FI20206042A1 - 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
FI20206042A1
FI20206042A1 FI20206042A FI20206042A FI20206042A1 FI 20206042 A1 FI20206042 A1 FI 20206042A1 FI 20206042 A FI20206042 A FI 20206042A FI 20206042 A FI20206042 A FI 20206042A FI 20206042 A1 FI20206042 A1 FI 20206042A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
waste material
binder
waste
sludge
water
Prior art date
Application number
FI20206042A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI129403B (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 CA3193891A priority patent/CA3193891A1/en
Priority to CN202180062053.4A priority patent/CN116157371A/en
Priority to PCT/FI2021/050708 priority patent/WO2022084588A1/en
Priority to AU2021365401A priority patent/AU2021365401A1/en
Priority to EP21810396.8A priority patent/EP4232418A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI129403B publication Critical patent/FI129403B/en
Publication of FI20206042A1 publication Critical patent/FI20206042A1/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

Menetelmä ja järjestely kaivoksen jätemateriaalin käsittelemiseksi sekä muuntamiseksi lujittuvaksi sideaineeksi sekä lujittuvan sideaineen hyödyntämiseksi. Menetelmässä lämpökäsitellään bioliuotusprosessissa muodostuvaa jätemateriaalia ja aikaansaadaan sen muuttuminen reaktiiviseksi kovettuvaksi aineeksi. Tästä aineesta voidaan valmistaa lujittuvaa sideainetta ja sen avulla voidaan kovettaa ja stabiloida loppusijoitettavaa jätemateriaalia kaivosalueella tai sitä voidaan hyödyntää myös muissa rakennusteknisissä sovellutuksissa.A method and arrangement for treating and converting mine waste material into a reinforcing binder and utilizing the reinforcing binder. The method comprises heat treating the waste material formed in the bioleaching process and causing it to be converted to a reactive curable material. This material can be used to make a reinforcing binder and to cure and stabilize the waste material to be disposed of in the mining area, or it can also be used in other construction 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.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.

Keksinnön lyhyt selostus Keksinnön ajatuksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu menetelmä ja järjestely jätemateriaalin käsit- telyyn. Edelleen on tarkoituksena aikaansaada uusi ja pa- rannettu sideaine.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.

S 25 Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusmerkilliset N piirteet on esitetty ensimmäisen itsenäisen vaatimuksen 2 tunnusmerkkiosassa.S 25 The characteristic features of the method according to the invention are set out in the characterizing part of the first independent claim 2.

N Keksinnön mukaiselle järjestelylle tunnusmerkilli- z set piirteet on esitetty toisen itsenäisen vaatimuksen tun- * 30 nusmerkkiosassa.N Characteristic features of the arrangement according to the invention are set out in the characterizing part of the second independent claim.

I Keksinnön mukaiselle sideaineelle tunnusmerkilliset S piirteet on esitetty kolmannen itsenäisen vaatimuksen tun- Q nusmerkkiosassa.The characteristics S characteristic of the binder according to the invention are set out in the characterizing part Q 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.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että teh- dään jätemateriaalin muuntaminen reaktiiviseksi aineeksi pelkästään kuumentamisen avulla ilman mitään ulkopuolisia lisä- tai sideaineita. Kun ulkopuolisia aineita ei tarvita, o on ratkaisu hyvä logistiikan ja kustannustehokkuuden kan- O nalta.The idea of one embodiment is to convert the waste material into a reactive substance by heating alone without any external additives or binders. When no external materials are needed, it is a good solution in terms of logistics and cost-effectiveness.

O Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jäte- N materiaalista poistetaan vettä suorittamalla jätemateriaa- N 30 lille ensimmäinen kuumennus. Termisen kuivauksen jälkeen E tehdään vielä lämpökäsittely, jossa kuivattu jätemateriaali N aktivoidaan reaktiiviseksi lujittuvaksi aineeksi. Ennen S kuivausta voidaan käsiteltävän jätemateriaalin kiintoai- N nepitoisuutta suurentaa erilaisilla suodatustekniikoilla ja N 35 muilla kiinteä-neste -erotuslaitteistoilla.O The idea of one embodiment is to remove water from the waste material by performing the first heating of the waste material. After the thermal drying, E is further subjected to a heat treatment in which the dried waste material N is activated as 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 by 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° C 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 to 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.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käsi- tellään jätemateriaalia, joka käsittää kalsiumsulfaattia CaSs0,4, jolloin kalsiumsulfaatti muuttuu kuumennuksessa o anhydriitiksi, joka on lujittuva materiaali. S Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kasi- 5 tellään jätemateriaalia, joka käsittää sekä metallisulfaat- Tr tia että kalsiumsulfaattia CaSO, sekä sammutettua kalkkia N 30 Ca(OH),. Tällöin metallisulfaattipitoinen jätemateriaali E muuttuu lämpökäsittelyssä veden sekä hydroksidien kanssa N reagoivaksi sekä lujittuvaksi materiaaliksi, ja edelleen, S neutraloinnissa syntyvä kalsiumsulfaatti CaS0, muuttuu läm- N pökäsittelyssä anhydriitiksi, joka myöskin on lujittuva re- N 35 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 idea of one embodiment is to treat a waste material comprising calcium sulphate CaSs0.4, whereby the calcium sulphate is converted on heating to anhydrite, which is a hardening material. The idea of one embodiment is to treat a waste material comprising both metal sulphate Tr and calcium sulphate CaSO, as well as slaked lime N 30 Ca (OH). In this case, the metal sulphate-containing waste material E becomes heat-reactive with water and hydroxides N and reacts and hardens the material, and further, S the calcium sulphate CaSO2 formed in the neutralization changes to heat-treated anhydrite, which is also a hardening 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 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 of a solid cake formed by filtration alone is at most only a few hundred kPa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- mistetaan kaivoksen bioliuotusprosessin jätemateriaalista o sideainetta lämpökäsittelyn avulla ja käytetään valmistet- N tua sideainetta samasta bioliuotusprosessista syntyvän sa- 5 man tai eri jätejakeen kovettamiseen. Sideaine voidaan tehdä N jätevedestä, sakasta, alitteesta tai lietteestä, ja sillä N 30 voidaan kovettaa jätevettä, sakkaa, alitetta, lietettä tai E muuta vettä ja kiintoainepartikkeleita sisältävää jäte- N jaetta tai -materiaalia. S Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- N mistetaan kovettuvaa sideainetta jostakin seuraavista jä- N 35 temateriaaleista: esineutraloinnin alite, loppuneutraloin- nin alite (LoNe), metallin talteenoton alite (rautasakka,The idea of one embodiment is to produce a binder from the waste material of the mine bioleaching process by heat treatment and to use the prepared binder to cure the same or different waste fraction from the same bioleaching process. The binder may be made of N wastewater, sludge, sludge or sludge, and may cure N sludge, sludge, sludge, sludge or other waste and material containing water and solids. S The idea of one embodiment is to produce a curable binder from one of the following residual materials: pre-neutralization alite, final neutralization alite (LoNe), metal recovery alite (iron precipitate,

RaSa) tai kaivoksen vedenpuhdistamon alite. Vastaavasti käytetään lämpökäsittelyn avulla valmistettu sideaine jon- kin edellä mainitun alitteen kovettamiseen.RaSa) or alite from a mine water treatment plant. Correspondingly, a binder prepared by heat treatment is used to cure one of the above-mentioned substrates.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että val- 5 mistetaan tässä dokumentissa esitetty lujittuvaa materiaa- lia ja sideainetta kaivosalueella.The idea of one embodiment is to produce the reinforcing material and binder disclosed herein in the 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, jolloin sen käsittely ja varastointi on merkittävästi hel- 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, making it significantly easier and safer to handle and store than a liquid or other flowing material.

o Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käy- S tetään kovettuvaa seosta rakennelman rakennusaineena kai- 5 vosalueella, jolloin muodostettu rakennelma on samalla jä- N temateriaalin loppusijoituspaikka. N 30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että muo- E dostetaan kovetetusta jätemateriaalista ylöspäin kohoava N jäykkä ja itsenäinen rakennelma tai kovetetaan jätemateri- S aalia sidosaineen avulla tällaiseksi ylöspäin kohoavaksi N rakenteeksi. N 35 Frään sovellutusmuodon mukaan edellä mainittu ra- kennelma on jokin seuraavista: kasa, auma, kohouma, kukkula,o The idea of one embodiment is to use a curable mixture as the building material of the structure in the mining area, whereby the formed structure is at the same time the final disposal site of the waste material. The idea of one embodiment is to form an rigid and independent structure N rising upwards from the cured waste material or to cure the waste material S by means of a binder into such an upwardly rising N structure. According to the embodiment of N 35 Fra, the above-mentioned structure is one of the following: a pile, a convex

tekokallio, valli, suojavalli, seinämä tai vastaava sta- biili ja itsekantava rakennelma.artificial rock, embankment, protective wall, wall or similar stable and self-supporting structure.

