodostuvaa emäksistä kipsipohjaista sakkaa, E joka on saostunut kipsialtaan pohjalle. Kipsisakka-altaassa N sakassa oleva kiintoaine, jota voidaan kutsua myös loppu- S neutraloinnin alitteeksi, laskeutuu altaan pohjalle ja pin- N taan muodostuu vapaata vettä. Kipsisakka-altaan sakalla on N 35 suuri vesipitoisuus, tyypillisesti 80 - 85 %.N According to one embodiment, the solution presented in this document P treats an alkaline gypsum-based precipitate E formed in the treatment of metallic water N 30, which has precipitated at the bottom of the gypsum basin. In the gypsum precipitation basin, the solid in the precipitate, which can also be called the final neutralization, settles to the bottom of the basin and free water is formed on the surface. The gypsum sludge pool has a high water content of N 35, typically 80-85%.

Frään sovellutusmuodon mukaan, kipsisakka siirre- tään läjitysalueelle pumppaamalla purkuputkea pitkin. Siir- ron aikana kipsisakan sekaan sekoitetaan tässä dokumentissa esitettyä reaktiivista kovettuvaa sideainetta, jolloin kip- sisakka kovettuu läjitysalueella.According to the embodiment, the gypsum precipitate is transferred to the disposal area by pumping along the discharge pipe. During the transfer, the reactive curable binder disclosed herein is mixed with the gypsum precipitate to cure the gypsum deposit in the disposal area.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että tässä dokumentissa muodostetun kovettuvan materiaalin tai jauheen avulla voidaan muodostaa kovettuva rakenne ilman minkään ulkopuolisen sideaineen lisäämistä. Esitetty reaktiivinen materiaali saa sellaisenaan veden kanssa aikaan kovettumis- reaktion ja useisiin käyttötarkoituksiin riittävän puris- tuslujuuden. Toisin sanoen, sideaineesta ja vedestä tai hydroksidista voidaan tehdä sellaisenaan kovettuva rakenne.The idea of one embodiment is that the curable material or powder formed in this document can be used to form a curable structure without the addition of any external binder. As such, the reactive material shown provides a curing reaction with water and sufficient compressive strength for a variety of applications. In other words, the binder and the water or hydroxide can be made into a curable structure as such.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitettyä kovettuvaa materiaalia tai jauhetta käytetään si- deaineena, jota sekoitetaan kovetettavan tai stabiloitavan materiaalin sekaan 0.5 - 80 % massan kokonaispainosta. Näin saadaan aikaan jo usean MPa:n puristuslujuus.According to one embodiment, the curable material or powder disclosed herein is used as a binder which is mixed with the material to be curable or stabilized from 0.5 to 80% by weight of the total weight. This already provides a compressive strength of several MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitettyä kovettuvaa materiaalia tai jauhetta käytetään si- deaineena ja sideaineella kovetettava materiaali on kiin- teää kaivosjätettä tai maaperämateriaalia.According to one embodiment, the curable material or powder disclosed herein is used as a binder, and the material to be cured with the binder is a solid mining waste or soil material.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitettyä kovettuvaa materiaalia tai jauhetta käytetään si- deaineena ja sideaineella kovetettava materiaali on neste- mäistä, lietemäistä tai sakkamaista kaivosjätettä.In one embodiment, the curable material or powder disclosed herein is used as a binder, and the binder-curable material is a liquid, sludge, or sludge-like mining waste.

N Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa N esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- ? teriaali tai rakenne ovat veteen liukenemattomia tai olen- N 30 naisesti liukenemattomia. Kovettunut materiaali sitoo hyvin E myös lähtöaineissa mahdollisesti olevat raskasmetallit ja N muut haitta-aineet ja siten vähentää niiden liukenemista ja S joutumista ympäristöön.N According to one embodiment, the curable material disclosed in this document N or the ma-? the material or structure is insoluble or substantially insoluble in water. The cured material also binds well E any heavy metals in the starting materials and N other contaminants and thus reduces their dissolution and S release into the environment.

SS NOF

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 0.5 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material or cured material or structure disclosed herein has a compressive strength of at least 0.5 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 1 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material or cured material or structure disclosed herein has a compressive strength of at least 1 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 2 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material disclosed herein or the material or structure cured therewith has a compressive strength of at least 2 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 3 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material or cured material or structure disclosed herein has a compressive strength of at least 3 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 4 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material disclosed herein or the material or structure cured therewith has a compressive strength of at least 4 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 5 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material or cured material or structure disclosed herein has a compressive strength of at least 5 MPa.

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- S teriaali tai rakenne omaavat ainakin 10 Mpa puristuslujuu- > den. P Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että sekä N 30 lämmöllä kuivaamiseen että varsinaiseen lämpökäsittelyyn E voidaan käyttää kaivosalueella tai lähellä sijaitsevassa N tuotantolaitoksessa muodostuvaa hukkalämpöä ja energiaa. S Edelleen on mahdollista hyödyntää kuumennuksessa tuuliener- N gialla tuotettua sähköä, sekä aurinkoenergiaa sellaisenaanAccording to one embodiment, the curable material disclosed herein or the material or structure cured therewith has a compressive strength of at least 10 MPa. P The idea of one embodiment is that waste heat and energy generated in N production facilities in or near the mining area can be used for both heat drying and actual heat treatment. S It is still possible to use electricity generated by wind energy for heating, as well as solar energy as such

N linssien avulla kohdennettuna, aurinkokennojen avulla säh- köksi muunnettuna tai erilaisten muiden aurinkokerääjien tuottaman lämmön avulla.N targeted by means of lenses, converted into electricity by means of solar cells or by means of heat produced by various other solar collectors.

Kuumennus ja aktivointi Seuraavaksi esitetään eräitä havaintoja tehdyistä kokeista ja niissä tapahtuneista tai oletetuista ilmiöistä. Bioliuotusprosessin neutralointiprosesseissa syn- tyvän metallisulfaattipitoisen jätemateriaalin lämpökäsit- tely happipitoisissa olosuhteissa näyttää aktivoivan jäte- materiaalin ja muuttavan sen veden tai muun hydroksidin kanssa reagoivaksi sekä lujittuvaksi materiaaliksi. On myös havaittu kokeissa, että kun aktivoitu materiaali sekoite- taan myöhemmin veteen tai yhtä tai useampaa hydroksidia sisältävään liuokseen, se muodostaa muovailtavan ja lujit- tuvan massan. Tehdyissä kokeissa mainittua jätemateriaalia on kuumennettu erilaisissa lämpötiloissa. On käytetty lämpö- tiloja 30 — 300° C, riippuen siitä, mitä metalliyhdistettä jätemateriaali on sisältänyt. Esimerkiksi rautasulfaattia sisältävälle materiaalille on havaittu tehdyissä kokeissa, että sopiva kuumennuslämpötila on 100 - 180° C. Sopivan kuumennuslämpötilan on havaittu riippuvan myös lähtöaineen epäpuhtauksien määrästä. Lämpötilaa nostamalla on havaittu N voitavan lyhentää käsittelyaikaa. Toisaalta, pidentämällä N käsittelyaikaa, voidaan lämpökäsittely tehdä alemmassa läm- <Q pötilassa. J 30 Kokeissa havaittiin, että kuumennus on järkevää E tehdä ohuelle materiaalipaksuudelle niin, että siinä on N paljon pinta-alaa vaikutuksen alaisena lämmölle ja ympäröi- S vän hapen vaikutukselle. Käsiteltävä jätemateriaali voidaan N levittää tasopinnalle ohueksi kerrokseksi hapetuskäsittelyn N 35 ajaksi.Heating and activation The following are some observations from the experiments performed and the phenomena that have occurred or are suspected in them. Heat treatment of the metal sulfate-containing waste material generated in the neutralization processes of the bioleaching process under oxygen-containing conditions appears to activate the waste material and convert it to a water-reactive or other hydroxide-reactive material. It has also been found in experiments that when the activated material is subsequently mixed with water or a solution containing one or more hydroxides, it forms a mouldable and reinforcing mass. In experiments, the waste material has been heated to different temperatures. Temperatures of 30 to 300 ° C have been used, depending on the metal compound contained in the waste material. For example, for a ferrous sulfate-containing material, it has been found in experiments that a suitable heating temperature is 100 to 180 ° C. A suitable heating temperature has also been found to depend on the amount of impurities in the starting material. By increasing the temperature, it has been found that N can shorten the processing time. On the other hand, by extending the N treatment time, the heat treatment can be performed at a lower temperature. J 30 Experiments have shown that it makes sense to apply heating to a thin material thickness so that it has a large area N under the influence of heat and the surrounding oxygen. The waste material to be treated can be applied to the planar surface in a thin layer during the oxidation treatment N35.

Vaihtoehtona edellä esitetylle tasokuumennukselle, voidaan materiaalia sekoittaa kuumennuksen aikana. Tällöin materiaali saadaan altistumaan hyvin lämmön ja hapen hapet- tavalle vaikutukselle lämpökäsittelyn aikana. Tällöin voi olla mahdollista lyhentää käsittelyaikaa ja alentaa lämpö- tilaa.As an alternative to the surface heating described above, the material can be mixed during heating. In this case, the material is exposed to the oxidizing effect of heat and oxygen during the heat treatment. In this case, it may be possible to shorten the processing time and lower the temperature.

Vaihtoehtoisena lämpökäsittelytekniikkana on kup- laleijupeti-, kiertoleijupeti-, ja leijutusmenetelmä läm- mönsiirtokaasulla tai lämmönsiirtonesteellä toteutettuna.An alternative heat treatment technique is a bubble fluidized bed, circulating fluidized bed, and fluidization method implemented with a heat transfer gas or heat transfer fluid.

Lämmönsiirto jätemateriaaliin on mahdollista to- teuttaa myös suorilla lämmönsiirtopinnoilla ilman edelly- tystä väliaineen läsnäololle.Heat transfer to the waste material can also be carried out on direct heat transfer surfaces without the presence of a medium.

Kokeissa havaittiin myös se, että kuumennus on mah- dollista tehdä tarvittaessa ilmakehän normaalia happipitoi- suutta suuremmassa ympäröivässä happipitoisuudessa hapet- tumisen tehostamiseksi.The experiments also showed that it is possible to carry out the heating at an ambient oxygen concentration higher than the normal atmospheric oxygen concentration, if necessary, in order to enhance the oxidation.

Vielä havaittiin kokeissa se, että mikäli käsitel- tävä jätemateriaali sisälsi kalsiumsulfaattia, voitiin läm- pökäsittely tehdä hapettomissa tai vähähappisissa olosuh- teissa, ja silti saatiin reaktiivista materiaalia, joka saatiin myöhemmin kovettumaan, kun siihen sekoitettiin vettä tai kosteaa jätemateriaalia. Aktivoitumisen ei tässä tapauksessa voitu katsoa perustuvan hapettumiseen, vaan ky- seessä oli kalsiumsulfaatin rakenteessa tapahtunut muutos, jonka kuumennus oli saanut aikaan.It was further found in experiments that if the waste material to be treated contained calcium sulfate, the heat treatment could be performed under anaerobic or low oxygen conditions, and still a reactive material was obtained which was later cured when mixed with water or moist waste material. The activation in this case could not be considered to be based on oxidation, but was a change in the structure of the calcium sulphate caused by heating.

