[发明专利]一种基于无机絮凝剂的锑尾矿无害化处理技术

说明书

本发明提供一种基于无机絮凝剂的锑尾矿无害化处理技术，具体包括如下步骤：以1:5:0.1％～10％的质量比将尾矿、水和无机絮凝剂混合；在水摇床上进行24小时固化处理；将混合液放置于烘箱中烘干；将采用冰醋酸配制的浸出溶液按照1:20的固液比与固化后的尾砂在零顶空提取器混合；将零顶空提取器固定在翻转式振荡装置上，以30r/min的转速进行18小时的浸出；之后采用0.25μm的针式过滤器过滤所得混合液，采集10mL过滤后的清液，加入高纯度硝酸进行稳定，采用电感耦合等离子体质谱测试离子浓度。本发明通过絮凝剂水解产生的羟基水化物的吸附作用，吸附细尾矿中的Sb和As元素并形成稳定的络合物，降低Sb和As元素的迁移，实现尾矿的无害化处理。

技术领域

本发明属于工业尾矿处置技术领域，具体涉及一种基于无机絮凝剂的锑尾矿无害化处理技术。

背景技术

中国是世界上较早开采锑矿的国家之一，也是当前世界上锑产量最大的国家。锑矿区主要以洞采方式采矿，长期以来大量矿山固废无序堆存，占据了大量的土地资源。更为严重的是，由于早期较多采用土法工艺私自选矿，大量低品位的锑矿选矿尾矿混入矿山固体废弃物中，其中锑和砷等重金属和有害物质含量较高，在受到地表水、降雨等淋溶侵蚀作用时被释放出来，随水的径流、渗透作用进入周围土壤和河流，不仅对矿区附近生态环境安全造成了极大的污染，也对周边居民居住环境及用水安全产生较大威胁。

目前常用的尾矿处理方式包括：井下充填、原地或异地填埋以及资源化利用。若周边矿山已经关停，则尾矿的井下充填方案不可行。而利用防渗膜等进行防渗处理后的尾矿原地或异地填埋方案则治标不治本，该方法虽然在一定程度上起到了阻隔重金属离子等污染物传播的作用，但是污染源仍然存在，无法从根本解决尾矿的污染问题。彻底解决污染问题，尾矿资源化利用是主要途径之一。若要实现对尾矿的资源化利用，则首先需要对尾矿中的重金属和有毒物质进行固化处理。

锑Sb和砷As及其化合物具有毒性，尾矿中砷和锑对环境的危害不仅与其总含量有关，其生理毒理效应还受其存在形态分布决定。砷和锑在尾矿的存在形态主要包括：可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。可交换态砷毒性生物有效性最大，迁移性最强，易通过食物链进入植物和人体，造成毒害作用；残渣态砷毒性最小，迁移能力最差。因此，降低或者抑制砷的生物可利用率，促使砷从毒性大、迁移能力强的形态向低活性、迁移能力弱、毒性小的形态转化，需要进行有效的稳定固化。砷和锑为同族相邻近元素，物理化学性质相似。

由于尾矿粒度细、比表面积高，更容易造成重金属离子的转移和扩散，相较于粗尾矿砂具有更大的环境危害，为了降低尾矿中重金属和有毒物质含量，亟需建立适用于锑尾矿的无害化处理技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于无机絮凝剂的锑尾矿无害化处理技术，通过絮凝剂水解产生的羟基水化物的吸附作用，吸附细尾矿中的Sb和As元素并形成稳定的络合物，降低Sb和As元素的迁移，从而促进尾矿的无害化。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种基于无机絮凝剂的锑尾矿无害化处理技术，具体包括以下步骤：

(1)以1:5:0.1％～10％的质量比将尾矿、水和无机絮凝剂混合；

(2)混合后在水摇床上进行24小时的固化处理；

(3)固化完成后，将尾矿与无机絮凝剂混合溶液放置于烘箱中进行烘干处理，烘干温度和时间分别为105℃和24小时；

(4)采用冰醋酸配制浸出溶液，配制完成后，按照1:20的固液比与步骤(3)所得固化后的尾矿在零顶空提取器进行混合；

(5)将零顶空提取器固定在翻转式振荡装置上，以30r/min的转速进行18小时的浸出；

(6)对浸出试验后得到的混合溶液采用0.25μm针式过滤器进行过滤，采集10mL过滤后的清液，加入高纯度硝酸进行稳定，采用电感耦合等离子体质谱进行离子浓度测试。