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.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%.

Frään 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 the Fräe embodiment, the structure comprises vertical or steeply sloping surfaces.

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.

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

Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 40 metriä. Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 50 metriä. o Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on ainakin 60 metriä. 5 Frään sovellutusmuodon mukaan rakennelman suurin N korkeus sitä ympäröivän pinnan suhteen on 70 - 120 metriä. N 30 Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman pohja- E pinta-alan suuruus on alle 1 hehtaari. N Erään sovellutusmuodon mukaan rakennelman pohja- S pinta-alan suuruus on 1 hehtaari tai tätä suurempi. N Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan rakennelma N 35 kovettuvasta jätemateriaalista muottivaluna, liukuvaluna tai 3-D valuna.According to the embodiment, the maximum height of the structure with respect to the surrounding surface is at least 40 meters. According to the embodiment, the maximum height of the structure with respect to the surrounding surface is at least 50 meters. o According to the embodiment, the maximum height N of the structure with respect to the surrounding surface is at least 60 meters. 5 According to the embodiment of Fra, the maximum height N of the structure with respect to the surrounding surface is 70 to 120 meters. N 30 According to one embodiment, the floor area of the structure E is less than 1 hectare. N According to one embodiment, the area of the base S of the structure is 1 hectare or more. N According to one embodiment, the structure N 35 is cured from the curable waste material by die casting, sliding casting or 3-D casting.

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- kerroksen korvikkeena. Tätä korvaavaa pintamateriaalia voi- daan käyttää myös kaivosalueen ulkopuolella, esimerkiksi kaivosalueelle johtavien teiden ja muiden lähialueen teiden kunnossapidossa, perusparannuksessa ja rakentamisessa.The curable waste material can act as a substitute for a surface layer formed of, for example, 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 roads leading to the mining area and other nearby roads.

o Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa S jätemateriaalia kaivostien tai kentän pinnan alaisissa ra- 5 kenteellisissa kerroksissa. Rakenteelliset kerrokset voivat N olla routasuojattuja ja valumavesiltä suojattuja. Tätä kor- N 30 vaavaa materiaalia voidaan käyttää tierakenteissa myös kai- E vosalueen ulkopuolella, esimerkiksi kaivosalueelle johta- N vien teiden ja muiden lähialueen teiden kunnossapidossa, S perusparannuksessa ja rakentamisessa. N Erään sovellutusmuodon mukaan käytetään kovettuvaa N 35 jätemateriaalia tai siitä valmistettua sideainetta kaivos- alueella maa-aineksen stabilointiin.o According to one embodiment, the curable S 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 replacement material can also be used in road structures outside the excavation area, for example in the maintenance, renovation and construction of roads leading to the mining area and other nearby roads. N According to one embodiment, a curable N 35 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.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.

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.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.

Erään sovellutusmuodon mukaan valetaan kovettuvasta jätemateriaalista rakenne tai materiaalia, joka varataan kaivosalueen myöhempää sulkemista ja peittämistä varten. Tällaista kiinteää materiaalia voidaan välivarastoida so- pivassa paikassa lähellä kohdetta, joka on tarkoitus myö- hemmin maisemoida. Kun peittämisen aika myöhemmin koittaa, voidaan tästä välivarastoidusta materiaalista muodostaa peittävä kerros esimerkiksi kaivosalueella olevien kipsi- o sakka-altaiden, sivukivikasojen, rikastehiekkakasojen sekä O muiden sivutuotevarastojen ja loppusijoituspaikkojen A päälle. Koska peittomateriaali on kiinteää ja sillä on me- N kaanista lujuutta, voidaan siitä helposti muotoilla myös N 30 haluttuja pintamuotoja maisemoinnin yhteydessä. Materiaali E voi olla esimerkiksi halutun kokoista mursketta, jonka N avulla voidaan muotoilla peittokerrokseen halutut ojat ja S kaltevat pinnat pinta- ja sadevesien hallitsemiseksi. Peit- N tämisessä voi olla tarpeen mainitun peittomateriaalin li- N 35 säksi muodostaa veden virtausta hidastavia ja routaa eris- täviä kerroksia peitettävän kohteen päälle.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. Such solid material can be temporarily stored at a suitable location near an object to be landscaped later. When the covering time comes later, a cover layer can be formed of this intermediate stored material, for example on top of gypsum sediment ponds, side rock piles, tailings piles and O other by-product warehouses and disposal sites A in the mining area. Since the covering material is solid and has N mechanical strength, it is also possible to easily form the desired surface forms of N 30 in connection with landscaping. The material E can be, for example, a crush of the desired size, by means of which the desired ditches can be formed in the cover layer and S the inclined surfaces to control the 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- sitelty materiaali on jauhettu kuumentamisen jälkeen halut- tuun partikkelikokoon, jolloin se sekoittuu hyvin seoksessa ja sen koneellinen käsittely ja kuljettaminen ovat helppoja.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 handle and transport.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että edellä mainituissa prosesseissa ja tilanteissa muodostu- o vasta jätemateriaalista voidaan muuntaa yksinkertaisesti ja N kustannustehokkaasti maarakennukseen kelpaavaa puristuslu- 5 jaa rakennus-, täyttö- ja peittoainetta.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 compressive strength suitable for construction, filling and covering.

N Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että N 30 edellä mainituissa prosesseissa ja tilanteissa muodostu- E vasta jätemateriaalista voidaan muuntaa yksinkertaisesti ja N kustannustehokkaasti kovettuvaa sideainetta, jota voidaan S käyttää sideaineena kovetettaessa muita maarakennukseen so- N veltuvia materiaaleja. Sideaineen avulla kovetettavia ma-The idea of one embodiment is that N 30 of the waste material formed in the above-mentioned processes and situations can be converted into a simple and N cost-effective curable binder which can be used as a binder in the curing of other materials suitable for construction. Binder-curable

N teriaaleja voivat olla luonnonmukaiset kiviainekset, murs- katut luonnonkiviainekset, teollisuuden sivuvirtamateriaa- lit ja jätteet.N 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- tua kalkkia eli kalsiumhydroksidia Ca(OH).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 (OH).

Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa esitetyllä ratkaisulla käsitellään metallipitoisen veden käsittelyssä muodostuvaa emäksistä kipsipohjaista sakkaa, joka on saostunut kipsialtaan pohjalle. Kipsisakka-altaassa o sakassa oleva kiintoaine, jota voidaan kutsua myös loppu- N neutraloinnin alitteeksi, laskeutuu altaan pohjalle ja pin- 5 taan muodostuu vapaata vettä. Kipsisakka-altaan sakalla on N suuri vesipitoisuus, tyypillisesti 80 - 85 %. N 30 Erään sovellutusmuodon mukaan, kipsisakka siirre- E tään läjitysalueelle pumppaamalla purkuputkea pitkin. Siir- N ron aikana kipsisakan sekaan sekoitetaan tässä dokumentissa S esitettyä reaktiivista kovettuvaa sideainetta, jolloin kip- N sisakka kovettuu läjitysalueella. N 35 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.According to one embodiment, the solution presented in this document treats an alkaline gypsum-based precipitate formed in the treatment of metallic water, which has precipitated on the bottom of a gypsum basin. The solid in the gypsum sludge basin, 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, typically 80-85%. N 30 According to one embodiment, the gypsum precipitate E is transferred to the disposal area by pumping along the discharge pipe. During the transfer, the reactive curable binder disclosed in this document S is mixed with the gypsum precipitate, whereby the gypsum precipitate hardens in the disposal area. 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.

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

N Erään sovellutusmuodon mukaan, tässä dokumentissa 5 esitetty kovettuva materiaali tai sen avulla kovetettu ma- N teriaali tai rakenne omaavat ainakin 0.5 Mpa puristuslujuu- N 30 den.According to one embodiment, the curable material disclosed in this document 5 or the material or structure cured therewith has a compressive strength of at least 0.5 MPa.

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

NOF

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- teriaali tai rakenne omaavat ainakin 10 Mpa puristuslujuu- den.According to one embodiment, the curable material or cured material or structure disclosed herein has a compressive strength of at least 10 MPa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että sekä lämmöllä kuivaamiseen että varsinaiseen lämpökäsittelyyn voidaan käyttää kaivosalueella tai lähellä sijaitsevassa tuotantolaitoksessa muodostuvaa hukkalämpöä ja energiaa.The idea of one embodiment is that waste heat and energy generated in a mining area or in a nearby production plant can be used for both heat drying and actual heat treatment.