S LÖ Kuiva-ainepitoisuuden lisääminen <Q Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jäte- N 30 veden, lietteen tai sakan kuiva-ainepitoisuutta suurenne- E taan ennen lämpökäsittelyä. Tällä tavoin jätemateriaalin N metallipitoisuutta, kalsiumsulfaattipitoisuutta tai molem- S pia pyritään lisäämään ennen kuumentamista. Lisäksi varsi- N naista lämpökäsittelyaikaa voidaan lyhentää, jos lähtöaine N 35 on hyvin esikuivatettu.S LÖ Increasing the dry matter content <Q The idea of an embodiment is to increase the dry matter content of the waste water, sludge or precipitate before heat treatment. In this way, an attempt is made to increase the metal content, calcium sulphate content or both of the waste material N before heating. In addition, the actual heat treatment time can be shortened if the starting material N 35 is well pre-dried.

Jätemateriaalin kuiva-ainepitoisuuden suurentami- seen ja vedenpoistoon voidaan käyttää seuraavia tekniikoita ja laitteita, sekä niiden yhdistelmiä: - Mekaaninen vedenpoisto tai kuivaus, esimerkiksi linkoamalla, jolloin vesi poistuu kiintoaineesta keskipakoisvoiman avulla.The following techniques and devices, as well as combinations thereof, can be used to increase the dry matter content and dewatering of the waste material: - Mechanical dewatering or drying, for example by centrifugation, whereby water is removed from the solid by centrifugal force.

- Mekaaninen vedenerotus, jossa vapaa vesi poiste- taan täryttämällä, puristamalla tai tiivistä- mällä.- Mechanical water separation, in which free water is removed by vibration, compression or compaction.

- Mekaanisen vedenpoiston laitteita ovat edellä mainittu linko sekä ruuvipuristin, suotonauhapu- ristin.- The devices for mechanical dewatering are the above-mentioned centrifuge and the screw press, the filter belt press.

- Kuivausta voidaan tehdä myös seuraavilla lait- teilla: viiratyyppisellä suotimella (nauhasuoti- mella), täryseulalla, gravitaatiosuotimella, painesuotimella, keskipakoissuotimella (linko- suotimella), käänteisosmoosisuotimella, membraa- nisuotimella, painesuotimella, alipainekuivu- rilla tai jollain näiden yhdistelmällä.- Drying can also be carried out with the following devices: a wire-type filter (strip filter), a vibrating screen, a gravity filter, a pressure filter, a centrifugal filter (centrifugal filter), a reverse osmosis filter, a membrane filter, a pressure filter, a vacuum filter.

- Vedenpoisto suodattamalla suodatinlaitteen suo- datinkankaiden tai sihtien avulla. Suodatinlait- teita ovat nauhasuodattimet, kiekkosuodattimet, rumpusuodattimet levysuodattimet sekä paperi- ja kaivosteollisuudessa käytetyt suodatinlaitteet.- Dewatering by filtering the filter unit with filter cloths or strainers. Filter equipment includes belt filters, disc filters, drum filters, plate filters and filter equipment used in the paper and mining industries.

Suodatinlaitteissa käytetään hyväksi paine-eroa, tyypillisesti alipainetta.Filter devices utilize a differential pressure, typically a vacuum.

N - Kuivausta voidaan tehdä myös geotuubien tai N geosäkkien avulla. Tällöin käsiteltävä aine so- <Q vitetaan tuubin tai säkin sisään ja nestettä N 30 poistuu vähitellen ulos ja kiintoaine jää sisään. E - Vedenerotusta voidaan tehdä myös ultraäänen N avulla. Kohdistamalla ultraääntä lietteeseen tai S sakkaan, saadaan vesi ja kiintoaine erilleen. N - Kuumentamalla tehtävää kuivausta ja aktivointia N 35 voi edeltää kiintoainespitoisuuden nosto jolla- kin akustisella tekniikalla. Kyseeseen voi tulla esimerkiksi akustinen resonanssiallas. Akustista resonanssia voidaan hyödyntää myös alle ultraää- nitaajuuksien. - Saostamisessa lietteen sisältämän kiintoaineen annetaan vähitellen laskeutua saostusaltaan poh- jalle. Kirkas vesi jää saostusaltaan pintaosaan, josta se voidaan pumpata vedenpuhdistuslaitok- selle jatkokäsiteltäväksi. Saostusaltaan poh- jasta tai pohjaosasta voidaan ottaa suuremman kiintoainepitoisuuden omaavaa sakkaa. Materiaa- lin ottaminen voi tapahtua esimerkiksi imulait- teiston avulla. Rantojen käsittelyyn tarkoite- tusta imuruoppauslaitteesta voidaan muokata tar- koitukseen soveltuva laite.N - Drying can also be done using geotubes or N geotags. In this case, the substance to be treated is placed inside the tube or bag and the liquid N30 is gradually removed and the solid remains. E - Water separation can also be done with ultrasound N. By applying ultrasound to the slurry or S precipitate, water and solids are separated. N - Heating and drying N 35 may be preceded by an increase in solids content by some acoustic technique. This could be, for example, an acoustic resonance pool. Acoustic resonance can also be utilized below ultrasonic frequencies. - In precipitation, the solid contained in the slurry is gradually allowed to settle to the bottom of the precipitation basin. The clear water remains in the surface part of the settling basin, from where it can be pumped to a water treatment plant for further treatment. A precipitate with a higher solids content can be taken from the bottom or bottom part of the settling tank. The material can be taken in, for example, by means of suction equipment. The suction dredging device for treating beaches can be modified to be suitable for the purpose.

- Vedenpoistoa voidaan tehdä myös haihduttamalla. Haihduttaminen soveltuu erityisesti silloin, kun on käytettävissä suuria altaita tai aurinkoener- giaa.- Dewatering can also be done by evaporation. Evaporation is especially suitable when large pools or solar energy are available.

- Termisessä kuivauksessa haihdutetaan vettä koro- tetussa lämpötilassa. Toisin sanoen, lietteen kuiva-ainepitoisuutta nostetaan lämmön avulla. Kuivauksessa voidaan käyttää esimerkiksi höyryä tai savukaasuja, jos niitä on kaivosalueella saa- tavissa.- In thermal drying, water is evaporated at an elevated temperature. In other words, the dry matter content of the sludge is increased by heat. For example, steam or flue gases can be used for drying, if available in the mining area.

Jauhaminen N Tehdyissä kokeissa jauhettiin kuumennuskäsittelyn N avulla reaktiiviseksi tehty kiinteä aine hienojakoiseksi <Q jauheeksi. J 30 Tehdyissä kokeissa havaittiin, että muodostetun ma- E teriaalin reaktiivisuutta voitiin lisätä entisestään jau- N hamisen ja muiden mekaanisten käsittelyjen avulla. Mekaa- S nisen käsittelyn havaittiin parantavan itse materiaalin re- N aktiivisuutta ja lisäksi on hienojakoisen jauheen partik- N 35 kelien reaktiopinta-ala suuri ja sekoittuminen seoksessa tehokasta.Grinding N In the experiments performed, the solid reacted by heat treatment N was ground to a fine <Q powder. In experiments, it was found that the reactivity of the formed material could be further increased by grinding and other mechanical treatments. Mechanical treatment was found to improve the reactivity of the material itself, and in addition, the particles of the fine powder have a large reaction area and efficient mixing in the mixture.

Sidoksen muodostuminen Tehdyissä kokeissa havaittiin, että edellä esite- tyllä tavalla reaktiiviseksi tehty materiaali tai jauhe reagoi veden kanssa ja muodosti kuivuessaan lujan sidoksen. Kun reaktiiviseksi prosessoitu materiaali sekoitettiin myö- hemmin veteen tai muuhun yhtä tai useampaa hydroksidia si- sältävään liuokseen niin, se muodosti lujan sidoksen. Ko- keissa havaittiin esimerkiksi, että kovettumisreaktio saa- tiin aikaan kaliumhydroksidin ja kalsiumhydroksidin avulla. Ilman kalkkia Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käyt- tämällä tässä dokumentissa esitettyä ratkaisua materiaalin kovettamiseksi reaktiivisella aineella, joka on muodostettu metallisulfaattia sisältävästä jätevedestä, on mahdollista luopua jopa kokonaan jätevesien kalkki-, kalkkimaito- tai kipsikäsittelystä. On selvää, että tämä mahdollistaa mer- kittävät kustannussäästöt.Bond Formation In the experiments performed, it was found that the material or powder reacted as described above reacted with water to form a strong bond when dried. When the material processed to be reactive was subsequently mixed with water or another solution containing one or more hydroxides, it formed a strong bond. For example, it was found in the experiments that the curing reaction was induced by potassium hydroxide and calcium hydroxide. Without lime The idea of one embodiment is that by using the solution presented in this document for curing the material with a reactive substance formed from wastewater containing metal sulphate, it is possible to dispense even the lime, lime milk or gypsum treatment of the wastewater. It is clear that this allows for significant cost savings.

Kaivoksen bioliuotusprosessissa syntyvää metalli- sulfaatteja sisältävää jätevettä on tyypillistä neutraloida kalkilla kaivoksen jätevedenpuhdistuksen yhteydessä. Täl- löin bioliotusprosessissa syntyvän rikkihappoa H2S04 sisäl- tävän jäteveden sekaan sekoitetaan kalsiumhydroksidia Ca (OH) ,, eli sammutettua kalkkia tai kalkkimaitoa. Jos kal- kin käytöltä voidaan välttyä tai sen käyttöä vähentää, on S sillä merkittävät logistiset ja taloudelliset hyödyt.Wastewater containing metal sulphates generated in the mine's bioleaching process is typically neutralized with lime during the mine's wastewater treatment. In this case, calcium hydroxide Ca (OH), i.e. slaked lime or lime milk, is mixed with the effluent containing sulfuric acid H2SO4 generated in the bioleaching process. If the use of lime can be avoided or reduced, S has significant logistical and economic benefits.

LÖ P Reaktiiviseksi tehdyn materiaalin käyttö N 30 Kaivoksen metallisulfaattipitoisesta jätevedestä, E jätelietteestä, jätesakasta tai savimaisessa muodossa ole- N vasta jätemateriaalista valmistettua reaktiivista materi- S aalia voidaan käyttää kaivoksessa ja kaivosalueella usealla N tavalla. Toisin sanoen, tässä dokumentissa esitetyllä ta- N 35 valla vaikeasti käsiteltävä ja ympäristölle haitallinen ai-LÖ P Use of reactive material N 30 Reactive material prepared from mine metal sulphate-containing effluent, E sludge, sludge or clay waste material can be used in the mine and mining area in a number of N ways. In other words, in the way described in this document, N 35 is difficult to handle and harmful to the environment.

neosa voidaan muuntaa vähemmän vaaralliseen muotoon ja jä- temateriaalista voidaan jopa muuntaa hyödyllistä rakennus- ainetta kaivoksen teiden, saostusaltaiden reunapenkkojen, patojen, varastointipaikkojen perustusten ja muun infra- struktuurin rakentamiseen.the neosa can be converted to a less hazardous form and the waste material can even be converted into a useful building material for the construction of mine roads, tailings ponds, dams, storage site foundations and other infrastructure.

