[发明专利]一种利用铝土矿选矿、冶炼产生的矿泥、赤泥对采矿矿坑回填复垦的方法

说明书

本发明公开了一种利用风化型铝土矿选矿、冶炼产生的矿泥、赤泥回填采矿矿坑、进行矿山土地复垦的方法。赤泥、矿泥配比按以下重量百分比(干重)：矿泥60％～95％、赤泥5％～40％；赤泥控碱药剂三氯化铁投加基于赤泥投加量(干重)、赤泥在复垦物料中的比例以及赤泥pH值确定，三氯化铁(无水)投加量0.01％～0.75％；经赤泥与三氯化铁粉剂混合堆放、翻堆混匀、陈化降碱后，再与矿泥混合、混匀，送至矿坑填埋复垦。本发明既保护了生态环境，又再生了土地资源，还利于铝土矿产业的可持续发展，使之具有良好的生态效益、环境效益和可持续的经济效益。

技术领域

本发明涉及风化型铝土矿矿山复垦领域，特别是一种利用铝土矿选矿、冶炼产生的矿泥、赤泥对采矿矿坑回填复垦的方法。

背景技术

铝是产量最大的有色金属，与国民经济关联度高达91％。氧化铝生产过程中会产生大量的赤泥和选矿泥等固体废弃物。

赤泥存在碱性强、盐分含量高、综合利用难、污染物迁移风险大等特征。近几年我国多地相继发生了多起由于赤泥堆场引起的地下水和地表水污染事故。赤泥处置已成为国际氧化铝工业面临的共性难题。

铝土矿多分布于岩溶地区，矿区生态环境十分脆弱，石漠化严重，土壤资源稀缺，大量铝土矿采空区无足够土源填充。而另一方面，矿泥库泥位高悬，环境风险巨大，且占用大量土地资源。

近年来，我国氧化铝行业每年产生赤泥近1亿吨、矿泥约2亿吨，赤泥和矿泥堆存侵占的土地面积已近千平方公里。氧化铝企业正面临无地堆存赤泥、无库排放矿泥的窘境。

赤泥和矿泥大量堆存缺乏有效的处置措施。但从土壤化发生学角度看，赤泥和矿泥具备土壤化基本的物理和化学基础，利于赤泥和选矿泥重构土壤；本发明遵循“从哪来，回哪去”的自然法则，把风化型铝土矿选矿、冶炼形成的矿泥、赤泥再回填到原有的矿坑中，消化巨量堆存的陈年赤泥、清空巨型高悬的矿泥库，排除巨大的环境风险，既保护了生态环境，又再生了自然资源，还利于铝土矿产业的可持续发展，使之具有良好的生态效益、环境效益和可持续的经济效益。

发明内容

一种利用铝土矿选矿、冶炼产生的矿泥、赤泥对采矿矿坑回填复垦的方法。

具体步骤为：

(1)赤泥、矿泥复垦原料按以下干重重量百分比配料：矿泥 60％～95％、赤泥5％～40％。

(2)三氯化铁(无水)依据赤泥干重质量(或赤泥含水率、赤泥投加比例)、赤泥在复垦物料中的比例以及pH值决定，其投加量为 0.01％～0.75％计；

(3)将矿泥混凝、脱水至含水率50％以下，赤泥混凝、脱水至含水率30％以下；

(4)将步骤(3)的赤泥与三氯化铁粉剂混合，根据赤泥含水率计算运输车辆单车赤泥干重；再根据赤泥干重、赤泥在复垦物料中的比例及其pH值确定三氯化铁投加量(pH值在11以上按0.08％-0.75％投加、pH值在10.5-11之间按0.06％-0.65％投加、pH值在10.5以下按0.04％-0.50％投加)，并按量称取，如果是含水三氯化铁，则相应增加其对应的含水量；采用挖机将赤泥按1-2m厚度摊平，后用挖机将计量的三氯化铁均匀撒在赤泥上，再采用挖机混合堆放，重复翻堆 3-4次，并堆放；

(5)将步骤(4)的混合物料堆放15-30天后，再重新翻堆2 次，以利三氯化铁在赤泥中充分分散与混匀，并继续堆放15～30天；

(6)将步骤(3)的矿泥以及步骤(5)的赤泥运至需要回填复垦的矿坑处或者途中的混合搅拌站混合搅拌，混合搅拌设施可以是挖机，也可以是无轴搅拌器或者搅拌槽、搅拌罐、搅拌车，混合物料按比例取矿泥60％～95％、取步骤(5)的赤泥5％～40％进行搅拌混合，如果是挖机，则需要反复混合堆放4-5次；如果是无轴搅拌器或者搅拌槽、搅拌罐、搅拌车，每次物料至少要搅拌15min以上，确保物料彼此分散均匀；