Edelleen on mahdollista hyödyntää kuumennuksessa tuuliener- o gialla tuotettua sähköä, sekä aurinkoenergiaa sellaisenaan N linssien avulla kohdennettuna, aurinkokennojen avulla säh- 5 köksi muunnettuna tai erilaisten muiden aurinkokerääjien Tr tuottaman lämmön avulla. N 30 = a N Kuumennus ja aktivointi S Seuraavaksi esitetään eräitä havaintoja tehdyistä N kokeista ja niissä tapahtuneista tai oletetuista ilmiöistä. N 35Furthermore, it is possible to utilize the electricity produced by wind energy in the heating, as well as the solar energy as such directed by means of N lenses, converted into electricity by means of solar cells or by the heat produced by various other solar collectors Tr. N 30 = a N Heating and activation S The following are some observations from the N experiments performed and the phenomena that have occurred or are assumed in them. N 35

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.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.

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 voitavan lyhentää käsittelyaikaa. Toisaalta, pidentämällä käsittelyaikaa, voidaan lämpökäsittely tehdä alemmassa läm- pötilassa.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 material containing ferrous sulfate, it has been found in experiments that a suitable heating temperature is 100 to 180? C. The appropriate heating temperature has also been found to depend on the amount of impurities in the starting material. By raising the temperature, it has been found that the processing time can be shortened. On the other hand, by extending the treatment time, the heat treatment can be performed at a lower temperature.

Kokeissa havaittiin, että kuumennus on järkevää tehdä ohuelle materiaalipaksuudelle niin, että siinä on paljon pinta-alaa vaikutuksen alaisena lämmölle ja ympäröi- vän hapen vaikutukselle. Käsiteltävä jätemateriaali voidaan levittää tasopinnalle ohueksi kerrokseksi hapetuskäsittelyn o ajaksi.In experiments, it has been found that it makes sense to heat for a thin material thickness so that it has a large surface area 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.

N Vaihtoehtona edellä esitetylle tasokuumennukselle, 5 voidaan materiaalia sekoittaa kuumennuksen aikana. Tällöin N materiaali saadaan altistumaan hyvin lämmön ja hapen hapet- N 30 tavalle vaikutukselle lämpökäsittelyn aikana. Tällöin voi E olla mahdollista lyhentää käsittelyaikaa ja alentaa lämpö- N tilaa.N As an alternative to the planar heating described above, the material can be mixed during heating. In this case, the N material is exposed to the oxygen-like 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.

3 Vaihtoehtoisena lämpökäsittelytekniikkana on kup- N laleijupeti-, kiertoleijupeti-, ja leijutusmenetelmä läm- N 35 — mönsiirtokaasulla tai lämmönsiirtonesteellä toteutettuna.3 An alternative heat treatment technique is a bubble fluidized bed, circulating fluidized bed, and fluidization process 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.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.

Aktivoitumisen ei tässä tapauksessa voitu katsoa perustuvan hapettumiseen, vaan ky- seessä oli kalsiumsulfaatin rakenteessa tapahtunut muutos, jonka kuumennus oli saanut aikaan.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.

Kuiva-ainepitoisuuden lisääminen Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jäte- veden, lietteen tai sakan kuiva-ainepitoisuutta suurenne- taan ennen lämpökäsittelyä.Increasing the dry matter content The idea of one embodiment is to increase the dry matter content of the waste water, sludge or sludge before the heat treatment.

Tällä tavoin jätemateriaalin metallipitoisuutta, kalsiumsulfaattipitoisuutta tai molem- pia pyritään lisäämään ennen kuumentamista.In this way, the aim is to increase the metal content, the calcium sulphate content or both of the waste material before heating.

Lisäksi varsi- naista lämpökäsittelyaikaa voidaan lyhentää, jos lähtöaine o on hyvin esikuivatettu.In addition, the actual heat treatment time can be shortened if the starting material o is well pre-dried.

S Jätemateriaalin kuiva-ainepitoisuuden suurentami- 5 seen ja vedenpoistoon voidaan käyttää seuraavia tekniikoita N ja laitteita, sekä niiden yhdistelmiä: N 30 - Mekaaninen vedenpoisto tai kuivaus, esimerkiksi E linkoamalla, jolloin vesi poistuu kiintoaineesta N keskipakoisvoiman avulla. 3 - Mekaaninen vedenerotus, jossa vapaa vesi poiste- N taan täryttämällä, puristamalla tai tiivistä- N 35 mällä.S The following techniques N and equipment, and combinations thereof, may be used to increase the dry matter content and dewatering of the waste material: N 30 - Mechanical dewatering or drying, for example by centrifugation of E, whereby water is removed from the solid N by centrifugal force. 3 - 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. Suodatinlaitteissa käytetään hyväksi paine-eroa, tyypillisesti alipainetta.- 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. Filter devices utilize a differential pressure, typically a vacuum.

- Kuivausta voidaan tehdä myös geotuubien tai geosäkkien avulla. Tällöin käsiteltävä aine so- vitetaan tuubin tai säkin sisään ja nestettä poistuu vähitellen ulos ja kiintoaine jää sisään.- Drying can also be done using geotubes or geosacks. In this case, the substance to be treated is fitted inside the tube or bag and the liquid is gradually removed and the solid remains.

- Vedenerotusta voidaan tehdä myös ultraäänen avulla. Kohdistamalla ultraääntä lietteeseen tai sakkaan, saadaan vesi ja kiintoaine erilleen.- Water separation can also be done with ultrasound. By applying ultrasound to the slurry or precipitate, water and solids are separated.

- Kuumentamalla tehtävää kuivausta ja aktivointia o voi edeltää kiintoainespitoisuuden nosto jolla- N kin akustisella tekniikalla. Kyseeseen voi tulla 5 esimerkiksi akustinen resonanssiallas. Akustista N resonanssia voidaan hyödyntää myös alle ultraää- N 30 nitaajuuksien. E - Saostamisessa lietteen sisältämän kiintoaineen N annetaan vähitellen laskeutua saostusaltaan poh- S jalle. Kirkas vesi jää saostusaltaan pintaosaan, N josta se voidaan pumpata vedenpuhdistuslaitok- N 35 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.- Drying and activation o may be preceded by an increase in solids content by some N acoustic techniques. This may be, for example, an acoustic resonance basin. Acoustic N resonance can also be utilized below ultrasonic frequencies. E - In precipitation, the solid N 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 precipitation basin, from where it can be pumped to the 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 Tehdyissä kokeissa jauhettiin kuumennuskäsittelyn avulla reaktiiviseksi tehty kiinteä aine hienojakoiseksi jauheeksi.Grinding In the experiments performed, the solid reacted by heat treatment was ground to a fine powder.

Tehdyissä kokeissa havaittiin, että muodostetun ma- teriaalin reaktiivisuutta voitiin lisätä entisestään jau- hamisen ja muiden mekaanisten käsittelyjen avulla. Mekaa- nisen käsittelyn havaittiin parantavan itse materiaalin re- aktiivisuutta ja lisäksi on hienojakoisen jauheen partik- o kelien reaktiopinta-ala suuri ja sekoittuminen seoksessa O tehokasta.In the experiments performed, 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 reaction area of the fine powder particles is large and mixing in the mixture O is efficient.

> ' Sidoksen muodostuminen N 30 Tehdyissä kokeissa havaittiin, että edellä esite- E tyllä tavalla reaktiiviseksi tehty materiaali tai jauhe N reagoi veden kanssa ja muodosti kuivuessaan lujan sidoksen. S Kun reaktiiviseksi prosessoitu materiaali sekoitettiin myö- N hemmin veteen tai muuhun yhtä tai useampaa hydroksidia si-Bonding N In experiments, it was found that the material or powder N reactivated as described above reacted with water to form a strong bond when dried. S When the reactive material is subsequently mixed with water or other one or more hydroxides

N sältävään liuokseen niin, se muodosti lujan sidoksen.N-containing solution so, it formed a strong bond.

Ko- keissa havaittiin esimerkiksi, että kovettumisreaktio saa- tiin aikaan kaliumhydroksidin ja kalsiumhydroksidin avulla.For example, it was found in the experiments that the curing reaction was induced by potassium hydroxide and calcium hydroxide.

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.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.

On selvää, että tämä mahdollistaa mer- kittävät kustannussäästöt.It is clear that this allows for significant cost savings.

Kaivoksen bioliuotusprosessissa syntyvää metalli- sulfaatteja sisältävää jätevettä on tyypillistä neutraloida kalkilla kaivoksen jätevedenpuhdistuksen yhteydessä.Wastewater containing metal sulphates generated in the mine's bioleaching process is typically neutralized with lime during the mine's wastewater treatment.