Erään sovellutusmuodon mukaan jätemateriaalista voidaan kovettaa peittomateriaalia, jota voidaan varastoida myöhempää tarvetta varten. Kun kaivostoiminta ja metallien talteenotto kaivosalueella joskus myöhemmin lopetetaan, voidaan kaivos, kaivoksen rakennelmat, kaivoksen varustus sekä kaivoksen ympäristö peittää ja maisemoida. Kovetettua materiaalia voidaan siten varastoida helposti ja turvalli- sesti kaivoksen sulkemista varten.According to one embodiment, the waste material can be cured into a cover material which can be stored for later use. When mining and metal recovery in the mining area are sometimes stopped later, the mine, mine structures, mine equipment, and the mine environment can be covered and landscaped. The cured material can thus be stored easily and safely for mine closure.

Frään sovellutusmuodon mukaan kovettuvasta materi- aalista voidaan valaa aumoja tai kasoja, eli eräänlaisia tekokallioita, jotka voidaan myöhemmin rikkoa ja murskata murskeeksi tai lohkareiksi. Tällaisen kovetetun jätemate- riaalin avulla voidaan peittää mm. kaivoksen kipsisakka- altaat, jätevesialtaat, saostusaltaat sekä muut nesteiden varastointialtaat sekä saostukseen käytetyt rakennelmat. Kovetettua materiaalia voidaan käyttää myös kiinteän aineen varastointipaikkojen peittämiseen ja sulkemiseen kaivosalu- eella. Materiaalilla voidaan peittää esimerkiksi sivukivi- kasoja.According to the embodiment of the mill, the holes or piles of the curable material can be cast, i.e. certain types of artificial rocks, which can later be broken and crushed into crushed or boulders. With the help of such hardened waste material, e.g. mine gypsum sludge ponds, sewage ponds, settling ponds and other liquid storage ponds, as well as structures used for precipitation. The cured material can also be used to cover and seal solid storage sites in the mining area. The material can be used to cover side rock piles, for example.

Erään sovellutusmuodon mukaan on myös mahdollista sekoittaa tässä dokumentissa esitettyä reaktiivista mate- N riaalia jäteveden tai minkä tahansa vettä tai yhtä tai use- N ampaa hydroksidia sisältävän materiaalin joukkoon ja levit- P tää tätä kovettuvaa pumpattavaa seosta peitettävien kohtei- N 30 den päälle haluttuun kerrospaksuuteen. Tarvittaessa näin E valmistettavan seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia N voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua S kalkkia Ca(0H),, kipsiä CaSO; tai poltettua kalkkia CaO. N Kovettumisen aikaansaava reaktiivinen materiaali voidaan N 35 sekoittaa jäteveden sekoituslaitteen avulla esimerkiksi siirtopumppauksen aikana tai sen yhteydessä.According to one embodiment, it is also possible to mix the reactive material disclosed herein with wastewater or any material containing water or one or more hydroxides and to apply this curable pumpable mixture to the desired layer thickness on the objects to be covered. If necessary, the machining and hardening properties N of the mixture thus prepared E can be adjusted by adding to the alloying elements slaked S lime Ca (OH), gypsum CaSO; or quicklime CaO. N The reactive material causing the curing can be mixed by means of a wastewater mixing device, for example during or in connection with transfer pumping.

Sekoitinlait- teisto voidaan sovittaa saostusaltaan purkuputken jatkeeksi tai sen yhteyteen.The agitator equipment can be adapted as an extension of or in connection with the discharge pipe of the settling tank.

On myös mahdollista pumpata jätevettä tai vastaavaa saostusaltaasta tankkiautoon, sekoittaa re- aktiivinen sideaine kuljetettavan jäteveden sekaan, kuljet- taa lasti purkupaikkana toimivalle peittoalueelle sekä pum- pata ja levittää kovettuva seos peittoalueelle suojaker- rokseksi.It is also possible to pump wastewater or the like from a settling tank to a tank truck, mix the reactive binder with the effluent to be transported, transport the cargo to the unloading coverage area and pump and apply the curable mixture to the coverage area as a protective layer.

Erään sovellutusmuodon mukaan voi joissain tapauk- sissa olla perusteltua levittää suoraan altaassa olevan jä- teveden tai muun jätemateriaalin sekaan reaktiivista kovet- tuvaa materiaalia, jolloin kovetus tehdäänkin paikallaan saostusaltaassa tai vastaavassa.According to one embodiment, it may be justified in some cases to apply a reactive curable material directly to the effluent or other waste material in the pool, in which case the curing is carried out in situ in a settling tank or the like.

Tällöin kovettuvaa sideai- netta, esimerkiksi jauhemaista reaktiivista materiaalia, levitetään altaassa olevan veden joukkoon ja samalla sekoi- tetaan sekoittimen avulla.In this case, a curable binder, for example a powdered reactive material, is applied to the water in the tank and at the same time mixed with a stirrer.

Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca (OH) ,, kipsiä CaS0O, tai poltettua kalkkia CaO.If necessary, the machining and hardening properties of the mixture thus prepared can be adjusted by adding slaked lime Ca (OH), gypsum CaSO, or quicklime CaO to the mixture.

Tässä rat- kaisussa altaasta tulee jäteveden tai sakan loppusijoitus- paikka.In this solution, the basin becomes a final disposal site for wastewater or sludge.

Käsittelyn jälkeen allas käsittää virtaavan aineen sijaan kovaa kiinteää ainetta.After treatment, the pool comprises a hard solid instead of a fluid.

Erään sovellutusmuodon mukaan voidaan hyödyntää tässä dokumentissa esitettyä kovettuvaa aktivoitua jätema- teriaalia ns. pastatäytössä, jossa käytöstä poistettuihin kaivoskäytäviin, kuiluihin tai louhintamenetelmän edellyt- S tämiin käytäviin tai tiloihin pumpataan täyteainetta niiden LÖ rakenteen lujittamiseksi.According to one embodiment, the curable activated waste material presented in this document can be utilized in the so-called in pasta filling, where filler is pumped into decommissioned mining corridors, shafts or corridors or premises required by the excavation method to strengthen their LÖ structure.

Tarvittaessa näin valmistettavan P seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia voidaan säätää N 30 lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia E Ca (OH) ,, kipsiä CaS0O, tai poltettua kalkkia CaO.If necessary, the machining and hardening properties of the P mixture thus prepared can be adjusted by adding N 30 slaked lime E Ca (OH), gypsum CaSO, or quicklime CaO to the mixture.

Pastatäyt- N töä voidaan käyttää myös tilanteissa, joissa seuraavaksi S louhittavan kohteen vieressä olevaa kalliota on tarpeen lu- N jittaa ennen louhinnan aloittamista.Paste filling can also be used in situations where it is necessary to fix the rock next to the object to be excavated before starting excavation.

N 35 Mainitun pastatäytön menetelmänä voi olla yhdistel- mätäyttö, jossa hyödynnetään sekä louhittua sivukiveä ja bioliuotusprosessin jätelietteestä valmistettua, kovettuvaa sideainetta.N 35 The method of filling said pasta can be a composite filling, which utilizes both the extracted side rock and the curable binder made from the sludge from the bioleaching process.

Tässä hakemuksessa esitetyn kovettuvan materiaalin käyttö pastatäyttöaineen sideaineena on edullista, koska sen kovettuminen voi olla hyvin nopeaa.The use of the curable material disclosed in this application as a binder for the pasta filler is preferred because it can be cured very rapidly.

Näin vältytään pit- kiltä odotusajoilta ja louhintaa voidaan jatkaa täytetyn onkalon tai tilan vieressä vain lyhyen keskeytyksen jälkeen.This avoids long waiting times and excavation can be resumed next to the filled cavity or space only after a short interruption.

Lisäksi on etuna se, että sideaineena voidaan käyttää kai- voksen omasta prosessista kaivosalueella muodostettua ma- teriaalia eikä ole tarpeen välttämättä tuoda täyttöpastan valmistukseen mitään ulkopuolisia aineosia.In addition, it is advantageous that the material formed in the mine area from the mine's own process can be used as a binder and it is not necessary to introduce any external ingredients in the production of the filling paste.

Tämä on logis- tisesti hyvin tehokasta.This is very logistically efficient.

Erään sovellutusmuodon mukaan on mahdollista käyt- tää tässä dokumentissa esitetyn reaktiivisen materiaalin tai sideaineen avulla kovettuvaa pumpattavaa juoksevaa mas- saa tai tahnaa kaivosalueella erilaisten tuki- ja suojara- kenteiden valmistamiseksi käyttämällä liukuvalutekniikkaa.According to one embodiment, it is possible to use a pumpable fluid or paste curable by the reactive material or binder disclosed herein to produce various support and protection structures using a slip molding technique.

Liukuvalun mahdollistaa mm. materiaalin herkkäjuoksuisuus ennen kovettumista ja valun jälkeinen nopea kovettuminen.Sliding casting is made possible by e.g. the sensitive flowability of the material before curing and the rapid curing after casting.

Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujit- tumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca (OH),, kipsiä CaSO, tai pol- tettua kalkkia CaO.If necessary, the processing and hardening properties of the mixture thus prepared can be adjusted by adding slaked lime Ca (OH), gypsum CaSO, or quicklime CaO to the mixture.

Edelleen soveltuu materiaali rakentei- den 3-D tulostukseen, esimerkiksi robottivarrella liikutel- tavan valupään avulla.The material is still suitable for 3-D printing of structures, for example by means of a casting head movable on a robot arm.

Mainitut liukuvalu ja 3-D tulostus soveltuvat esimerkiksi saostus- ja vesienkäsittelyaltaiden N reunamuurien rakentamiseen.Said slip casting and 3-D printing are suitable, for example, for the construction of N edge walls of precipitation and water treatment tanks.

Liukuvalu- ja tulostusteknii- N koita voidaan käyttää myös peiterakenteiden asentamisessa, <Q jolloin on mahdollista valmistaa isoja yhtenäisiä suojara- N 30 kenteita, jotka ovat hyvin suojatut mm. sadevesiltä.Sliding casting and printing techniques can also be used in the installation of cover structures, so that it is possible to produce large uniform protective structures which are well protected e.g. rainwater.

Kip- E sisakka-altaan tai vastaavan päälle voidaan järjestää ti- N lapäinen tukirakenne, josta voidaan valaa kansirakenne.A support structure can be provided on top of the Kip-E sink basin or the like, from which a deck structure can be cast.

S Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kevyttä mobiilia valulait- N teistoa valun tekemiseksi altaan päällä esimerkiksi ruis- N 35 kuttamalla tai kuljettimien avulla.S Alternatively, a lightweight mobile casting system can be used to cast on the pool, for example by injection molding or conveyors.

