一种尾矿综合治理的方法

申请号 CN200810018234.3 申请日 2008-05-16 公开(公告)号 CN101293751A 公开(公告)日 2008-10-29
申请人 王颖; 发明人 王颖;
摘要 本 发明 涉及矿山 尾矿 综合利用技术领域,具体涉及一种尾矿综合治理的方法。本发明为解决 现有技术 存在的尾矿制砖成本高、 质量 不稳定、存在安全隐患和综合治理效果不理想的问题,现提供的技术方案是:一种尾矿的综合治理方法,依次包括下述步骤:一、矿浆处理;二、矿渣预处理;三、蒸养制砖。与现有技术相比,本发明的优点如下:1.从根本上解决了尾矿存在的大量问题;2.节省大量资金;3.可节省大量资源;4.工艺方法简单;5.产品安全、可靠、环保;6.成本低;7.综合治理效果好,具有重要的现实意义。
权利要求

1、一种尾矿的综合治理方法,依次包括下述步骤: 一、矿浆处理:矿浆经压滤分成和矿渣,废水回用; 二、矿渣预处理:50~80份的矿渣中加入20~50的干燥剂,破碎搅拌,消解2~4小时; 三、蒸养制砖:压制成砖坯,蒸养制砖。
2、 如权利要求1所述的一种尾矿的综合治理方法,其特征在于:所述矿 渣是金矿、矿、矿、矿、钼矿矿渣。
3、 如权利要求1或2所述的一种尾矿的综合治理方法,其特征在于:步 骤二中,干燥剂是水泥和砂石或者是石灰和砂石。
4、 如权利要求3所述的一种尾矿的综合治理方法,其特征在于:在矿渣为70〜80份时,水泥或石灰为15〜25份,砂石为5~10份。
5、 如权利要求3所述的一种尾矿的综合治理方法,其特征在于:还可以 添加微量的固化剂,所述固化剂是石膏或水玻璃。
6、 如权利要求l、 2或4所述的一种尾矿的综合治理方法,其特征在于: 所述步骤三中,二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型、1.5~3 小时的静养、4~8小时的蒸养、出釜工序完成。

