[发明专利]一种煤矸石和赤泥处理方法

说明书

技术领域

 本发明一种煤矸石和赤泥处理方法属于煤矸石和赤泥污染处理技术领域。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、含有硫化物且比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。 我国每平均生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。因而，全国煤矿现有煤矸石山1500余座，堆积量30亿吨以上（占中国工业固体废物排放总量的40%以上），占地1.3万公顷，且以每年约1亿吨的速度递增，形成新增占地400多公顷。已成为我国累计存量和占地最多的工业废物。全国目前煤矸石的处置方式只有堆存处置的方式。

 煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，更为严重的是严重影响生态环境。煤矸石中的硫化物含量的多少和其原煤质量密切相关，煤分为褐煤、烟煤和无烟煤，因此煤矸石中的硫化物含量的多少是因地因煤而异。煤矸石中的硫化物逸出或经雨水浸出会产生酸性水，污染地下水；煤矸石山还会发生自燃并有可能引发火灾，一座煤矸石山自燃可长达几年或几十年，目前虽有多种灭火方法，不仅耗资大而且难以排除复燃的可能性，并且排放出二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，使树木生长缓慢、病虫害增多，农作物减产、至死亡。

 赤泥亦称红泥，是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。赤泥因生产工艺的不同分为拜尔法赤泥、烧结法赤泥或联合法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生 1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥保守估计在3500万吨以上，据中国有色金属工业协会最新统计，截止2011年底全国赤泥累计存量达到2亿吨，预计2015年将达到3.5亿吨。赤泥的pH值很高，其中：浸出液的pH值为12.1-13.0，氟化物含量11.5 mg·L^-1-26.7 mg·L^-1；泥的pH值为10.29-11.83，氟化物含量4.89 mg·L^-1-8.6 mg·L^-1。按GB 5058-85有色金属工业固体废物污染控制标准，属于强碱性土。

 由于赤泥结合的化学碱难以脱除且含量大，又含有氟、铝及其他多种杂质等原因，对于赤泥的无害化利用一直难以进行，因此，赤泥废渣的处理和综合利用成为一个世界性的大难题。中国目前只能采用堆存处置、填充洼地、排入海中的方式处理。其中以堆存处置、填充洼地的方式为主。

  赤泥在堆放及填充洼地过程中除了占用大量土地外，还由于赤泥中的化学成分入渗土地易造成土地碱化、地下水污染，人们长期摄取这些物质，必然会影响身体健康。赤泥的主要污染物为碱，其含量较高，超过了中国国家规定的排放标准 GB5058-85《有色金属工业固体废物污染控制标准》。由于赤泥中含有大量的强碱性化学物质，稀释10倍后其pH值仍为11.25-11.50，其原土pH为12以上，极高的pH值决定了赤泥对生物和金属、硅质材料的强烈腐蚀性。高碱度的污水渗入地下或进入地表水，使水体pH值升高，以致超出国家规定的相应标准，同时由于pH值的高低常常影响水中化合物的毒性，因此还会造成更为严重的水污染。随着铝工业的发展，生产氧化铝排出的赤泥量也日益增加，赤泥堆放及填充洼地所造成的越来越严重的对土壤、水源、大气等污染，已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的危害，已成为一项急需解决、迫在眉睫的难题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种成本低能够同时最大限度降低煤矸石和赤泥对环境的污染的层层堆放方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种煤矸石和赤泥处理方法，将煤矸石和赤泥碾压堆放，底部第一层为煤矸石，底部第二层为赤泥，然后将所述煤矸石和赤泥交替层层碾压堆放，最后顶层碾压堆放赤泥；

所述底部第一层煤矸石厚度为60-500cm，底部第二层赤泥厚度为5-100cm，所述顶层赤泥厚度为30-50cm，其余各层厚度为5-15cm。

所述底部第一层煤矸石厚度为60-150cm，底部第二层赤泥厚度为5-15cm。

所述底部第一层煤矸石厚度为150-500cm，底部第二层赤泥厚度为15-100cm。

所述顶层赤泥上覆盖30-50cm的土，用于种植植物。