Eräitä esimerkkejä tehdyistä kokeista Esimerkki 1: Kokeessa otettiin kaivoksen kipsisakka-altaan poh- jalle laskeutunutta lietettä. Liete oli väriltään vihreää oletettavasti sisältämän rautasulfaatin Fe,S0s vuoksi. Lie- tettä kuumennettiin uunissa 180? C lämpötilassa, jolloin siitä haihdutettiin ensin vesi pois. Kuiva-ainepitoisuus nousi haihduttamisen avulla 40 % painoprosenttiin. Haihdu- tusvaiheen jälkeen muodostunut tahnamainen massa levitet- tiin laakeaan astiaan ohueksi noin 10 mm kerrokseksi, minkä jälkeen sitä kuumennettiin uunissa 180° C lämpötilassa 4 tuntia. Kuumennuksessa massa muuttui ruskeaksi murenevaksi levyksi. Massan väri oli hapettumisen jälkeen ruosteelle tunnusomainen ruskea. Muodostunut massalevy murskattiin ja jauhettiin jauhimessa hienojakoiseksi jauheeksi. Lämpökä- sitellyn ja homogenisoidun jätemateriaalin havaittiin ole- van veden ja hydroksidien kanssa reagoivaa sekä lujittuvaa.Some examples of experiments carried out Example 1: In the experiment, sludge settled to the bottom of the mine's gypsum sediment basin was taken. The slurry was green in color due to the presumed iron sulfate Fe, SO 5. The slurry was heated in an oven at 180? C at which time the water was first evaporated off. The dry matter content increased to 40% by weight by evaporation. The paste-like mass formed after the evaporation step was applied to a flat vessel in a thin layer of about 10 mm, after which it was heated in an oven at 180 ° C for 4 hours. Upon heating, the mass turned to a brown crumbly plate. The color of the pulp after oxidation was characteristic of rust brown. The formed pulp sheet was crushed and ground in a grinder to a fine powder. The heat-treated and homogenized waste material was found to be reactive with water and hydroxides and to strengthen.

Esimerkki 2: Edellisessä Esimerkki 1:ssä valmistettua jauhetta sekoitettiin puhtaaseen veteen, jolloin saatiin aikaan ko- vettuva seos.Example 2: The powder prepared in Example 1 above was mixed with pure water to give a curable mixture.

Edelleen kokeiltiin jauheen sekoittamista kipsi- sakka-altaasta otettuun jäteveteen, joka saatiin myös ko- vettumaan reaktiivisen jauheen avulla.Further attempts were made to mix the powder into the effluent taken from the gypsum sludge tank, which was also made hardened by means of a reactive powder.

N Vastaavalla tavalla jauheen avulla saatiin kovettu- N maan myös kipsisakka-altaan pohjalta otettua sakkaa. <Q Havaittiin, että jo puolen tunnin kovettumisajan N 30 jälkeen oli kovetetun massan puristuslujuus noin 10 Mpa. E Puristuslujuus ei merkittävästi kasvanut tästä arvosta ko- N vettumisaikaa pidennettäessä. S Eräässä kokeessa valmistettiin kipsisakka-altaan N metallisulfaattipitoisesta jätelietteestä ensin vettä pois- N 35 tamalla ja sitten lämpökäsittelyllä reaktiivista sideai-N In a similar manner, the powder was used to harden the precipitate taken from the bottom of the gypsum sediment basin. <Q It was found that already after a curing time N 30 of half an hour, the compressive strength of the cured mass was about 10 MPa. E The compressive strength did not increase significantly from this value as the hardening time was extended. S In one experiment, a N-sulphate-containing waste sludge from a gypsum sludge basin was prepared by first removing water from N 35 and then heat treating the reactive binder.

netta. Kun tätä valmistettua sideainetta otettiin 1/3 ti- lavuutta ja vastaavaa kipsisakka-altaan metallisulfaatti- pitoista jätelietettä 2/3, ja sekoitettiin ne mainitulla seossuhteella keskenään, saatiin seos kovettumaan 10 Mpa puristuslujuuteen. Kokeessa siis tehtiin jätelietteestä en- sin sideainetta ja sitten kovetettiin samaa jätelietettä sideaineella. Tällainen itse itsensä kovettamisen todettiin olevan erittäin mielenkiintoinen ratkaisu jätelietteiden käsittelyyn.netta. When 1/3 by volume of this prepared binder and 2/3 of the corresponding metal sulphate-containing waste sludge from the gypsum sludge basin were taken and mixed with them in said mixture ratio, the mixture was made to harden to a compressive strength of 10 MPa. Thus, in the experiment, the waste sludge was first made into a binder and then the same waste sludge was cured with a binder. Such self-curing was found to be a very interesting solution for the treatment of waste sludge.

Edelleen tehtiin kokeita useilla eri jauheilla, jotka oli valmistettu ennen kuumennusvaihetta eri metalli- sulfaattipitoisuuksia omaavista lähtöaineista.Further experiments were performed with several different powders prepared from starting materials with different metal sulfate concentrations before the heating step.

Koekappaleille tehtiin vielä liukoisuustestejä ve- teen. Havaittiin kovettuneiden koekappaleiden olevan veteen liukenemattomia tai niukasti liukenevia. Lähtöaineissa oli raskasmetallipitoisuuksia, mutta näiden ei havaittu liuen- neen merkittävästi liuotuskokeissa.The test pieces were further tested for solubility in water. The cured specimens were found to be insoluble or sparingly soluble in water. The starting materials had heavy metal concentrations, but these were not found to be significantly dissolved in the dissolution experiments.

Kokeiden perusteella voidaan todeta, että muodos- tettua reaktiivista jauhetta voidaan käyttää kovettuvana sideaineena esimerkiksi kiviainesjakeiden stabiloinnissa ja kovettamisessa. Edelleen voidaan jauheen avulla kovettaa kaivoksen jätevesienkäsittelyn metallijalostuksen sakkoja tai jopa suoraan jätevesiä.Based on the experiments, it can be stated that the reactive powder formed can be used as a curable binder, for example, in the stabilization and curing of aggregate fractions. Furthermore, the powder can be used to harden the fines in the metal processing of the mine's wastewater treatment or even directly in the wastewater.

Esimerkki 3 Jätelietteestä (sakasta) tehtiin kosteus- ja pH- S mittaus (kiintoainepitoisuus 15 - 65 % märkäpainosta ja pH LÖ vaihteli välillä 5,0 - 9,0). <Q Jäteliete (sakka) sekoitettiin vispilällä ta- N 30 saiseksi ja kuivattiin sekä lämpökäsiteltiin 105 °C:ssa (1 E vrk) happipitoisen kaasuseoksen läsnä ollessa. Kuivunut N kiintoaine hienonnettiin ja homogenisoitiin jauheeksi. Näin S saatiin aikaiseksi veden sekä jätelietteen kanssa aktivoi- N tuva sideainejauhe. N 35 Koetta toistettiin eri lämpötiloissa välillä 30 - 245 °C ja havaittiin, että vaadittava käsittelyaika riippuu käytetystä lämpötilasta. Myöskin jauheen sideaineominaisuu- det muuttuvat epäedullisemmiksi, jos käsittely tehdään alle 80 °C lämpötilassa tai yli 200 °C lämpötilassa. Esimerkki 4 Eräästä jätelietteen näyte-erästä valmistetusta si- deainejauheesta valmistettiin kiinteä kappale lisäämällä siihen n. 18 °C lämpöistä vettä (2 osaa jauhetta ja 1 osa vettä). Tällä seossuhteella työstettävyysaika prisma-puris- tuskappalemuottiin valettaessa havaittiin olevan veden 1li- säämishetkestä mitattuna 2 minuuttia. Sideainejauheesta ja vedestä valmistettu massa lämpeni alkulujittumisen aikana tuntuvasti. Prisma-puristuskoekappaleesta mitattuna puris- tuslujuus oli 6,86 MPa (28 vrk ikäisestä puristuskoekappa- leesta mitattuna).Example 3 Moisture and pH-S were measured from the waste sludge (solids content 15-65% wet weight and pH LÖ ranged from 5.0 to 9.0). The waste slurry (precipitate) was mixed with a whisk until dried and dried and heat-treated at 105 ° C (1 E day) in the presence of an oxygen-containing gas mixture. The dried N solid was triturated and homogenized to a powder. In this way S was obtained with a binder powder which was activated with water and waste sludge. N 35 The experiment was repeated at various temperatures between 30 and 245 ° C and it was found that the required treatment time depends on the temperature used. The binder properties of the powder also become less favorable if the treatment is carried out at a temperature below 80 ° C or above 200 ° C. Example 4 A binder powder was prepared from a binder powder prepared from a sample batch of waste sludge by adding water at a temperature of about 18 ° C (2 parts powder and 1 part water). At this alloy ratio, the workability time for casting into a prism die casting mold was found to be 2 minutes as measured from the time of water addition. The pulp made of binder powder and water warmed considerably during the initial consolidation. The compressive strength measured from the Prisma compression specimen was 6.86 MPa (measured from a 28 day old compression specimen).

Toistettaessa koetta samasta jätelietteen näyte- erästä valmistetulla sideainejauheella ja samalla jauhe- vesisuhteella, työstettävyysaika vaihteli välillä 1 - 4 mi- nuuttia riippuen sekoitettavien ainesosien lämpötilasta (välillä 0 °C - 60 °C), tärytyksen voimakkuudesta ja sekoi- tuksen homogeenisuudesta riippuen.When the experiment was repeated with the same binder powder from the same waste sludge sample and the same powder to water ratio, the workability time varied from 1 to 4 minutes depending on the temperature of the ingredients to be mixed (between 0 ° C and 60 ° C), vibration intensity and mixing homogeneity.

Toistettaessa koetta eri jätelietteen näyte-eristä valmistetuilla sideainejauheilla sekä vedellä, työstettä- vyysaika prisma-puristuskappalemuottiin valettaessa vaih- teli välillä 30 sekuntia - 60 minuuttia riippuen tärytyksen voimakkuudesta, jauhe-vesisuhteesta, seosaineiden lämpöti- N loista (0°C - 60°C) sekä sekoituksen homogeenisuudesta riip- N puen. Puristuslujuustulokset 28 vrk:n ikäisistä prisma-koe- P kappaleista on mitattu olevan välillä 0,5 -— 10 MPa resep- N 30 tistä riippuen. Työstettävyysajan sekä loppulujuuden ha- E vaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa käytetyn jäte- N lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta.When repeating the test with binder powders made from different batches of waste sludge and with water, the workability during casting into a prism die mold varied from 30 seconds to 60 minutes depending on the intensity of vibration, powder-water ratio, temperature of the alloys (0 ° C to 60 ° C). and depending on the homogeneity of the mixture. Compressive strength results from 28-day-old prism test specimens have been measured to be in the range of 0.5 to 10 MPa depending on the recipe. The workability time and the final strength were found to depend on the chemical composition of the waste sludge sample used in the preparation of the powder.

3 N Esimerkki 5 N 35 Jätelietteestä valmistettiin kovettuvaa jauhetta myös lähes tai kokonaan savimaiseksi konsentroidusta (eli kiintoainespitoisuudeltaan jätelietenäytettä suuremmasta) lietteestä.3 N Example 5 N 35 A curable powder from waste sludge was also prepared from a slurry that was almost or completely clay-like (i.e., larger than the waste sludge sample).