说明书全文

一种尾矿综合治理的方法

技术领域

发明涉及矿山尾矿综合利用技术领域,具体涉及一种尾矿综合治理的 方法。 背景技术
随着人类对矿产资源的不断开采,尾矿排放量与日俱增。众所周知,尾矿 的堆积容易造成大气、土壤污染,破坏生态环境。如果处理不当则会造成 泥石流、溃坝等危险,严重时甚至会引发地质灾害。因此,矿山尾矿的处置一 直是一个世界性的难题。
目前,对尾矿的开发利用主要是用作建筑材料,这方面,国外起步较早。
其中,前苏联早在上世纪60年代初就开展了尾矿建材的研究和生产,如科里沃 罗格矿除了将尾矿进行适当分级后用作混凝土骨料外,还用细粒级的尾矿生 产酸盐制品;库尔斯克则建起了以尾矿为原料的水泥生产企业和玻璃厂;美 国除从废石中回收萤石、长石石英外,目前绝大多数尾矿被用作混凝土填料 和铺路材料;日本则有人将铁尾矿与10%硅藻土混合,烧制成轻骨料。因此, 从国际上看,虽然各国的应用方向和利用程度不同,但都对尾矿的开发利用非 常重视,有些工业国家甚至已把建设"无废矿山"作为奋斗目标。
我国是矿产大国,也是尾矿存量最大的国家之一。据统计,我国每年尾矿 排放量约三亿吨,尾矿占全国固体废弃物总量的30%。每年尾矿的堆放不仅需 要占去3万亩以上的耕地,付出的堆放费用也高达10亿元,更重要的是长期堆放,尤其是有毒尾矿的长期堆放对人与自然环境危害特别大,如金矿、矿等 尾矿中含有大量的氰化物,而矿和钼矿等尾矿含有大量的硫酸硝酸等。这 些危害分为两大类, 一是表面的,这一部分我们肉眼可以看到,即有毒的废水 和堆在尾矿库的含有毒素的矿渣;.二是潜在的,它包括:1、对地下水形成永久 性的污染;2、分解物对空气形成污染;3、 一个矿山的开采,至少有一个甚至 多个尾矿坝,随着时间和周边其它因素的影响,可能发生的溃坝对居住在尾矿 坝下游人民生命财产构成严重的威胁,可以说一个尾矿坝就是一个定时炸弹, 一旦出现事故,其损失是惊人的。例如:2006年陕西镇安"4。 30"尾矿溃坝 事件,造成17人死亡,,对下游水域特别是丹江、汉江造成污染。
因此政府对尾矿的开发和综合利用非常重视,已在"21世纪议程"中,将 其列为今后重点支持发展的内容之一。目前,我国在尾矿建材的研制应用方面 的主要成果有:利用尾矿生产墙体材料(砖、夹砌)、水泥、玻璃和陶瓷制品、 人造大理石、耐火材料以及将尾矿处理后用作混凝土粗细骨料和建筑用沙等几 个方面。其中利用尾矿生产墙体材料的研究成果最多,也是尾矿建材的发展方 向,但目前的尾矿砖与普通烧结黏土砖相比,存在的主要问题是1、矿浆含水 量过高,不容易达到制砖要求;尾矿颗粒太小,没有承结构,必须添加大量 的干燥剂,导致制砖成本高,成砖性能差,质量不稳定。2、尾矿中含有大量有 害甚至剧毒的物质,制砖过程中不能有效地清除,因此存在安全隐患。3、不能 达到对矿渣进行综合治理的效果:目前少量的生产尾矿砖的企业,其原料矿渣 也是从尾矿库取得,并不是直接利用矿浆进行生产,尾矿库依然存在,因此根 本达不到综合治理的效果。 发明内容本发明的目的是提供一种尾矿综合治理的方法,以解决现有技术存在的尾 矿制砖成本高、质量不稳定、存在安全隐患和综合治理效果不理想的问题。 为解决现有技术存在的问题,本发明的技术方案是: 一种尾矿的综合治理方法,依次包括下述步骤:
一、 矿浆处理:矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水回用;
二、 矿渣预处理:50〜80份的矿渣中加入20〜50的干燥剂,破碎搅拌,消 解2〜4小时。
三、 蒸养制砖:压制成砖坯,蒸养制砖。 上述矿渣是金矿、铁矿、铜矿、钒矿、钼矿矿渣。 步骤二中,干燥剂是水泥和砂石。
步骤二中,干燥剂是石灰和砂石。
在矿渣为70〜80份时,水泥或石灰为15~25份,砂石为5〜10份。特别适 合做标砖。
还可以添加微量的固化剂,所述固化剂是石膏或水玻璃。使用固化剂,可 以适当减少水泥或石灰的用量。
上述步骤三中,二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型、 1.5〜3小时的静养、4〜8小时的蒸养、出釜工序完成。
与现有技术相比,本发明的优点如下-
1、 从根本上解决了尾矿存在的大量问题:从源头上进行治理,不仅减轻 尾矿对大气、土壤和水的污染,优化了生态环境,而且还可以消除泥石流、溃 堤等隐患。
2、 节省大量资金:本发明减少了尾矿库的库容、库压,甚至不用建造尾矿库,节约了建尾矿库的土地;同时节约了建筑尾矿坝所需的大量资金及每年 维护尾矿坝安全的大量人力、物力和财力。
3、 本发明可节省大量资源:不仅可以对尾矿中固体废弃物进行利用,消 耗掉大量的矿山尾矿;同时对废水进行利用,以金矿为例,液体部分含有的大 量氰化物,采用封闭的方法回流并被选矿车间二次利用,可以减少氰化钠的新 品投入量,节约氰化钠的用量可达20%以上。
4、 工艺方法简单:本发明提供的方法简单易行,其中所需的原材料种类 少,操作方便,从矿浆到成砖,整个过程在13小时左右,流水线作业,费用小。
5、 产品安全、可靠、环保:由于传统的粘土实心砖,自重大,要损耗大 量的土地,因此近年来,国家已经全面禁止在全国范围内烧制黏土砖。本发明 提供的产品经过检测,各项指标均高于国家标准,完全可以替代黏土砖。
6、 成本低:在本发明中为了克服尾矿颗粒太小,没有承力结构的问题, 也需要添加砂石,但用量较少,因此降低了制砖成本。
7、 综合治理效果好,具有重要的现实意义:采用本发明的工艺,其原料 是生产过程中产生的矿浆,因此杜绝了建尾矿库所造成的一切问题,同时由于 本工艺最后的制砖步骤中所消耗的矿渣可占到原料的一半以上,因此使用量大, 不仅可以消耗当日产生的尾矿渣,还可以消耗老尾矿存放的尾矿渣。因此本发 明具有很好的综合治理效果。
附图说明
附图为本发明的工作流程图。 具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作详细地说明。实施例l:
一、 矿浆处理:铜矿的矿浆经压滤分成度水和矿渣,废水中含有大量氰化 物,采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放,矿渣含水量为 18%左右,并不适宜直接做砖。
二、 矿渣预处理:50份的矿渣中加入12份的水泥和38份的砂石,破碎搅 拌,放入消化仓中消解2小时。此时矿渣的含水量达到10%左右,达到制砖要 求,在此过程中残余的氰化钠自动挥发。
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型、静
停室静养3h、入蒸养釜蒸养(194"C左右)8h、出釜。少量的残余氰化钠在此 过程中完全分解。 实施例2:
一、 矿浆处理:同实施例1。
二、 矿渣预处理:65份的矿渣中加入10份的水泥、30份的砂石和0.5份 水玻璃,破碎搅拌,放入消化仓中消解3小时。
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(标 砖或盲孔砖)、静停室静养2h、入蒸养釜蒸养(19fC左右)6h、出釜。
铜矿矿渣制成的蒸养砖,通过添加水玻璃和水泥,并经高压蒸养,完全分 解了尾矿中残存的氰化钠。产品经过商洛市产品质量监督检验所及西安建筑科 技大学抗折、抗压、放射性和氰化钠清除实验等多项检测,质量符合国家标准。 其中内照指数为0.37,外照指数为0.72,氰化物含量0.015,远小于国家指定饮用水标准l.O,并且还通过了抗冻性20级中强度测试,经陕西省建筑节能产 品与新型墙体材料改革办公室检测认定,该产品可在抗震设防烈度在7度的民用建筑承重墙体部位使用。 实施例3:
一、 矿浆处理:金矿的矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水含有大量氰化物, 采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放。
二、 矿渣预处理:60份的矿渣中加入12份的水泥、28份的砂石,破碎搅 拌,放入消化仓中消解2小时。
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(盲 孔砖)、静停室静养1.5h、入蒸养釜蒸养8h、出釜。
实施例4:
一、 矿浆处理:金矿的矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水含有大量氰化物, 采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放。
二、 矿渣预处理:75份的矿渣矿中加入20份的水泥、5份的砂石,破碎
搅拌,放入消化仓中消解3小时;
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(标
准砖)、静停室静养2h、入蒸养釜蒸养6h、出釜。
金矿矿渣制成的蒸养砖,通过添加水泥干燥剂,并经高压蒸养,完全分解 了尾矿中残存的氰化钠。产品经过商洛市产品质量监督检验所及西安建筑科技 大学抗折、抗压、放射性和氰化钠清除实验等多项检测,质量符合国家标准。
其中内照指数为0.37,外照指数为0.7,氰化物含量0.016,远小于国家指定的 饮用水标准l.O,并且还通过了抗冻性20级中强度测试,经陕西省建筑节能产 品与新型墙体材料改革办公室检测认定,该产品可在抗震设防烈度在7度的民 用建筑承重墙体部位使用。实施例5:
一、 矿浆处理:钒矿的矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水含有硫酸、硝酸, 采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放;
二、 矿渣预处理:80份的矿渣中加入15份的石灰、IO份的砂石,破碎搅 拌,放入消化仓中消解2小时。
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(标
砖)、静停室静养3h、入蒸养釜蒸养(194""C左右)7h、出釜。 实施例6:
一、 矿浆处理:钒矿的矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水含有硫酸、硝酸, 采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放;
二、 矿渣预处理:60份的矿渣矿中加入10份的石灰、30份的砂石,破碎 搅拌,放入消化仓中消解3.5小时;
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(盲 孔砖)、静停室静养1.5h、入蒸养釜蒸养(194。C左右)8h、出釜。
实施例7:
一、 矿浆处理:钼矿的矿浆经压滤分成废水和矿渣,废水含有硫酸、硝酸, 采用封闭的方法回流供选矿车间二次利用,做到了零排放;
二、 矿渣预处理:60份的矿渣中加入10份的石灰、30份的砂石,破碎搅 拌,放入消化仓中消解2小时;
三、 制砖:二次破碎搅拌后,放入轮碾机中混合均匀,然后再经成型(盲 孔砖)、静停室静养3h、入蒸养釜蒸养6h、出釜。
上面的实施例5〜7中,矿渣制成的蒸养砖,通过添加石灰干燥剂,并经高压蒸养,完全分解了尾矿中残存的酸。产品经过商洛市产品质量监督检验所 抗折、抗压、放射性和氰化钠清除实验等多项检测,质量符合国家标准。其中
内照指数为0.37,外照指数为0.7,并且还通过了抗冻性20级中强度测试,经 陕西省建筑节能产品与新型墙体材料改革办公室检测认定,该产品可在抗震设 防烈度在7度的民用建筑承重墙体部位使用。
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