[发明专利]最小化酸性废物产生来加工矿石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通常的采矿领域，并特别涉及一种用于最小化酸性废物产生来加工矿石的方法。

背景技术

本领域公知采集和储存含硫化物的物质如矿山尾砂(mine spoils)、金属矿石、煤层(coal seams)和尾矿(tailings)常导致产生酸性废物，而酸性废物又对环境有害。的确，酸性废物有害地影响动物群和植物群。而另外，当矿石的产酸潜能超过矿石的中和能力时，常产生硫酸。然后，硫酸可溶解于水中而产生硫酸溶液。这些硫酸溶液对混凝土结构如桥梁和水坝具有有害影响。另外，酸和可被酸溶解的重金属例如铁和砷使水质下降，并可消减有壳的水生动物和鱼等。

含硫化合物例如黄铁矿矿石等的氧化的确产生酸性溶液。其化学反应涉及含硫化合物在氧气和水的存在下氧化形成氢氧化铁和硫酸。所述酸性溶液通常被称为酸岩排水或酸矿排水。所述酸性溶液溶解并动员几种中性或碱性条件下仍较不可溶的金属，特别是铁和镁。

现有技术中，主要通过浓缩产生酸硫化物和将它们储存至例如盆地或湖泊的水体中而解决与酸矿排水有关的问题。所述硫化物的溢流或浸没防止与空气接触并因此防止所述硫化物被氧化。尽管该现有技术方法有些用，但它具有许多缺点。

的确，在某些沉淀中，硫化物的浸没需要沉淀池的建立及其维护，以防止池的排水(如果发生排水，会最终导致硫化物氧化并因此导致酸产生)。另外，对于某些矿石，收集足够的硫化物以使废物转化成非产生酸的物质简直还不可行。

针对该背景技术，需要一种用于最小化酸性废物产生来加工矿石的改进方法。本发明的目的是提供这样一种用于最小化酸性废物产生来加工矿石的方法。

发明内容

在第一个广泛方面，本发明提供了一种使用碳酸盐以最小化酸性废物产生来加工矿石的方法。所述方法包括将碳酸盐添加至矿石，且在将碳酸盐添加至矿石之后，大体上一起碾磨矿石和碳酸盐以产生处理的矿石混合物。大体上一起碾磨矿石和碳酸盐大体上混合并匀化矿石和碳酸盐，使得随后在处理的矿石混合物中产生的酸在处理的矿石混合物中大体上被碳酸盐中和。

本发明的优点包括所述方法允许以较低成本生产非产生酸的矿废物。另外，所述方法较易并入现有的矿石处理工艺。

另外，所述方法解决了与酸性废物产生有关的问题根源，并因此相对有效。另外，所产生的矿废物可储存于仅需最小维护或不需维护的条件下。因此，所述方法允许储存废物的固有相对安全方式，而其不受阻止废物储存地点的必需维护的社会经济动荡例如武装冲突和破产的影响。

在本发明的某些实施方案中，添加接近矿石加工设备有利挖掘的矿石形式的碳酸盐，由此改进所述方法的成本效果。

已发现所处理的矿石混合物较稳定并可经历大多数常用的矿石加工步骤而不丧失其中和特性。

在另一个广泛方面，本发明提供了一种使用碳酸盐以最小化酸性废物产生来加工矿石的方法。所述方法包括碾磨碳酸盐和矿石，使得碳酸盐和矿石具有大体上相似的粒度，并混合碾磨的碳酸盐和碾磨的矿石以产生处理的矿石混合物。混合碳酸盐和矿石以产生处理的矿石混合物使得随后在处理的矿石混合物中产生的酸在处理的矿石混合物中大体上被碳酸盐中和。

参考附图阅读下列仅通过举例方式提供的本发明优选实施方案的非限制性描述，本发明的其他目的、优点和特征将变得更加显而易见。

附图简述

在附图中，流程图形式的唯一图描述了根据本发明的一个实施方案使用碳酸盐以最小化酸性废物产生来加工矿石的方法。

详细描述

所述方法基于下列观察结果：即产酸矿石和非产酸矿石之间常存在差异，这是因为前者不含有足以以消耗可产生的所有酸的天然存在的碳酸盐。所产生的酸的量主要与矿石中所含硫化物可产生的酸的量和矿石中所含碳酸盐可中和的酸的量之间的差异有关。

因此，所述方法依赖于将碳酸盐例如白云石、方解石、白云石和方解石的混合物或任何其他的碳酸盐添加至矿石。例如，非限制地，将碳酸盐以预定比例添加至加工厂的磨矿回路。

碳酸盐的使用与采矿工业中长久以来用氢氧化物产品中和酸的传统方法大不相同。的确，在采矿工业中，最常使用的中和产品通常是生石灰和熟石灰(CaO或Ca(OH₂)。尽管这些产品是有力的酸中和物，但它们较易被雨水浸滤。

发现：令人吃惊地，在将碳酸盐添加至矿石之后，在目前对于所述矿石进行的大多数加工过程中，碳酸盐仍与矿石混合。另外，在其中碳酸盐大体上不溶于水的本发明实施方案中，在矿石中仍可相对长时间地含有碳酸盐，甚至在矿石被暴露于雨水储存时也是如此。