Konsentrointi, eli kiintoainespitoisuuden nosto, toteutettiin gravitaatio- ja painesuodatuksella.Concentration, i.e. increasing the solids content, was carried out by gravity and pressure filtration.

Suodatusta tehostettiin akustisella resonanssilla sekä me- kaanisella suodoskakun tärytyksellä.Filtration was enhanced by acoustic resonance and mechanical vibration of the filter cake.

Konsentroidulle liet- teelle tehtiin 1 vuorokauden mittainen lämpökäsittely 105 °C lämpötilassa happipitoisen kaasuseoksen läsnä ollessa.The concentrated slurry was heat treated at 105 ° C for 1 day in the presence of an oxygen-containing gas mixture.

Lämpökäsittelyllä aktivoitu jätemateriaali hienonnettiin ja jauhettiin homogeeniseksi jauheeksi mekaanisesti ja näin valmistetulla jauheella saatiin samankaltaiset lujittumis- ja työstöominaisuudet kuin aiemmin mainitulla pelkällä ter- misellä kuivatuksella ja lämpökäsittelyllä.The waste material activated by the heat treatment was comminuted and ground to a homogeneous powder mechanically, and the powder thus prepared had similar hardening and machining properties as the thermal drying and heat treatment alone mentioned above.

Esimerkki 6 Eräästä jätelietteen näyte-erästä valmistetusta jauheesta valmistettiin kiinteä kappale lisäämällä siihen samaa jauheen valmistuksessa käytettyä jätelietettä edus- tavaa lietenäytettä 18 °C lämpötilassa (1 osa jauhetta ja 2 osaa lietettä 20 % kiintoainespitoisuudessa). Tällä seos- suhteella työstettävyysaika prisma-puristuskappalemuottiin valettaessa havaittiin olevan 3 minuuttia jätelietteen ja jauheen sekoituksen aloittamisesta.Example 6 A solid was prepared from a powder prepared from a sample batch of sludge by adding to it a sludge sample representative of the same sludge used in the preparation of the powder at 18 ° C (1 part powder and 2 parts sludge at 20% solids). With this mixture ratio, the workability time for casting into a prism die casting mold was found to be 3 minutes from the start of mixing the waste slurry and powder.

Sideainejauheesta ja jätelietteestä valmistettu massa lämpeni alkulujittumisen aikana tuntuvasti.The pulp made of binder powder and waste sludge warmed considerably during the initial consolidation.

Prisma-tyyppisestä 40 x 40 x 100 mm pu- ristuskoekappaleesta mitattuna puristuslujuus oli 1,61 MPa (28 vrk ikäisestä puristuskoekappaleesta mitattuna). N Toistettaessa koetta samasta jätelietteen näyte- N erästä valmistetulla jauheella ja samalla jauhe-jätelie- P misuhteella, työstettävyysaika vaihteli välillä 1 - 10 mi- N 30 nuuttia riippuen sekoitettavien ainesosien lämpötilasta E (välillä 0°C - 60°C), tärytyksen voimakkuudesta ja sekoi- N tuksen homogeenisuudesta riippuen. 3 Toistettaessa koetta eri jätelietteen näyte-eristä N valmistetulla jauheilla sekä käsittelemättömällä jäteliet- N 35 teellä, työstettävyysaika vaihteli välillä 30 sekuntia - 60 minuuttia riippuen tärytyksen voimakkuudesta, jauhe-jäte- lietesuhteesta, jätelietteen kiintoainespitoisuudesta, seosaineiden lämpötiloista (0°C - 60 °C) sekä sekoituksen homogeenisuudesta riippuen.The compressive strength measured from a prism-type 40 x 40 x 100 mm compression test piece was 1.61 MPa (measured from a 28-day-old compression test piece). N When the test was repeated with the same powder from the same batch of slurry and the same powder-to-slurry ratio P, the workability time varied from 1 to 10 minutes. depending on the homogeneity of the mixture. 3 When repeating the experiment with powders prepared from different batches of waste sludge N and untreated waste sludge N 35, the processing time varied from 30 seconds to 60 minutes depending on the vibration intensity, powder-to-sludge ratio, sludge solids content, 60 ° C to 0 ° C ) and depending on the homogeneity of the mixture.

Puristuslujuustulokset 28 vrk:n ikäisistä prisma-koekappaleista on mitattu olevan välillä 0,5 - 5 MPa reseptistä riippuen.Compressive strength results from 28-day-old prism specimens have been measured to be between 0.5 and 5 MPa depending on the recipe.

Työstettävyysajan sekä loppulujuuden havaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa sekä koevalumassan valmistuksessa jauheeseen lisätyn jäte- lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta sekä jäteliet- teen kiintoainespitoisuudesta.The workability time and final strength were found to depend on the chemical composition of the waste sludge sample added to the powder and on the solids content of the waste sludge.

Esimerkki 7 Jauheesta ja sakkalietteestä tehtiin kiinteä kap- pale lisäämällä jauheeseen konsentroitua sakkalietettä (sa- vimaisessa muodossa) kuiva-ainespitoisuudessa yli 40 % se- koitussuhteessa 1 osaa jauhetta ja 5 osaa konsentroitua lietettä). Tällä tavoin valmistetulla kappaleella saavutet- tiin samankaltaiset työstettävyys- ja lujittumisominaisuu- det kuin jauheella ja käsittelemättömällä lietteellä.Example 7 The powder and the sludge were made into a solid by adding to the powder a concentrated sludge (in clay form) with a dry matter content of more than 40% in a mixing ratio of 1 part powder and 5 parts concentrated sludge). The body prepared in this way achieved similar workability and hardening properties as the powder and the untreated slurry.

Si- deainejauheesta ja konsentroidusta jätelietteestä valmis- tettu massa lämpeni alkulujittumisen aikana tuntuvasti.The pulp made of binder powder and concentrated waste sludge warmed considerably during the initial solidification.

Toistettaessa koetta samalla jauhe - kon- sentroidulla jäteliemisuhteella, työstettävyysaika vaihteli välillä 1 - 10 minuuttia riippuen sekoitettavien ainesosien lämpötilasta (välillä 0°C - 60°C), tärytyksen voimakkuu- desta ja sekoituksen homogeenisuudesta riippuen.When the experiment was repeated with the same powder-concentrated broth ratio, the workability time varied from 1 to 10 minutes depending on the temperature of the ingredients to be mixed (between 0 ° C and 60 ° C), the intensity of vibration and the homogeneity of the mixture.

N Toistettaessa koetta eri jätelietteen näyte-eristä N valmistetulla jauheilla sekä konsentroidulla jäteliet- P teellä, työstettävyysaika vaihteli välillä 30 sekuntia - 60 N 30 minuuttia riippuen tärytyksen voimakkuudesta, jauhe-jäte- E lietesuhteesta, jätelietteen kiintoainespitoisuudesta, N seosaineiden lämpötiloista (0°C - 99°C) sekä sekoituksen S homogeenisuudesta riippuen.N When repeating the experiment with powders prepared from different batches of waste sludge N and with concentrated waste sludge P, the processing time varied between 30 seconds and 60 N 30 minutes depending on the vibration intensity, powder-waste sludge ratio, sludge solids content, N mixture temperatures (0 ° 99 ° C) and depending on the homogeneity of the mixture S.

Puristuslujuustulokset 28 vrk:n N ikäisistä prisma-koekappaleista on mitattu olevan välillä N 35 0,5 - 5 MPa reseptistä riippuen.Compressive strength results from 28-day-old N prism specimens have been measured to be between N 35 0.5 and 5 MPa depending on the recipe.

Työstettävyysajan sekä loppulujuuden havaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa sekä koevalumassan valmistuksessa jauheeseen lisätyn jäte- lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta ja konsentroidun jätelietteen kiintoainespitoisuudesta.The workability time and final strength were found to depend on the chemical composition of the waste sludge sample added to the powder and the solids content of the concentrated waste sludge.

Esimerkki 8 Testattaessa jätelietteestä valmistetun lämpökäsi- tellyn jauheen sideaineominaisuuksia maan stabiloinnissa, havaittiin että muun muassa ruoppausmassat, turpeet, sil- tit, savet, murskeet ja sora saadaan stabiloitumaan samaan tapaan kuin kaupallisesti saatavilla olevilla maan stabi- loinnissa käytetyillä sideaineilla.Example 8 When testing the binder properties of a heat-treated powder prepared from waste sludge in soil stabilization, it was found that dredging spoils, peat, silt, clays, crushed stone and gravel, among others, are stabilized in the same manner as commercially available binders used in soil stabilization.

Esimerkki 9 Testattaessa jätelietteestä valmistetun lämpökäsi- tellyn jauheen sideaineominaisuuksia, havaittiin että myös jätteenpolttolaitoksen pohjakuona, kaivosteollisuuden ri- kastehiekka sekä sivukivijakeet saadaan stabiloitumaan Esimerkki 10 Eräässä vedenläpäisevyyskokeessa jätelietteestä valmistetusta sideainejauheesta ja vedestä valmistetun koe- kappaleen vedenläpäisevyys Koosc oli 107-6,7 m/s.Example 9 When testing the binder properties of a heat-treated powder made from waste sludge, it was found that the slag, tailings and side rock fractions from the waste incineration plant are also stabilized.

Esimerkki 11 Fräässä jäätymis-sulamiskokeessa havaittiin, että jätelietteestä valmistetusta sideainejauheesta ja vedestä N valmistetun kokeen kesto oli 12 jäätymis-sulamissykliä, en- N nen kuin kappale murentui. <Q N 30 E Fräiden termien määrittelyjä N Mainittakoon tässä dokumentissa käytetyistä ter- S meistä seuraavaa: N - Jätevesi on nesteenä käytetty, käytöstä poistettu N 35 vesi, jossa on haitallisessa määrin vieraita ai-Example 11 In a freeze-thaw test, it was found that the duration of the test prepared from the binder powder and water N prepared from the waste slurry was 12 freeze-thaw cycles before the body crumbled. <Q N 30 E Definitions of relevant terms N Of the terms used in this document, the following should be mentioned: N - Wastewater is disused N 35 water with a harmful amount of foreign matter.

neita. Tässä hakemuksessa jätevedellä tarkoite- taan erityisesti teollisuusjätevesiä ja kaivos- vesiä. Kaivostoiminnassa käytetään vettä louhin- nassa, malmikiven jauhatuksessa ja rikastuksessa sekä mahdollisessa jatkojalostuksessa. Kaivosve- siä ovat kaivosprosesseissa kiertävä prosessi- vesi, louhoksesta poistettava vesi sekä kaivos- alueen valumavedet.neita. In this application, waste water refers in particular to industrial waste water and mining water. In mining, water is used in mining, ore grinding and enrichment, and possible further processing. Mining water includes process water circulating in mining processes, water removed from the quarry and runoff from the mining area.

- Sakka on nesteen pohjalle kasautunut epäpuhtaus.- The precipitate is an impurity accumulated on the bottom of the liquid.

- Liete on nesteen ja siihen suurena pitoisuutena sekoittuneen kiinteän, hienojakoisen aineksen seos.- A slurry is a mixture of a liquid and a solid, finely divided material mixed with it.