Täl- löin bioliotusprosessissa syntyvän rikkihappoa H2S04 sisäl- tävän jäteveden sekaan sekoitetaan kalsiumhydroksidia Ca (OH) ,, eli sammutettua kalkkia tai kalkkimaitoa.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.

Jos kal- kin käytöltä voidaan välttyä tai sen käyttöä vähentää, on sillä merkittävät logistiset ja taloudelliset hyödyt.If the use of lime can be avoided or reduced, there are significant logistical and economic benefits.

Reaktiiviseksi tehdyn materiaalin käyttö Kaivoksen metallisulfaattipitoisesta jätevedestä, jätelietteestä, jätesakasta tai savimaisessa muodossa ole- vasta jätemateriaalista valmistettua reaktiivista materi- o aalia voidaan käyttää kaivoksessa ja kaivosalueella usealla N tavalla.Use of Reactive Material Reactive material made from mine metal sulfate-containing wastewater, sludge, sludge, or clay waste material can be used in a mine and mining area in a number of N ways.

Toisin sanoen, tässä dokumentissa esitetyllä ta- 5 valla vaikeasti käsiteltävä ja ympäristölle haitallinen ai- N neosa voidaan muuntaa vähemmän vaaralliseen muotoon ja jä- N 30 temateriaalista voidaan jopa muuntaa hyödyllistä rakennus- E ainetta kaivoksen teiden, saostusaltaiden reunapenkkojen, N patojen, varastointipaikkojen perustusten ja muun infra- S struktuurin rakentamiseen.In other words, in the manner described in this document, a material that is difficult to handle and harmful to the environment can be converted to a less hazardous form and the remaining material can even be converted into a useful building material. for the construction of other infrastructure.

N Erään sovellutusmuodon mukaan jätemateriaalista N 35 — voidaan kovettaa peittomateriaalia, jota voidaan varastoida myöhempää tarvetta varten.N According to one embodiment, the cover material N 35 - can be cured into a cover material which can be stored for later use.

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.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- riaalia jäteveden tai minkä tahansa vettä tai yhtä tai use- ampaa hydroksidia sisältävän materiaalin joukkoon ja levit- tää tätä kovettuvaa pumpattavaa seosta peitettävien kohtei- den päälle haluttuun kerrospaksuuteen. Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca(0H),, kipsiä CaSO; tai poltettua kalkkia CaO. Kovettumisen aikaansaava reaktiivinen materiaali voidaan N sekoittaa jäteveden sekoituslaitteen avulla esimerkiksi 5 siirtopumppauksen aikana tai sen yhteydessä. Sekoitinlait- N teisto voidaan sovittaa saostusaltaan purkuputken jatkeeksi N 30 tai sen yhteyteen. On myös mahdollista pumpata jätevettä E tai vastaavaa saostusaltaasta tankkiautoon, sekoittaa re- N aktiivinen sideaine kuljetettavan jäteveden sekaan, kuljet- S taa lasti purkupaikkana toimivalle peittoalueelle sekä pum- N pata ja levittää kovettuva seos peittoalueelle suojaker- N 35 rokseksi.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 over the objects to be covered. 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. The reactive material causing the curing can be mixed by means of a wastewater mixing device, for example during or in connection with the transfer pumping. The agitator device can be adapted as an extension of or in connection with the discharge pipe N 30 of the settling tank. It is also possible to pump the effluent E or the like from the settling tank to the tank truck, to mix the active binder with the effluent to be transported, to transport the cargo to the unloading coverage area and to 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. Tällöin kovettuvaa sideai- netta, esimerkiksi jauhemaista reaktiivista materiaalia, levitetään altaassa olevan veden joukkoon ja samalla sekoi- tetaan sekoittimen avulla. Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca (OH) ,, kipsiä CaS0O, tai poltettua kalkkia CaO. Tässä rat- kaisussa altaasta tulee jäteveden tai sakan loppusijoitus- paikka. Käsittelyn jälkeen allas käsittää virtaavan aineen sijaan kovaa kiinteää ainetta.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. 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. 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. In this solution, the basin becomes a final disposal site for wastewater or sludge. 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- tämiin käytäviin tai tiloihin pumpataan täyteainetta niiden rakenteen lujittamiseksi. Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujittumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca (OH) ,, kipsiä CaS0O, tai poltettua kalkkia CaO. Pastatäyt- töä voidaan käyttää myös tilanteissa, joissa seuraavaksi louhittavan kohteen vieressä olevaa kalliota on tarpeen lu- o jittaa ennen louhinnan aloittamista.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 spaces required by the excavation process to strengthen their structure. 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. Paste filling can also be used in situations where it is necessary to strengthen the rock next to the object to be excavated before excavation can begin.

N Mainitun pastatäytön menetelmänä voi olla yhdistel- 5 mätäyttö, jossa hyödynnetään sekä louhittua sivukiveä ja N bioliuotusprosessin jätelietteestä valmistettua, kovettuvaa N 30 sideainetta.The method of said paste filling can be a combined filling, which utilizes both the extracted side rock and the hardening N 30 binder made from the waste sludge of the bioleaching process.

E Tässä hakemuksessa esitetyn kovettuvan materiaalin N käyttö pastatäyttöaineen sideaineena on edullista, koska S sen kovettuminen voi olla hyvin nopeaa. Näin vältytään pit- N kiltä odotusajoilta ja louhintaa voidaan jatkaa täytetyn N 35 onkalon tai tilan vieressä vain lyhyen keskeytyksen jälkeen.E The use of the curable material N disclosed in this application as a binder for a paste filler is preferable because S can be cured very rapidly. This avoids long waiting times and can only be resumed next to the filled N 35 cavity or space 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. Tämä on logis- tisesti hyvin tehokasta.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. 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. Liukuvalun mahdollistaa mm. materiaalin herkkäjuoksuisuus ennen kovettumista ja valun jälkeinen nopea kovettuminen. Tarvittaessa näin valmistettavan seoksen työstö- ja lujit- tumisominaisuuksia voidaan säätää lisäämällä seosaineiden joukkoon sammutettua kalkkia Ca(0H)>,, kipsiä CaSO, tai pol- tettua kalkkia CaO. Edelleen soveltuu materiaali rakentei- den 3-D tulostukseen, esimerkiksi robottivarrella liikutel- tavan valupään avulla. Mainitut liukuvalu ja 3-D tulostus soveltuvat esimerkiksi saostus- ja vesienkäsittelyaltaiden reunamuurien rakentamiseen. Liukuvalu- ja tulostusteknii- koita voidaan käyttää myös peiterakenteiden asentamisessa, jolloin on mahdollista valmistaa isoja yhtenäisiä suojara- kenteita, jotka ovat hyvin suojatut mm. sadevesiltä. Kip- sisakka-altaan tai vastaavan päälle voidaan järjestää ti- lapäinen tukirakenne, josta voidaan valaa kansirakenne.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. Sliding casting is made possible by e.g. the sensitive flowability of the material before curing and the rapid curing after casting. 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. The material is still suitable for 3-D printing of structures, for example by means of a casting head movable on a robot arm. Said sliding casting and 3-D printing are suitable, for example, for the construction of edge walls for precipitation and water treatment tanks. Sliding casting and printing techniques can also be used to install cover structures, making it possible to produce large, uniform protective structures that are well protected, e.g. rainwater. A temporary support structure can be arranged on top of the gypsum sink basin or the like, from which the deck structure can be cast.

o Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kevyttä mobiilia valulait- S teistoa valun tekemiseksi altaan päällä esimerkiksi ruis- 5 kuttamalla tai kuljettimien avulla.o Alternatively, a lightweight mobile casting system can be used to cast on the pool, for example by spraying or using conveyors.

N 30 Eräitä esimerkkejä tehdyistä kokeista j N Esimerkki 1: 3 Kokeessa otettiin kaivoksen kipsisakka-altaan poh- N jalle laskeutunutta lietettä. Liete oli väriltään vihreää N 35 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.N 30 Some examples of experiments performed j N Example 1: 3 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 ferrous sulfate Fe, SO 5 presumably contained in N 35. The slurry was heated in an oven at 180? C at which time the water was first evaporated. 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.

Vastaavalla tavalla jauheen avulla saatiin kovettu- maan myös kipsisakka-altaan pohjalta otettua sakkaa.In a similar manner, the powder was used to harden the precipitate taken from the bottom of the gypsum precipitate basin.

