[发明专利]多金属硫化矿开采-冶炼全过程固体废弃物综合利用方法

说明书

本发明公开了一种多金属硫化矿开采‑冶炼全过程固体废弃物综合利用方法，其根据尾砂与碎石的混合料中各重金属元素含量满足国标原则及尾砂粒径大于0.075mm的粒组含量超过50％的原则得到尾砂与碎石的混合料中的碎石质量最优百分比，在工程填筑材料的制备过程中，含水率条件控制在最优含水率13％～17％范围内，分层击实，通过实验测定CBR值，以确保达到工程填筑材料的强度要求。同时，可通过本发明自制装置进行淋滤实验，检测出混合集料重金属浸出浓度均低于国标要求方可进入实际应用阶段。本发明实现铜矿冶炼生产全过程中固体废弃物减量化要求，变废为宝，同时也可避免大量工程回填土方需求对耕地的占用，变害为利。

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物综合利用方法，属于冶金、建筑材料、环境岩土等技术领域，尤其涉及一种多金属硫化矿的固体废弃物综合利用方法。

背景技术

铜矿冶炼通常采用的生产工艺为：铜硫混合浮选-混精再磨-铜硫分离-浮尾磁选工艺回收铜、金、银、硫、铁等有价组分。选矿过程中产生大量含有固体悬浮物、浮选药剂的高碱废水，汇集于尾矿矿浆，选厂尾矿经分级，粗砂用于井下充填，微细粒尾矿采用浓缩-高效压滤-滤饼干排堆存，溢流和滤液，送至尾矿库。

在铜矿开采到冶炼的全过程产生大量固体废弃物，包括：1)采矿剩余的碎石料；2)多金属硫化矿尾矿砂。特别是大量细颗粒铜尾砂被堆放在尾矿库无法较好处置，既占用了大量农田耕地，容易对周边环境造成危害。

对于这些冶炼全过程产生的各类废料，如何进行减量化处置，并进行资源化是亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种速度快、处理量大、科学合理的资源化综合方法，旨在将多金属硫化矿生产全过程废弃物整体综合利用，是一种对铜矿开采及冶炼全过程废弃物进行综合处置的减量化方案。

为解决上述技术问题，本发明采用了一种多金属硫化矿开采-冶炼全过程固体废弃物综合利用方法，本方法用于将铜矿冶炼生产过程中产生的尾砂和碎石回收再加工，使两者形成一种工程填筑材料，其步骤包括：步骤一，尾砂和碎石混合料最优配比的确定：根据尾砂与碎石的混合料中各重金属元素含量在国标控制范围内的原则，选取合适的第一碎石质量百分比m₁，根据尾砂与碎石的混合料中尾砂粒径大于0.075mm的粒组含量超过50％的原则，选取合适的第二碎石质量百分比m₂，取第一碎石质量百分比m₁和第二碎石质量百分比m₂的最大值作为尾砂与碎石的混合料中的碎石质量百分比；步骤二，工程填筑材料的制备：首先在尾砂和碎石按上述最优配比混合，均匀拌合及摊铺，施工过程中，采用湿法压实技术，控制尾砂碎石混合土的含水量在最优含水量13％～17％条件下分层碾压；步骤三，工程填筑材料的检验：对混合土样在同等配比条件下取样进行平行检测，检验时采用淋滤试验，测试浸出溶液中重金属元素浓度与国家标准对比，各种重金属元素浸出浓度需低于国家标准方可进入工程应用环节。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，采用浸出实验水平振荡法获取铜尾砂与碎石的混合料中各重金属元素含量。

在本发明的一种优选实施方案中，碎石中的各种重金属含量低于国家标准，尾砂中的部分重金属含量超过国家标准。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，采用激光粒度分析仪分析获取尾砂的粒径分布。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，碎石的最大粒径小于或等于20mm。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤一中，碎石的平均粒径不超过5mm。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤二中，铜尾砂和碎石混合均匀后分层击实形成工程填筑材料，每层压实厚度不超过100mm。

在本发明的一种优选实施方案中，步骤二中，铜尾砂和碎石混合均匀后分层击实形成工程填筑材料，含水率条件控制在最优含水率13％～17％。