- Alite on suodatuksella, saostuksella tai muulla erotusmenetelmällä nesteestä erotettua kiintoai- nepitoista ainetta. Bioliuotus Esitettyä ratkaisua käytetään erityisesti bioliu- otuksessa muodostuvien jätevesien ja niistä laskeutuneiden sakkojen käsittelyyn.- Alite is a solid substance separated from a liquid by filtration, precipitation or other separation method. Bioleaching The proposed solution is used especially for the treatment of wastewater generated in bioleaching and the sludge deposited from it.

Bioliuotus (engl. Dbioleaching) on rikastusmene- telmä, jossa metallit irrotetaan malmista mikrobien avulla. Bioliuotusprosessissa luodaan optimaaliset olosuhteet maa- perässä luonnostaan esiintyville mikrobeille, jolloin mik- robitoiminta katalysoi metallisulfidien hapettumisreakti- oita.Bioleaching (Dbioleaching) is an enrichment process in which metals are removed from ore by microbes. The bioleaching process creates optimal conditions for microbes that occur naturally in the soil, whereby microbial activity catalyzes the oxidation reactions of metal sulfides.

N Bioliuotus voi olla biokasaliuotusta, mutta esi- N tetty ratkaisu soveltuu toki muitakin bioliuotusprosesseja <Q hyödyntävien kaivosten yhteydessä käytettäväksi. N 30 Biokasaliuotuksessa liuotuskasoihin aikaansaadaan E bakteerien toiminnalle suotuisat olosuhteet kastelemalla N kasoja sekä puhaltamalla niihin ilmaa. Kasoja siis ilmas- S tetaan ja kastellaan happamalla (pH 1,5-3) liuoksella kasan N päältä kasteluputkien avulla niin, että bakteeritoimintaa N 35 saadaan kiihdytettyä. Bakteerit erottavat metallit malmista katalysoimalla malmin sisältämän raudan ja rikin hapettu- mista saadakseen energiaa kasvuunsa.N Bioleaching can be bioheap leaching, but the proposed solution is of course suitable for use in other mines utilizing bioleaching processes. N 30 In bioheap leaching, favorable conditions for the activity of E bacteria are created in the leach heaps by wetting N heaps and blowing air into them. The heaps are thus aerated and irrigated with an acidic (pH 1.5-3) solution on top of the heap N by means of irrigation tubes so that the bacterial activity N35 can be accelerated. Bacteria separate metals from ore by catalyzing the oxidation of iron and sulfur in the ore to provide energy for its growth.

Tuotantoprosessin pääprosessit ovat: louhinta, murskaus, agglomerointi, biokasaliuotus ja metallien tal- teenotto.The main processes in the production process are: mining, crushing, agglomeration, bioheap leaching and metal recovery.

Agglomeroinnin jälkeen malmi kasataan 6-12 metriä korkeiksi kasoiksi, joissa sitä liuotetaan 1-3 vuoden ajan. Bioliuotuksessa malmin sisältämät metallisulfidit hapete- taan mikrobitoiminnan kautta liukoisiksi yhdisteiksi.After agglomeration, the ore is piled into heaps 6-12 meters high, where it is dissolved for 1-3 years. In bioleaching, the metal sulphides contained in the ore are oxidized to soluble compounds by microbial activity.

Metallien talteenoton pääreaktio on: Metallisulfaatti (MeS0O4) + rikkivety (HS) — Rikki- happo (HS04) + Metallisulfidi (Mes) Raudansaostusvaiheessa liuoksen pH nostetaan kalk- kikivilietteen avulla. Loppuneutralointivaiheen saostus to- teutetaan nostamalla liuoksen pH selkeästi emäksiselle ta- solle (pH=10) kalkkimaidolla (Ca(0H)>), mikä mahdollistaa jäännös- ja muiden metallien saostamisen hydroksidina. Sa- keuttimien alitteet pumpataan kipsialtaalle, jossa kipsi- sakka laskeutuu ja kirkas liuos pumpataan aikanaan liuos- puhdistuksen kautta takaisin liuotuskasoille.The main reaction for metal recovery is: Metal sulphate (MeSO 4) + Hydrogen sulphide (HS) - Sulfuric acid (HSO 4) + Metal sulphide (Mes) In the iron precipitation step, the pH of the solution is raised by means of limestone slurry. The precipitation of the final neutralization step is carried out by raising the pH of the solution to a clearly basic level (pH = 10) with lime milk (Ca (OH)>), which allows the precipitation of residual and other metals as hydroxide. The slurries of the thickeners are pumped to a gypsum basin, where the gypsum precipitate settles and the clear solution is pumped back to the leach heaps in due course through solution cleaning.

Loppuneutraloinnin alite voidaan johtaa kipsisakka- altaalle.The bottom of the final neutralization can be led to a gypsum sump.

Loppuneutraloinnin (LoNe) päärektio on: N Metallisulfaatti (MeS0:) + kalkkimaito (Ca(0H)2) + N Kipsisakka (CaSO: x HO) +metallihydroksidi Me (CH) o N 30 Esitetyllä ratkaisulla voidaan käsitellä bioliu- E otuksessa syntyneitä prosessiperäisiä metallipitoisia jä- N tevesiä, jäteliemiä ja sakkoja.The main reaction of the final neutralization (LoNe) is: N Metal sulphate (MeSO) + lime milk (Ca (OH) 2) + N Gypsum precipitate (CaSO: x HO) + metal hydroxide Me (CH) o N 30 metal-containing effluents, effluents and fines.

33

SS NOF

Edellä esitettyjä sovellutusmuotoja ja niissä esi- tettyjä piirteitä voidaan yhdistellä haluttujen ratkaisujen aikaansaamiseksi. Kuvioiden lyhyt selostus Esitetyn ratkaisun joitakin sovellutusmuotoja esi- tetään yksityiskohtaisemmin seuraavissa kuvioissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna kaaviona erästä järjestelyä bioliuotuksessa syntyvän jäte- materiaalin käsittelyyn, kuvio 2 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna kaaviona erään jätemateriaalin lämpökäsittelvä, kuvio 3 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna kaaviona sideaineen valmistusta eräästä jätemateriaalista sekä sideaineen käyttöä, kuvio 4 esittää kaavamaisesti eräitä kovettuvasta materiaalista valmistettuja rakennelmia ja käyttökohteita kaivosalueella, kuvio 5 esittää kaavamaisesti kansirakennetta, joka on muodostettu kovettuvasta materiaalista altaan päälle, kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä ratkaisua, jossa jäteveden purkuputken yhteyteen on sovitettu sekoi- tinlaitteisto sideaineen sekoittamiseksi ja jossa jätema- teriaali johdetaan lisäaineistuksen jälkeen altaaseen ko- vettumaan; ja kuvio 7 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin näh- N tynä erästä hyvin korkeaa rakennelmaa, johon kovetettua jä- N temateriaalia voidaan loppusijoittaa.The above embodiments and the features set forth therein may be combined to provide the desired solutions. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Some embodiments of the present solution are shown in more detail in the following figures, in which Figure 1 is a schematic and simplified diagram of an arrangement for treating waste material from bioleaching; Figure 2 is a schematic and simplified diagram of a Fig. 4 schematically shows some structures and applications made of curable material in the mining area, Fig. 5 schematically shows a deck structure formed of curable material on top of a basin, for mixing the binder and wherein the waste material is introduced into the pool to harden after further addition; and Figure 7 is a schematic and side view of a very tall structure in which a cured waste material can be disposed of.

= Selvyyden vuoksi esitettyjen ratkaisujen eräät to- N teutusmuodot ovat esitetyt kuvioissa yksinkertaistettuina.= For the sake of clarity, some embodiments of the presented solutions are shown in simplified form in the figures.

= 30 Kuvioissa on käytetty samoja viitenumeroita viittaamaan sa- a moihin elementteihin ja piirteisiin.= 30 In the figures, the same reference numerals are used to refer to the same elements and features.

S S Eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus S Kuviossa 1 on esitetty vaiheita bioliuotuksessa muodostuvan kostean jätemateriaalin muuttamiseksi sideai- neeksi ja miten valmistettua sideainetta voidaan hyödyntää kaivosalueella. Jätemateriaali 1 voidaan esikäsitellä 2 sen kuiva-ainepitoisuuden suurentamiseksi erilaisia suodatti- mia, erotuslaitteistoja ja termisiä kuivaimia käyttäen. Jä- temateriaalin aktivoiminen reaktiiviseksi materiaaliksi ta- pahtuu lämpökäsittelyn 3 avulla. Lämpökäsittelyssä jätema- teriaalia kuumennetaan uunissa tai vastaavassa kuumennus- laitteessa. Kuumennuksen ja aktivoinnin jälkeen kovettunut materiaali voidaan jauhaa 4 hienojakoiseksi jauheeksi. Val- mistettua jauhetta voidaan käyttää sideaineena 5, jonka avulla voidaan kovettaa kaivosalueella muodostuvia jätema- teriaaleja sekä mahdollisia muita aineosia. Sideainetta voidaan sekoittaa vesipitoisen jätemateriaalin sekaan so- pivassa suhteessa, jolloin jätemateriaalin vesi aktivoi re- aktiivisen sideaineen ja saa jätemateriaalin kovettumaan. Kovettumisen ansiosta jätemateriaalia voidaan käyttää ra- kennusaineena, eli ongelmallinen jätemateriaali saadaan loppusijoitettua 6 kaivosalueelle kovetettuna hyötyraken- teena. Siitä voidaan rakentaa kaivoksen infrastruktuuria 7, ylöspäin kohoavia kovetettuja rakenteita 8 sekä erilaisia suojarakenteita 9.S S DETAILED DESCRIPTION OF SOME EMBODIMENTS S Figure 1 shows the steps for converting wet waste material from bioleaching to a binder and how the prepared binder can be utilized in a mining area. The waste material 1 can be pretreated 2 to increase its dry matter content using various filters, separation equipment and thermal dryers. The activation of the waste material into a reactive material takes place by means of a heat treatment 3. In the heat treatment, the waste material is heated in an oven or similar heating device. After heating and activation, the cured material can be ground into 4 fine powders. The prepared powder can be used as a binder 5, which can be used to cure the waste materials formed in the mining area as well as any other ingredients. The binder can be mixed with the aqueous waste material in a suitable ratio, whereby the water in the waste material activates the reactive binder and causes the waste material to cure. Due to the curing, the waste material can be used as a building material, i.e. the problematic waste material can be disposed of in the mining area 6 as a hardened utility structure. It can be used to build mining infrastructure 7, upward-rising hardened structures 8 and various protection structures 9.