Havaittiin, että jo puolen tunnin kovettumisajan jälkeen oli kovetetun massan puristuslujuus noin 10 Mpa. Puristuslujuus ei merkittävästi kasvanut tästä arvosta ko- vettumisaikaa pidennettäessä. o Eräässä kokeessa valmistettiin kipsisakka-altaan N metallisulfaattipitoisesta jätelietteestä ensin vettä pois- 5 tamalla ja sitten lämpökäsittelyllä reaktiivista sideai- N netta. Kun tätä valmistettua sideainetta otettiin 1/3 ti- N 30 lavuutta ja vastaavaa kipsisakka-altaan metallisulfaatti- E pitoista jätelietettä 2/3, ja sekoitettiin ne mainitulla N seossuhteella keskenään, saatiin seos kovettumaan 10 Mpa S puristuslujuuteen. Kokeessa siis tehtiin jätelietteestä en- N sin sideainetta ja sitten kovetettiin samaa jätelietettä N 35 sideaineella. Tällainen itse itsensä kovettamisen todettiin olevan erittäin mielenkiintoinen ratkaisu jätelietteiden käsittelyyn.It was found that even after a curing time of half an hour, the compressive strength of the cured mass was about 10 MPa. The compressive strength did not increase significantly from this value with increasing curing time. o In one experiment, a reactive binder N was prepared from the N metal sulfate-containing waste sludge of the gypsum sludge basin by first removing water and then by heat treatment. When this prepared binder was taken up in 1/3 t-volume and the corresponding sludge containing 3/3 of the metal sulphate E-containing gypsum sludge basin and mixed with them with said N mixture ratio, the mixture was cured to a compressive strength of 10 MPa S. Thus, in the experiment, the waste sludge was first made into a binder and then the same waste sludge was cured with N 35 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- mittaus (kiintoainepitoisuus 15 -— 65 % märkäpainosta ja pH vaihteli välillä 5,0 - 9,0).Example 3 Moisture and pH were measured from the waste sludge (solids content 15-65% wet weight and pH ranged from 5.0 to 9.0).

Jäteliete (sakka) sekoitettiin vispilällä ta- saiseksi ja kuivattiin sekä lämpökäsiteltiin 105 °C:ssa (1 vrk) happipitoisen kaasuseoksen läsnä ollessa. Kuivunut kiintoaine hienonnettiin ja homogenisoitiin jauheeksi. Näin o saatiin aikaiseksi veden sekä jätelietteen kanssa aktivoi- N tuva sideainejauhe. 5 Koetta toistettiin eri lämpötiloissa välillä 30 - N 245 °C ja havaittiin, että vaadittava käsittelyaika riippuu N 30 käytetystä lämpötilasta. Myöskin jauheen sideaineominaisuu- E det muuttuvat epäedullisemmiksi, jos käsittely tehdään alle NV 80 °C lämpötilassa tai yli 200 °C lämpötilassa. 3 N Esimerkki 4 N 35 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 li- 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). 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.The waste slurry (precipitate) was mixed evenly with a whisk and dried and heat treated at 105 ° C (1 day) in the presence of an oxygen-containing gas mixture. The dried solid was triturated and homogenized to a powder. In this way, a binder powder which is activated with water and waste sludge is obtained. The experiment was repeated at different temperatures between 30 and N 245 ° C and it was found that the required treatment time depends on the temperature used. The binder properties E of the powder also become less favorable if the treatment is carried out below NV at 80 ° C or above 200 ° C. 3 N Example 4 N 35 A solid 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 solidification. The compressive strength measured from the Prisma compression specimen was 6.86 MPa (measured from a 28 day old compression specimen). 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- loista (0°C - 60°C) sekä sekoituksen homogeenisuudesta riip- puen. Puristuslujuustulokset 28 vrk:n ikäisistä prisma-koe- kappaleista on mitattu olevan välillä 0,5 -— 10 MPa resep- tistä riippuen. Työstettävyysajan sekä loppulujuuden ha- vaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa käytetyn jäte- lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta.When the test was repeated 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 vibration intensity, powder-water ratio, alloy temperatures (0 ° C to 60 ° C) and depending on the homogeneity of the mixture. Compressive strength results from 28-day-old prism specimens have been measured to be between 0.5 and 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.

N Esimerkki 5 o LSIMer kil 9 A Jätelietteestä valmistettiin kovettuvaa jauhetta N myös lähes tai kokonaan savimaiseksi konsentroidusta (eli N 30 kiintoainespitoisuudeltaan jätelietenäytettä suuremmasta) E lietteestä. Konsentrointi, eli kiintoainespitoisuuden N nosto, toteutettiin gravitaatio- ja painesuodatuksella. S Suodatusta tehostettiin akustisella resonanssilla sekä me- N kaanisella suodoskakun tärytyksellä. Konsentroidulle liet- N 35 teelle tehtiin 1 vuorokauden mittainen lämpökäsittely 105 °C lämpötilassa happipitoisen kaasuseoksen läsnä ollessa.N Example 5 o LSIMer kil 9 A The curable powder N was also prepared from the waste sludge from an E slurry concentrated almost or completely clay-like (i.e. N 30 with a solids content higher than the waste sludge sample). Concentration, i.e. raising the solids content N, was performed by gravity and pressure filtration. S Filtration was enhanced by acoustic resonance and mechanical vibration of the filter cake. 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 into a homogeneous powder mechanically, and the powder thus prepared had similar hardening and machining properties as the thermal drying and heat treatment alone mentioned earlier.

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. Sideainejauheesta ja jätelietteestä valmistettu massa lämpeni alkulujittumisen aikana tuntuvasti. Prisma-tyyppisestä 40 x 40 x 100 mm pu- ristuskoekappaleesta mitattuna puristuslujuus oli 1,61 MPa (28 vrk ikäisestä puristuskoekappaleesta mitattuna).Example 6 A solid was prepared from a powder prepared from a sample batch of a 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. The pulp made of binder powder and waste sludge warmed considerably during the initial consolidation. 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).

Toistettaessa koetta samasta jätelietteen näyte- erästä valmistetulla jauheella ja samalla jauhe-jätelie- misuhteella, työstettävyysaika vaihteli välillä 1 - 10 mi- nuuttia riippuen sekoitettavien ainesosien lämpötilasta (välillä 0°C - 60°C), tärytyksen voimakkuudesta ja sekoi- tuksen homogeenisuudesta riippuen.When repeating the experiment with a powder prepared from the same batch of sludge and the same powder-to-slurry 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), vibration intensity and mixing homogeneity.

o Toistettaessa koetta eri jätelietteen näyte-eristä N valmistetulla jauheilla sekä käsittelemättömällä jäteliet- 5 teellä, työstettävyysaika vaihteli välillä 30 sekuntia - 60 N minuuttia riippuen tärytyksen voimakkuudesta, jauhe-jäte- N 30 lietesuhteesta, jätelietteen kiintoainespitoisuudesta, E seosaineiden lämpötiloista (0°C - 60 °C) sekä sekoituksen N homogeenisuudesta riippuen. Puristuslujuustulokset 28 vrk:n S ikäisistä prisma-koekappaleista on mitattu olevan välillä N 0,5 - 5 MPa reseptistä riippuen. Työstettävyysajan sekä N 35 loppulujuuden havaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa sekä koevalumassan valmistuksessa jauheeseen lisätyn jäte- lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta sekä jäteliet- teen kiintoainespitoisuudesta.o When repeating the test with powders prepared from different batches of waste sludge N and with untreated waste sludge, the workability time varied between 30 seconds and 60 N minutes depending on the intensity of vibration, powder-waste sludge ratio, sludge solids content, E mixture temperatures 60 ° C) and depending on the homogeneity of the mixture N. Compressive strength results from 28-day-old S-prism specimens have been measured to be between N 0.5 and 5 MPa depending on the recipe. The workability time and the final strength of N 35 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. Si- deainejauheesta ja konsentroidusta jätelietteestä valmis- tettu massa lämpeni alkulujittumisen aikana tuntuvasti.Example 7 The powder and the sludge were made into a solid by adding concentrated sludge (in clay form) to the powder at 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. 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.