Kuviossa 2 on havainnollistettu jätemateriaalin 1 lämpökäsittelyä 3. Käsiteltävä jätemateriaali 1 voi olla metallipitoista, jolloin siinä voi tapahtua metallisulfaa- tin aktivoituminen 10, kun kuumennus tehdään happipitoi- sessa tilassa 11. Mikäli käsiteltävä jätemateriaali 1 kä- sittää kipsiä, voi siinä tapahtua kuumennuksen aikana kal- N siumsulfaatin muuttuminen 12 veden tai muiden hydroksidien N kanssa reagoivaksi ja lujittuvaksi aineeksi. Kuumennuksen <Q aikana voi tapahtua yksi tai useampi muukin reaktio, joka N 30 aikaansaa tai edesauttaa reaktiivisen kovettuvan aineen E muodostumista 13. Joka tapauksessa käytännön kokeet ovat N osoittaneet, että bioliuotuksessa muodostuvasta jätemate- S rialista voidaan valmistaa lämpökäsittelyn avulla veden tai N muiden hydroksidien kanssa reagoivaa ja lujittuvaa ainetta N 35 13.Figure 2 illustrates the heat treatment 3 of the waste material 1. The waste material 1 to be treated may be metal-containing, whereby activation of the metal sulphate 10 may occur when the heating is carried out in the oxygen-containing state 11. If the waste material 1 to be treated comprises gypsum, - Conversion of N sulphate 12 to N reacting and strengthening with water or other hydroxides. During heating <Q, one or more other reactions can take place which N 30 causes or promotes the formation of the reactive curable substance 13. In any case, practical experiments have shown that the waste material formed in bioleaching can be prepared by heat treatment with water or N other hydroxides. reactive and reinforcing substance N 35 13.

Kuviossa 3 on havainnollistettu sitä, että jätema- teriaalista 1 voidaan sideaineen valmistuksen 14 avulla muodostaa kovettuvaa sideainetta, jota voidaan käyttää vas- taavan tai erilaisen jätemateriaalin kovettamiseen 15 kuin mistä itse sideainekin on valmistettu.Figure 3 illustrates that the waste material 1 can be formed into a curable binder by means of the binder preparation 14, which can be used for curing a waste material 15 or different from that from which the binder itself is made.

Edelleen voidaan si- deainetta käyttää minkä tahansa luonnon maa-aineksen kovet- tamiseen 16. Kuviossa 4 on esitetty joitakin käyttösovellutuk- sia.Furthermore, the binder can be used to cure any natural soil 16. Figure 4 shows some applications.

Kovettuvasta materiaalista voidaan valmistaa penger 17 tai valli, jota voidaan käyttää esimerkiksi altaan reunana tai suojarakenteena.The curable material can be made into a embankment 17 or a rampart, which can be used, for example, as a pool edge or a protective structure.

Tarvittaessa työstö- ja lujuusominai- suuksia voidaan säätää lisäaineistuksella, esimerkiksi kip- sillä CaS0,1, sammutetulla kalkilla Ca(OH), tai poltetulla kalkilla CaO.If necessary, the machining and strength properties can be adjusted by additional material, for example gypsum CaSO1, slaked lime Ca (OH), or slaked lime CaO.

Edelleen voidaan kovettuvasta materiaalista valaa ylöspäin ulottuva yhtenäinen kova kukkula tai kasa 18, joka pysyy tukevasti paikoillaan ja pystyssä ilman ul- kopuolisia rakenteita.Furthermore, a solid hard hill or pile 18 extending upwardly from the curable material can be cast, which remains firmly in place and upright without external structures.

Edelleen on mahdollista muodostaa kasa murskeesta tai lohkareista, jotka on muodostettu va- lamalla ensin kova rakenne, esimerkiksi tekokallio, ja murs- kaamalla se loppukovettumisen jälkeen murskeeksi tai loh- kareiksi.It is further possible to form a pile of crushed stone or boulders formed by first casting a hard structure, for example artificial rock, and crushing it into crushed stone or boulders after final hardening.

Erilaisia valutekniikoita hyödyntäen kovettuvasta materiaalista voidaan muodostaa myös seinämiä 19 ja muita tuki- ja perustusrakenteita.Utilizing various casting techniques, the curable material can also be used to form walls 19 and other support and foundation structures.

Maaperää on mahdollista lujit- taa käyttämällä maa-aineksen stabilointiin 20 tässä doku- mentissa esitettyjä kovettuvia materiaaleja.It is possible to strengthen the soil by using the curable materials disclosed in this document to stabilize the soil.

Kaivoksen ja sen ympäristö teiden ja kenttien pinnoitteena 21 ja pinta- S kerroksina voidaan myös käyttää esitettyä kovettuvaa mate- LÖ riaalia. <Q Kuviosta 4 nähdään vielä se, että ylöspäin suuntau- N 30 tuvat rakenteet 17, 18 ja 19 voi olla perustettu suoraan E tasomaisen pinnan 22 päälle.The disclosed curable material can also be used as a coating for the mine and its surroundings on roads and fields 21 and as a surface layer. It can also be seen from Figure 4 that the upwardly extending structures 17, 18 and 19 can be formed directly on the E-planar surface 22.

N Kuviossa 5 on esitetty allas 23, joka voi olla esi- S merkiksi kipsisakka-allas.Fig. 5 shows a basin 23, which may be, for example, a gypsum sediment basin.

Altaan 23 reunoilla on penkereet N 17, jotka voi olla muodostettu esitetystä kovettuvasta ma- N 35 teriaalista.At the edges of the basin 23 there are embankments N 17, which may be formed of the curable material N 35 shown.

Altaan 23 lopullinen peittäminen voidaan tehdä valamalla sen päälle kovettuvasta materiaalista kansi 24.The final covering of the basin 23 can be done by casting a lid 24 of curable material on it.

Kuviossa 6 on esitetty järjestely, jossa bioliu- otusprosessiin tai metallin talteenottoon kuuluvan yksikön 25 jäteveden tai vastaavan jätemateriaalin purkuputkeen 26 on sovitettu sekoituslaitteisto 27. Sekoituslaitteiston 27 avulla sekoitetaan kovettuvaa sideainetta syöttölaitteen 28 avulla purkuputkessa 26 siirrettävän jätemateriaalin se- kaan, jolloin jätemateriaalissa alkaa kovettumisreaktio. Jätemateriaali voidaan johtaa altaaseen 23 tai muuhun si- joituspaikkaan, jossa se on vielä virtaavassa tilassa ol- lessaan hallittavissa. Kovettuminen tapahtuu kuitenkin var- sin nopeasti. Kovettuvaa jätemateriaalia voidaan ruiskuttaa tai levittää sopivien suuttimien 29 avulla ohuena kerrok- sena koko sijoituspaikalle. Sijoituspaikka voi olla loppu- sijoituspaikka tai vaihtoehtoisesti kovettunut kiinteä ma- teriaali 30 voidaan myöhemmin rikkoa ja murskata esimerkiksi murskeeksi ja kuljettaa käytettäväksi kaivosalueella tai sen läheisyydessä maanrakennus- tai peittoaineena. Tällöin samaa allasta 23 tai vastaavaa sijoituspaikkaa voidaan käyt- tää kiinteän aineen poistamisen jälkeen uudelleen kovettu- van jätemateriaalin vastaanottopaikkana.Fig. 6 shows an arrangement in which a mixing apparatus 27 is arranged in the discharge pipe 26 of the effluent or similar waste material of the unit 25 for the bioleaching process or metal recovery. The waste material can be discharged to a basin 23 or other disposal site where it can still be controlled while still in the flowing state. However, curing takes place quite quickly. The curable waste material can be sprayed or applied in a thin layer to the entire disposal site by means of suitable nozzles 29. The disposal site may be a final disposal site or, alternatively, the cured solid material 30 may subsequently be broken and crushed into, for example, crushed material and transported for use in or near the mining area as a soil or paving material. In this case, the same pool 23 or the like can be used as a receiving point for the recurable waste material after the removal of the solid.

Kuviossa 7 on esitetty kovettuvasta jätemateriaa- lista muodostettu vuori 31, kasa tai sen tapainen hyvin korkea rakennelma. Tämän kovetetun rakenteen korkeus h ym- päröivästä pinnasta on useita kymmeniä metrejä. Korkeus on siten ainakin 20 m, mutta edullisesti sillä on korkeutta vähintään 50 m ja jopa 100 m, tai sen ylikin. Tällaiseen N hyvin korkeaan rakennelmaan saadaan varastoitua tai loppu- N sijoitettua kovetetun materiaalin ansiosta erittäin suuria <Q määriä jätemateriaalia verrattuna nykyisiin läjityksiin. N 30 Rakennelman sivut voivat olla porrastetut 32 työturvalli- E suus ja läjitystekniset seikat huomioiden. Kun kyse on lop- N pusijoituksesta, voidaan rakenteen päälle sovittaa maa-ai- S nesta, bentoniittia, erilaisia kalvoja, verkkoja, kermejä N ja geotekstiileitä, joiden tarkoituksena voi olla osallis- N 35 tua rakennelman maisemointiin, rapautumisen estoon, vesien ohjaukseen tai muihin seikkoihin. Näitä edellä mainittuja materiaaleja ja komponentteja voidaan yhdistellä halutulla tavalla sopivaksi peittokerrokseksi 33. EFdellä mainittu porrastus 32 voi osallistua ja edesauttaa myös peittoker- roksen asennusta ja paikallaan pysymistä.Figure 7 shows a liner 31, pile or the like formed of a curable waste material. The height h of this hardened structure from the surrounding surface is several tens of meters. The height is thus at least 20 m, but preferably it has a height of at least 50 m and even 100 m, or more. Due to the cured material, very large amounts of waste material can be stored or disposed of in such a very high N structure compared to current dumps. N 30 The sides of the structure can be staggered 32 taking into account occupational safety and disposal technology. In the case of final disposal, soil, bentonite, various films, nets, creams and geotextiles may be applied to the structure, which may be involved in landscaping, anti-weathering, water management or other matters. These above-mentioned materials and components can be combined as desired to form a suitable cover layer 33. The step 32 mentioned above can also participate in and facilitate the installation and retention of the cover layer.

Huomattakoon, että kuviossa 7 rakenteen dimensioi- den suhteita toisiinsa nähden ei ole välttämättä esitetty oikeassa mittakaavassa.It should be noted that in Figure 7 the relationships of the dimensions of the structure to each other are not necessarily to scale.

Kuviot ja niiden selitys ovat tarkoitetut ainoas- taan havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Keksinnön suoja-ala on kuitenkin määritelty hakemuksen patenttivaa- timuksissa.The figures and their description are only intended to illustrate the idea of the invention. However, the scope of the invention is defined in the claims of the application.

NOF OO NOF

O <Q +O <Q +

NOF

I jami aI Jami a

N +N +

OO OO OO NOF OO NOF

Claims (15)

PatenttivaatimuksetClaims 1. Menetelmä jätemateriaalin käsittelemiseksi, jossa menetelmässä käsitellään kaivoksen bioliuotusproses- sissa muodostuvaa jätemateriaalia, joka on jätevettä, lie- tettä tai alitetta, ja kuumennetaan jätemateriaalia sen muuttamiseksi reaktiiviseksi lujittuvaksi aineeksi. tunnettu siitä, että valmistetaan kaivoksen bioliuotusprosessin jätema- teriaalista sideainetta lämpökäsittelyn avulla ja käytetään valmistettua sideainetta samasta bioliuotusprosessista syn- tyvän saman tai eri jätejakeen kovettamiseen.A method of treating waste material, the method comprising treating waste material generated in a mine bioleaching process as wastewater, sludge or sludge and heating the waste material to convert it into a reactive reinforcing agent. characterized in that a binder for the waste material of the mine bioleaching process is produced by heat treatment and the prepared binder is used for curing the same or different waste fractions from the same bioleaching process. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että tehdään jätemateriaalin muuntaminen reaktiiviseksi aineeksi pelkästään kuumentamisen avulla ilman mitään ul- kopuolisia lisäaineita.Process according to Claim 1, characterized in that the waste material is converted into a reactive substance by heating alone without any external additives. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suoritetaan jätemateriaalin ensimmäinen kuumennus veden poistamiseksi jätemateriaalista; ja jatketaan kuivauksen jälkeen lämpökäsittelyä kuiva- tun jätemateriaalin aktivoimiseksi reaktiiviseksi lujittu- N vaksi aineeksi.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a first heating of the waste material is performed to remove water from the waste material; and continuing the heat treatment after drying to activate the dried waste material to a reactive reinforcing material. NOF LO P LO P 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 3 mu- J 30 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että E lämpökäsitellään metallisulfaattipitoista jätema- N teriaalia niin, että sen sisältämät metallisulfaattiyhdis- S teet aktivoituvat veden ja hydroksidien kanssa reagoivaksi N sekä lujittuvaksi materiaaliksi. N 35Process according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that E is a heat-treated metal sulphate-containing waste material so that the metal sulphate compounds contained therein are activated to react with water and hydroxides as well as to strengthen. N 35 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 4 mu- kainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennetaan metallisulfaattipitoista jätemateri- aalia 30 — 300? C lämpötilassa ja hapen vaikutuksen alai- sena.Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the metal sulphate-containing waste material is heated to 30 to 300 μm. C and under the influence of oxygen. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 5 mu- kainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään jätemateriaalia, joka sisältää metalli- sulfaatteja sekä kalsiumsulfaattia CaS0,, jolloin kalsium- sulfaatti muuttuu kuumennuksessa anhydriitiksi, joka on ko- vettuva materiaali.Process according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the waste material containing metal sulphates and calcium sulphate CaSO is treated, the calcium sulphate being converted on heating to anhydrite, which is a curable material. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 6 mu- kainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhetaan kuumennuskäsittelyn jälkeen lämpökäsitte- lyllä aktivoitu kiinteä aine hienojakoiseksi jauheeksi, joka soveltuu käytettäväksi lujittuvana sideaineena.Process according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that, after the heat treatment, the solid activated by the heat treatment is ground to a fine powder suitable for use as a reinforcing binder. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 7 mu- kainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään kaivoksen bioliuotusprosessin jäteve- sien käsittelyssä syntyvää alitetta sekoittamalla siihen sideainetta, joka on valmistettu jonkin edellisen vaatimuk- sen 1 - 7 mukaisesti, jolloin sideaine kovettaa mainitun _ alitteen ainakin kovuuteen 500 kPa.Process according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the slurry from the treatment of the effluent from the mine's bioleaching process is treated by mixing with a binder prepared according to any one of claims 1 to 7, the binder curing at least to a hardness of 500 kPa. S LÖ 9. Järjestely jätemateriaalin loppusijoittamiseksi <Q kaivosalueelle, J 30 tunnettu siita, etta E valmistetaan kaivoksen bioliuotusprosessissa muo- N dostuvasta jätemateriaalista, joka on jätevettä, lietettä S tai alitetta, sideainetta, joka tehdään kuumennuskäsittelyn N avulla reaktiiviseksi kovettuvaksi aineeksi; N 35 sekoitetaan sideainetta loppusijoitettavan jätema- teriaalin sekaan; ja loppusijoitetaan kaivoksen jätemateriaali kovetet- tuna rakenteena tai materiaalina kaivosalueella; ja jossa mainittu loppusijoitettava jätemateriaali on samaa kaivoksen bioliuotusprosessissa muodostuvaa jäte- materiaalia, josta mainittu kovettuva sideaine on valmis- tettu.S LÖ 9. Arrangement for the disposal of waste material <Q in a mining area, J 30 characterized in that E is made from a waste material formed in the mine's bioleaching process, which is wastewater, sludge S or a slurry, a binder which is made by reactive heating N into a reactive curing agent; N 35 mixes the binder with the waste material to be disposed of; and disposing of the mine waste material as a cured structure or material in the mining area; and wherein said waste material to be disposed of is the same waste material generated in the mine bioleaching process from which said curable binder is made. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että käytetään kovettuvaa seosta rakennelman rakennusai- neena kaivosalueella, jolloin muodostettu rakennelma on sa- malla jätemateriaalin loppusijoituspaikka.Arrangement according to Claim 9, characterized in that a curable mixture is used as the building material of the structure in the mining area, the structure formed being at the same time the final disposal site for the waste material. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen järjes- tely, tunnettu siitä, että muodostetaan kovettuvasta jätemateriaalista ylös- päin kohoava jäykkä ja itsenäinen rakennelma.Arrangement according to Claim 9 or 10, characterized in that a rigid and independent structure rising from the curable waste material is formed. 12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9 - 11 mu- kainen järjestely, tunnettu siitä, että käytetään kovettuvaa jätemateriaalia maanrakennus- aineena kaivosalueella.Arrangement according to one of the preceding claims 9 to 11, characterized in that a curable waste material is used as the earthworks in the mining area. 13. Lujittuva sideaine, joka on valmistettu jätema- teriaalista; tunnettu siitä, että N sideaine on valmistettu kaivoksen bioliuotusproses- N sin jätevesien käsittelyssä muodostuvasta metallisulfaat- P tipitoisesta alitteesta tai suodoskakusta kuumentamalla ma- N 30 teriaali reaktiiviseen muotoon ja joka sideaine on tarkoi- E tettu käytettäväksi samasta bioliuotusprosessista syntyvän N jätemateriaalin kovettamiseen. 3 N 13. Reinforcing binder made from waste material; characterized in that the N binder is prepared from a metal sulphate-P-containing substrate or filtrate cake formed in the wastewater treatment of a mine bioleaching process by heating the material to a reactive form and which binder is intended for curing N waste material from the same bioleaching process. 3 N 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen sideaine, N 35 tunnettu siitä, että käsitelty materiaali on jauhettu kuumentamisen jäl- keen, jolloin sideaine on jauhemaisessa muodossa.Binder according to Claim 13, characterized in that the treated material is ground after heating, the binder being in powder form. 15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen side- aine, tunnettu siitä, että sideaine on sovitettu reagoimaan veteen tai muuhun OH-ryhmän nesteeseen sekoitettaessa ja saamaan aikaan ko- vettumisreaktion.Binder according to Claim 13 or 14, characterized in that the binder is adapted to react with water or another liquid of the OH group when stirred and to cause a hardening reaction. NOF OO NOF O <Q +O <Q + NOF I jami aI Jami a N +N + OO OO OO NOF OO NOF
FI20206042A 2020-10-21 2020-10-21 Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder FI129403B (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20206042A FI129403B (en) 2020-10-21 2020-10-21 Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder
EP21810396.8A EP4232418A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder
CA3193891A CA3193891A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder
PCT/FI2021/050708 WO2022084588A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder
CN202180062053.4A CN116157371A (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method, process and consolidation binder for treating waste material
AU2021365401A AU2021365401A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder
CL2023001156A CL2023001156A1 (en) 2020-10-21 2023-04-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20206042A FI129403B (en) 2020-10-21 2020-10-21 Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20206042A1 FI20206042A1 (en) 2022-01-31
FI129403B true FI129403B (en) 2022-01-31

Family

ID=78676591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20206042A FI129403B (en) 2020-10-21 2020-10-21 Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP4232418A1 (en)
CN (1) CN116157371A (en)
AU (1) AU2021365401A1 (en)
CA (1) CA3193891A1 (en)
CL (1) CL2023001156A1 (en)
FI (1) FI129403B (en)
WO (1) WO2022084588A1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2008318A3 (en) * 2008-05-23 2010-04-07 Faltus@Miloš Process for preparing inorganic hydraulic binders
US10029951B2 (en) * 2013-03-28 2018-07-24 Sika Technology Ag Retrieving aggregates and powdery mineral material from demolition waste
EP2949632B1 (en) * 2014-05-30 2020-03-11 Destaclean Oy Hydraulic composite material based on recycled materials and method for production thereof
CN104446069B (en) * 2014-11-10 2016-08-24 尹小林 By the method that vertical furnace calcines mud, waste gypsum produces belite-gypsum material
WO2016108245A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-07 Kandhari Harish Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products
RU2703644C1 (en) * 2019-06-13 2019-10-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of producing gypsum binder from gypsum-containing slurry

Also Published As

Publication number Publication date
CL2023001156A1 (en) 2023-12-11
AU2021365401A1 (en) 2023-06-15
WO2022084588A1 (en) 2022-04-28
CA3193891A1 (en) 2022-04-28
FI20206042A1 (en) 2022-01-31
EP4232418A1 (en) 2023-08-30
CN116157371A (en) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105107824B (en) A kind of oilfield drilling discarded object method for innocent treatment
CN105130141A (en) Continuous harmless treatment method and system for silt slurry
KR101129047B1 (en) Stabilization method of mine tailings for the formation of hardpan layer on top of tailings landfill
Kijjanapanich et al. Biological sulfate removal from gypsum contaminated construction and demolition debris
Kijjanapanich et al. Biological sulfate removal from construction and demolition debris leachate: effect of bioreactor configuration
CN104030536B (en) A kind of environmental dredging bed mud integrated machine degree of depth anhydration system
CN107162549A (en) The curing agent and application method of heavy metal pollution site remediation based on entringite
KR100956593B1 (en) Manufacturing method of artificial soil by solidifying organic or inorganic sludge
CN106186639A (en) Lake, river is gushed polluted bed mud and is processed remaining soil regenerative system
KR20090083971A (en) Environment-conscious embankment material using high-volume industrial waste and manufacturing method thereby
FI129403B (en) Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder
JP5331080B2 (en) Sludge treatment method
KR102224956B1 (en) The manufacturing device and the progress of fine aggregate replacement of natural aggregate using stabilized bottom ash
Chan et al. Integrated waste and water management in mining and metallurgical industries
CN113045151A (en) Method and device for treating sand-rich slurry and converting sand-rich slurry into filler
KR100992510B1 (en) Soil improving agent and method for treatment of sludge using the same
WO2019212420A1 (en) Method for repurposing of the waste product from the production of heat or electricity from solid fuels and method of use of this repurposed waste product
CN113845341B (en) Composite curing agent for bottom mud of river pond and curing method
Wilke et al. Efficient and environmentally sustainable tailings treatment and storage by geosynthetic dewatering tubes: working principles and Talvivaara case study
JP2010099655A (en) Sludge granulated product and its production method
JPH06178983A (en) Method and device for treating waste muddy water containing sludge
CN112010515B (en) Rapid method suitable for industrialized remediation of heavy metal-containing leachate polluted river sediment
JP2640616B2 (en) Solidification method of submerged sludge
JP2009148752A (en) Method for treating sludge or the like and water-sucking material of sludge
KR100468907B1 (en) A binder using Bentonite slurry and it&#39;s making method

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 129403

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B