Toistettaessa koetta eri jätelietteen näyte-eristä valmistetulla jauheilla sekä konsentroidulla jäteliet- teellä, työstettävyysaika vaihteli välillä 30 sekuntia - 60 minuuttia riippuen tärytyksen voimakkuudesta, jauhe-jäte- lietesuhteesta, jätelietteen kiintoainespitoisuudesta, seosaineiden lämpötiloista (0°C - 99°C) sekä sekoituksen o homogeenisuudesta riippuen. Puristuslujuustulokset 28 vrk:n N ikäisistä prisma-koekappaleista on mitattu olevan välillä 5 0,5 - 5 MPa reseptistä riippuen. Työstettävyysajan sekä N loppulujuuden havaittiin riippuvan jauheen valmistuksessa N 30 sekä koevalumassan valmistuksessa jauheeseen lisätyn jäte- E lietenäytteen kemiallisesta koostumuksesta ja konsentroidun N jätelietteen kiintoainespitoisuudesta.When repeating the experiment with powders made from different batches of waste sludge and with concentrated waste sludge, the workability time varied from 30 seconds to 60 minutes depending on the vibration intensity, powder-sludge ratio, solids content of the sludge, mixing temperatures (0 ° C to 99 ° C). depending on homogeneity. Compressive strength results from 28-day-old N prism specimens have been measured to be between 0.5 and 5 MPa depending on the recipe. The workability time and the final strength of N were found to depend on the chemical composition of the waste sludge sample added to the powder in the preparation of N 30 powder and on the solids content of the concentrated N waste sludge.

3 N Esimerkki 8 N 35 Testattaessa jätelietteestä valmistetun lämpökäsi- tellyn jauheen sideaineominaisuuksia maan stabiloinnissa,3 N Example 8 N 35 When testing the binder properties of a heat-treated powder made from waste sludge in stabilizing the soil,

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.it was found that dredged material, peat, silt, clays, crushed stone and gravel, among others, are stabilized in the same way 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 Koorc oli 10*-6,7 m/s. Esimerkki 11 Fräässä jäätymis-sulamiskokeessa havaittiin, että jätelietteestä valmistetusta sideainejauheesta ja vedestä valmistetun kokeen kesto oli 12 jäätymis-sulamissykliä, en- nen kuin kappale murentui. Eräiden termien määrittelyjä Mainittakoon tässä dokumentissa käytetyistä ter- meistä seuraavaa: N - Jätevesi on nesteenä käytetty, käytöstä poistettu 5 vesi, jossa on haitallisessa määrin vieraita ai- N neita. Tässä hakemuksessa jätevedellä tarkoite- N 30 taan erityisesti teollisuusjätevesiä ja kaivos- E vesiä. Kaivostoiminnassa käytetään vettä louhin- N nassa, malmikiven jauhatuksessa ja rikastuksessa S sekä mahdollisessa jatkojalostuksessa. Kaivosve- N siä ovat kaivosprosesseissa kiertävä prosessi- N 35 vesi, louhoksesta poistettava vesi sekä kaivos- alueen valumavedet.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 of the waste incineration plant are also stabilized. . Example 11 In a freeze-thaw test, it was found that the duration of the test made of binder powder and water from waste sludge was 12 freeze-thaw cycles before the body crumbled. Definitions of Some Terms Mention should be made of the terms used in this document: N - Waste water is disused water with harmful amounts of foreign matter. In this application, waste water refers in particular to industrial waste water and mining water. Water is used in mining, mining and enrichment of ore S and possible further processing. Mining water includes process water circulating in the mining process, water removed from the quarry and runoff from the mining area.

- Sakka on nesteen pohjalle kasautunut epäpuhtaus. - Liete on nesteen ja siihen suurena pitoisuutena sekoittuneen kiinteän, hienojakoisen aineksen seos.- The precipitate is an impurity accumulated on the bottom of the liquid. - 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.- Alite is a solid substance separated from a liquid by filtration, precipitation or other separation method.

Bioliuotus Esitettyä ratkaisua käytetään erityisesti bioliu- otuksessa muodostuvien jätevesien ja niistä laskeutuneiden sakkojen käsittelyyn. Bioliuotus (engl. bioleaching) 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. Bioliuotus voi olla biokasaliuotusta, mutta esi- tetty ratkaisu soveltuu toki muitakin bioliuotusprosesseja hyödyntävien kaivosten yhteydessä käytettäväksi. Biokasaliuotuksessa liuotuskasoihin aikaansaadaan bakteerien toiminnalle suotuisat olosuhteet kastelemalla kasoja sekä puhaltamalla niihin ilmaa. Kasoja siis ilmas- tetaan ja kastellaan happamalla (pH 1,5-3) liuoksella kasan o päältä kasteluputkien avulla niin, että bakteeritoimintaa N saadaan kiihdytettyä. Bakteerit erottavat metallit malmista 5 katalysoimalla malmin sisältämän raudan ja rikin hapettu- N mista saadakseen energiaa kasvuunsa. N 30 Tuotantoprosessin pääprosessit ovat: louhinta, E murskaus, agglomerointi, biokasaliuotus ja metallien tal- AV teenotto. 3 Agglomeroinnin jälkeen malmi kasataan 6-12 metriä N korkeiksi kasoiksi, joissa sitä liuotetaan 1-3 vuoden ajan. N 35 Bioliuotuksessa malmin sisältämät metallisulfidit hapete- taan mikrobitoiminnan kautta liukoisiksi yhdisteiksi.Bioleaching The proposed solution is used especially for the treatment of wastewater generated in bioleaching and the sludge deposited from it. Bioleaching 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. Bioleaching can be bioheap leaching, but the proposed solution is of course suitable for use in mines utilizing other bioleaching processes. In bioheap leaching, favorable conditions for bacterial activity are created in the leach heaps by wetting the 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 by means of irrigation tubes so that the bacterial activity N 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. N 30 The main processes in the production process are: mining, E crushing, agglomeration, bioheap leaching and metal recovery. 3 After agglomeration, the ore is piled into 6-12 meter N high piles where it is dissolved for 1-3 years. N 35 In bioleaching, the metal sulphides contained in the ore are oxidized to soluble compounds by microbial activity.

Metallien talteenoton pääreaktio on: Metallisulfaatti (MeSO.,) + rikkivety (HS) — Rikki- happo (H2S04) + 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. Loppuneutraloinnin alite voidaan johtaa kipsisakka- altaalle. Loppuneutraloinnin (LoNe) päärektio on: Metallisulfaatti (MeS04) + kalkkimaito (Ca(0H),) — Kipsisakka (CaS0, x HO) +metallihydroksidi Me (OH): Esitetyllä ratkaisulla voidaan käsitellä bioliu- otuksessa syntyneitä prosessiperäisiä metallipitoisia jä- tevesiä, jäteliemiä ja sakkoja.The main reaction for metal recovery is: Metal sulphate (MeSO 4) + Hydrogen sulphide (HS) - Sulfuric acid (H 2 SO 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. The bottom of the final neutralization can be led to a gypsum sump. The main reaction of the final neutralization (LoNe) is: Metal sulphate (MeSO 4) + lime milk (Ca (0H),) - Gypsum precipitate (CaSO, x HO) + metal hydroxide Me (OH): The presented solution can be used to treat and fines.

o Edellä esitettyjä sovellutusmuotoja ja niissä esi- O tettyjä piirteitä voidaan yhdistellä haluttujen ratkaisujen O aikaansaamiseksi. N Kuvioiden lyhyt selostus = 30 Esitetyn ratkaisun joitakin sovellutusmuotoja esi- a tetään yksityiskohtaisemmin seuraavissa kuvioissa, joissa S kuvio 1 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna N kaaviona erästä järjestelyä bioliuotuksessa syntyvän jäte- N materiaalin käsittelyyn, kuvio 2 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna kaaviona erään jätemateriaalin lämpökäsittelvä,o The above embodiments and the features presented therein can be combined to provide the desired solutions. N BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS = 30 Some embodiments of the presented solution are shown in more detail in the following figures, in which Figure 1 shows a schematic and simplified diagram N for the treatment of bioleach waste.

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- tynä erästä hyvin korkeaa rakennelmaa, johon kovetettua jä- temateriaalia voidaan loppusijoittaa.Fig. 3 shows schematically and in a simplified diagram the production of a binder from a waste material and the use of a binder, Fig. 4 schematically shows some structures and applications made of curable material in a mining area, in connection with the waste water discharge pipe, a mixing device is arranged for mixing the binder, and in which the waste material is conveyed to the pool after curing; and Figure 7 is a schematic and side view of a very tall structure in which cured waste material can be disposed of.

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

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

Eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus Kuviossa 1 on esitetty vaiheita bioliuotuksessa muodostuvan kostean jätemateriaalin muuttamiseksi sideai- neeksi ja miten valmistettua sideainetta voidaan hyödyntää kaivosalueella.DETAILED DESCRIPTION OF SOME EMBODIMENTS Figure 1 shows the steps for converting wet waste material from bioleaching to a binder and how the prepared binder can be utilized in the mining area.

Jätemateriaali 1 voidaan esikäsitellä 2 sen N kuiva-ainepitoisuuden suurentamiseksi erilaisia suodatti- N mia, erotuslaitteistoja ja termisiä kuivaimia käyttäen.The waste material 1 can be pretreated 2 to increase its N dry matter content using various filters, separation equipment and thermal dryers.

Jä- - temateriaalin aktivoiminen reaktiiviseksi materiaaliksi ta- N pahtuu lämpökäsittelyn 3 avulla.The activation of the waste material into a reactive material takes place by means of the heat treatment 3.

Lämpökäsittelyssä jätema- = 30 teriaalia kuumennetaan uunissa tai vastaavassa kuumennus- a laitteessa.In the heat treatment, the waste = 30 materials are heated in an oven or similar heating device.

Kuumennuksen ja aktivoinnin jälkeen kovettunut S materiaali voidaan jauhaa 4 hienojakoiseksi jauheeksi.After heating and activation, the cured S material can be ground to 4 fine powders.

Val- S mistettua jauhetta voidaan käyttää sideaineena 5, jonka N avulla voidaan kovettaa kaivosalueella muodostuvia jätema- teriaaleja sekä mahdollisia muita aineosia.The prepared powder can be used as a binder 5, by means of which N it is possible to harden the waste materials formed in the mining area as well as any other ingredients.

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.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- siumsulfaatin muuttuminen 12 veden tai muiden hydroksidien kanssa reagoivaksi ja lujittuvaksi aineeksi. Kuumennuksen aikana voi tapahtua yksi tai useampi muukin reaktio, joka aikaansaa tai edesauttaa reaktiivisen kovettuvan aineen muodostumista 13. Joka tapauksessa käytännön kokeet ovat osoittaneet, että bioliuotuksessa muodostuvasta jätemate- rialista voidaan valmistaa lämpökäsittelyn avulla veden tai muiden hydroksidien kanssa reagoivaa ja lujittuvaa ainettaFigure 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 sulphate sulphate 12 to a substance which reacts and strengthens with water or other hydroxides. During heating, one or more other reactions may take place which cause or contribute to the formation of a reactive curing agent. 13. In any case, practical experiments have shown that

13.13.

Kuviossa 3 on havainnollistettu sitä, että jätema- o teriaalista 1 voidaan sideaineen valmistuksen 14 avulla N muodostaa kovettuvaa sideainetta, jota voidaan käyttää vas- 5 taavan tai erilaisen jätemateriaalin kovettamiseen 15 kuin N mistä itse sideainekin on valmistettu. Edelleen voidaan si- N 30 deainetta käyttää minkä tahansa luonnon maa-aineksen kovet- E tamiseen 16.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 to cure a waste material 15 or different from that from which the binder itself is made. Furthermore, the binder can be used to cure any natural soil 16.

N Kuviossa 4 on esitetty joitakin käyttösovellutuk- S sia. Kovettuvasta materiaalista voidaan valmistaa penger 17 N tai valli, jota voidaan käyttää esimerkiksi altaan reunana N 35 tai suojarakenteena. Tarvittaessa työstö- ja lujuusominai-N Figure 4 shows some applications. The curable material can be made into a embankment 17 N or a rampart, which can be used, for example, as a pool edge N 35 or as a protective structure. If necessary, the machining and strength

suuksia voidaan säätää lisäaineistuksella, esimerkiksi kip- sillä CaS0,1, sammutetulla kalkilla Ca(OH), tai poltetulla kalkilla CaO.can be adjusted by additional material, for example gypsum CaSO1, slaked lime Ca (OH), or quicklime 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- kerroksina voidaan myös käyttää esitettyä kovettuvaa mate- riaalia.The cured material shown can also be used as a coating 21 and surface layers for the mine and its surroundings on roads and fields.

Kuviosta 4 nähdään vielä se, että ylöspäin suuntau- tuvat rakenteet 17, 18 ja 19 voi olla perustettu suoraan tasomaisen pinnan 22 päälle.It can also be seen from Figure 4 that the upwardly directed structures 17, 18 and 19 can be formed directly on the planar surface 22.

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

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

Altaan 23 lopullinen peittäminen voidaan tehdä valamalla sen päälle kovettuvasta materiaalista kansi 24. o Kuviossa 6 on esitetty järjestely, jossa bioliu- N otusprosessiin tai metallin talteenottoon kuuluvan yksikön 5 25 jäteveden tai vastaavan jätemateriaalin purkuputkeen 26 Tr on sovitettu sekoituslaitteisto 27. Sekoituslaitteiston 27 N 30 avulla sekoitetaan kovettuvaa sideainetta syöttölaitteen 28 E avulla purkuputkessa 26 siirrettävän jätemateriaalin se- N kaan, jolloin jätemateriaalissa alkaa kovettumisreaktio.The final covering of the basin 23 can be done by casting a lid 24 on the material to be cured. Fig. 6 shows an arrangement in which a mixing device 27 mixing the curable binder with the feed material 28 E in the discharge tube 26 with the waste material to be transferred, whereby a curing reaction begins in the waste material.

S Jätemateriaali voidaan johtaa altaaseen 23 tai muuhun si- N joituspaikkaan, jossa se on vielä virtaavassa tilassa ol- N 35 lessaan hallittavissa.S The waste material can be discharged into a basin 23 or other disposal site where it can still be controlled while still in the flowing state.

Kovettuminen tapahtuu kuitenkin var- sin nopeasti.However, curing takes place quite quickly.

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.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 and transported for use in or near the mining area as an earthworks or cover 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 hyvin korkeaan rakennelmaan saadaan varastoitua tai loppu- sijoitettua kovetetun materiaalin ansiosta erittäin suuria määriä jätemateriaalia verrattuna nykyisiin läjityksiin. Rakennelman sivut voivat olla porrastetut 32 työturvalli- suus ja läjitystekniset seikat huomioiden. Kun kyse on lop- pusijoituksesta, voidaan rakenteen päälle sovittaa maa-ai- nesta, bentoniittia, erilaisia kalvoja, verkkoja, kermejä ja geotekstiileitä, joiden tarkoituksena voi olla osallis- tua rakennelman maisemointiin, rapautumisen estoon, vesien ohjaukseen tai muihin seikkoihin. Näitä edellä mainittuja o materiaaleja ja komponentteja voidaan yhdistellä halutulla N tavalla sopivaksi peittokerrokseksi 33. Edellä mainittu 5 porrastus 32 voi osallistua ja edesauttaa myös peittoker- N 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 structure compared to current landfills. The sides of the structure can be staggered 32 taking into account occupational safety and disposal technical considerations. In the case of final disposal, soil, bentonite, various films, nets, creams and geotextiles may be applied to the structure, which may be intended to contribute to the landscaping, anti-weathering, water management or other aspects of the structure. These above-mentioned materials and components can be combined in the desired manner into a suitable cover layer 33. The above-mentioned stepping 32 can also participate in and facilitate the installation and retention of the cover layer.

N 30 Huomattakoon, että kuviossa 7 rakenteen dimensioi- E den suhteita toisiinsa nähden ei ole välttämättä esitetty N oikeassa mittakaavassa.N 30 Note that in Fig. 7 the relationships of the dimensions E of the structure to each other are not necessarily shown N on the correct scale.

3 N Kuviot ja niiden selitys ovat tarkoitetut ainoas- N 35 taan havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Keksinnön suoja-ala on kuitenkin määritelty hakemuksen patenttivaa- timuksissa.3 N The figures and their description are intended only to illustrate the idea of the invention. However, the scope of the invention is defined in the claims of the application.

oOoO

NOF OO NOF

O = 1 —O = 1 -

NOF

I jami aI Jami a

N + oON + oO

OO OO NOF OO NOF

Claims (15)

PatentkravPatent claims 1. Ett förfarande för att behandla avfallsmaterial, vid vilket förfarande behandlas avfallsmaterial som uppstär i en biourlakningsprocess i en gruva och som utgörs av avloppsvatten, slam eller ett underflöde, och avfallsmaterialet upphettas för att omvandla det till ett reaktivt härdande ämne, kännetecknat av att ur avfallsmaterialet frän biourlakningsprocessen i gruvan framställs ett bindemedel genom värmebehandlingen och det framställda bindemedlet används för att härda samma eller en annan avfallsfraktion frän samma biourlakningspro- cess.A process for treating waste material, in which process processes waste material which arises in a bio-leaching process in a mine and which consists of waste water, sludge or an underflow, and the waste material is heated to convert it into a reactive hardening substance, characterized in that from the waste material from the bio-leaching process in the mine, a binder is produced by the heat treatment and the binder produced is used to cure the same or another waste fraction from the same bio-leaching process. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, känneteck- nat av att omvandlingen av avfallsmaterialet till det reaktiva ämnet endast genomförs genom upphettningen utan inga externa tillsatser.Process according to Claim 1, characterized in that the conversion of the waste material into the reactive substance is carried out only by heating without any external additives. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kän- netecknat av att det utförs en första upphettning av avfallsmateri- alet för att avlägsna vatten ur avfallsmaterialet; och värmebehandlingen fortsätts efter torkningen för S att aktivera avfallsmaterialet till det reaktiva härdande & amnet. O 30 4. Förfarande enligt något av de föregående patent- E kraven 1 - 3, kännetecknat av att N det värmebehandlas avfallsmaterial innehållande me- S tallsulfat sä, att metallsulfatföreningarna däri aktiveras N till ett material som reagerar och härdar med vatten och N 35 hydroxider.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 the heat treatment is continued after the drying for S to activate the waste material to the reactive hardener & blank. Process according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that N is the heat-treated waste material containing metal sulphate such that the metal sulphate compounds therein are activated N to a material which reacts and cures with water and N hydroxides. . 5. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven 1 - 4, kännetecknat av att avfallsmaterialet innehällande metallsulfat upp- hettas vid en temperatur pä 30 — 300° C och under inverkan av syre.Process according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the waste material containing metal sulphate is heated at a temperature of 30 to 300 ° C and under the influence of oxygen. 6. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven 1 - 5, kännetecknat av att det behandlas avfallsmaterial som innehäller me- tallsulfater samt kalciumsulfat CaSO.,, varvid kalciumsulfa- tet vid upphettningen omvandlas till anhydrit som är ett härdande material.Process according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that waste materials containing metal sulphates and calcium sulphate CaSO 4 are treated, the calcium sulphate being heated on heating to an anhydrite which is a hardening material. 7. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven 1 - 6, kännetecknat av att det genom värmebehandlingen aktiverade fasta ämnet efter upphettningsbehandlingen mals till finfördelat pulver som lämpar sig för att användas som härdande bindemedel.Process according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the solid activated by the heat treatment is ground after the heating treatment into finely divided powder which is suitable for use as a curing binder. 8. Förfarande enligt något av de föregående patent- kraven 1 - 7, kännetecknat av att det behandlas ett underflöde som uppstär i en biourlakningsprocess i en gruva genom att däri blanda in bindemedel som är framställt enligt något av de föregående patentkraven 1 — 7, varvid bindemedlet härdar nämnda under- _ flöde till en härdhet av ätminstone 500 kPa.A method according to any one of the preceding claims 1-7, characterized in that an underflow arising in a bio-leaching process in a mine is treated by mixing in it binders prepared according to any one of the preceding claims 1-7, wherein the binder cures said underflow to a hardness of at least 500 kPa. S O 9. Ett arrangemang för slutförvaring av avfalls- N material i ett gruvomräde, O 30 kännetecknat av att E det framställs bindemedel ur avfallsmaterial, som N uppstär i en biourlakningsprocess i en gruva och som utgörs S av avloppsvatten, slam eller ett underflöde, och vilket N genom upphettningsbehandling omvandlas till ett reaktivt N 35 härdande ämne;SO 9. An arrangement for final disposal of waste material in a mining area, characterized in that binder is produced from waste material, which N arises in a bio-leaching process in a mine and which consists of waste water, sludge or an underflow, and which N is converted by heat treatment to a reactive N curing agent; bindemedlet blandas in i avfallsmaterialet som skall slutförvaras; och avfallsmaterialet frän gruvan slutförvaras i gruv- området i form av en härdad konstruktion eller härdat material; och varvid nämnda avfallsmaterial som slutförvaras utgörs av samma avfallsmaterial som uppstått i biourlak- ningsprocessen i gruvan och ur vilket nämnda härdande bin- demedel är framställt.the binder is mixed into the waste material to be disposed of; and the waste material from the mine is disposed of in the mining area in the form of a hardened structure or hardened material; and wherein said waste material being disposed of consists of the same waste material that has arisen in the bio-leaching process in the mine and from which said hardening binder is produced. 10. Arrangemang enligt patentkrav 9, känneteck- nat av att den härdande blandningen används som byggmaterial för en konstruktion i gruvområdet, varvid den skapade kon- struktion samtidigt är avfallsmaterialets slutförvarings- plats.Arrangement according to Claim 9, characterized in that the hardening mixture is used as building material for a structure in the mining area, the structure created being at the same time the final disposal site of the waste material. 11. Arrangemang enligt patentkrav 9 eller 10, kän- netecknat av att ur det härdande avfallsmaterialet skapas en upphöjd styv och självständig konstruktion.Arrangement according to Claim 9 or 10, characterized in that a raised rigid and independent construction is created from the hardening waste material. 12. Arrangemang enligt något av de föregående pa- tentkraven 9 - 11, kännetecknat av att det härdande avfallsmaterialet används som jord- _ byggnadsmaterial i gruvomrädet.Arrangement according to one of the preceding claims 9 to 11, characterized in that the hardening waste material is used as soil material in the mining area. S O 13. Ett härdande bindemedel som är framställt ur Tr avfallsmaterial; O 30 kännetecknat av att E bindemedlet är framställt ur ett underflöde eller N en filterkaka som innehäller metallsulfat och som uppstätt S vid behandling av avloppsvatten frän en biourlakningspro- N cess i en gruva genom att upphetta materialet till en re- N 35 aktiv form, och vilket bindemedel är avsett att användas för att härda avfallsmaterial från samma biourlakningspro- cess.S O 13. A hardening binder made from Tr waste material; Characterized in that the E binder is prepared from an underflow or N a filter cake containing metal sulphate and which has formed S in the treatment of waste water from a bio-leaching process in a mine by heating the material to a reactive form, and which binder is intended to be used to harden waste materials from the same bio-leaching process. 14. Bindemedel enligt patentkrav 13, känneteck- nat av att det behandlade materialet har malts efter upphett- ningen, varvid bindemedlet är i pulverform.Binder according to Claim 13, characterized in that the treated material has been ground after heating, the binder being in powder form. 15. Bindemedel enligt patentkrav 13 eller 14, kän- netecknat av att bindemedlet är inrättat att reagera vid inblandning i vatten eller annan vätska med en OH-grupp och att ästad- komma en härdningsreaktion.Binder according to Claim 13 or 14, characterized in that the binder is designed to react when mixed with water or another liquid with an OH group and to effect a curing reaction. NN OO NN OO OO I a aI a a N +N + O ©O © OO NN OO NN
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
CA3193891A CA3193891A1 (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
PCT/FI2021/050708 WO2022084588A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of waste material, arrangement and consolidating binder
AU2021365401A AU2021365401A1 (en) 2020-10-21 2021-10-21 Method for the treatment of 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
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
FI129403B FI129403B (en) 2022-01-31
FI20206042A1 true FI20206042A1 (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
CN107406326A (en) * 2014-12-30 2017-11-28 哈里什·坎达里 Process for the complete conversion of various industrial wastes into 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
FI129403B (en) 2022-01-31
CA3193891A1 (en) 2022-04-28
CL2023001156A1 (en) 2023-12-11
WO2022084588A1 (en) 2022-04-28
CN116157371A (en) 2023-05-23
EP4232418A1 (en) 2023-08-30
AU2021365401A1 (en) 2023-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105107824B (en) A kind of oilfield drilling discarded object method for innocent treatment
KR101129047B1 (en) Stabilization method of mine tailings for the formation of hardpan layer on top of tailings landfill
CN105130141A (en) Continuous harmless treatment method and system for silt slurry
KR100921334B1 (en) Environment-conscious embankment material using high-volume industrial waste and manufacturing method thereby
Kijjanapanich et al. Biological sulfate removal from gypsum contaminated construction and demolition debris
CN104030536B (en) A kind of environmental dredging bed mud integrated machine degree of depth anhydration system
KR100956593B1 (en) Manufacturing method of artificial soil by solidifying organic or inorganic sludge
US20170369376A1 (en) Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products
CN110577349A (en) Building slurry treatment process and application
US5355594A (en) Evaporative sludge stabilization
JP2008062219A (en) Method for treating sludges and porous material
Zinck Disposal, reprocessing and reuse options for acidic drainage treatment sludge
FI129403B (en) Method for treating waste material, arrangement and consolidating binder
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
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
CN112010515B (en) Rapid method suitable for industrialized remediation of heavy metal-containing leachate polluted river sediment
JP2009148752A (en) Method for treating sludge or the like and water-sucking material of sludge
CN114856572B (en) Waste open pit tailing rapid-hardening pelletizing filling method
JP2640616B2 (en) Solidification method of submerged sludge
JPH05106218A (en) Disposal method for waste sludge for construction work
CZ39798A3 (en) Process for producing fly ash stabilizing agent, product being formed during such process and its use for maintenance and reclamation of settling ponds

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 129403

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B