[发明专利]快速钝化包裹磷尾矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于矿石或废料处理领域，具体涉及一种快速钝化包裹磷尾矿的方法。

背景技术

磷矿石是磷化工行业最基本的原材料，在农业、医药、食品、纺织、玻璃和国防工业中有广泛的应用。我国磷矿总量丰富，但长期的不合理开采和加工等过程造成了磷矿资源的极大浪费，同时也对环境造成了很大影响。磷矿主要成分为P₂O₅、SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃，还含有微量的重金属元素（如铬、镉、砷、铅、汞等）和放射性元素（如：铀、镭、氡等）以及氟化物。在磷矿开采区矿物的堆放以及尾矿的堆存过程中，矿物和尾矿中的重金属元素深入地下水或随雨水一起向周围扩散，造成土壤重金属污染，同时污染农作物，最后通过食物链进入人体，影响人类健康。

随着矿业的迅速发展，矿区乃至矿业城市周边土壤重金属污染问题已成为环境污染的热点问题之一。磷矿石污染的危害性主要表现在：（1）进入土壤的重金属被吸附在土壤胶体表面或包含于矿物颗粒内，可移动性差，迁移距离短：（2）土壤重金属污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和对农作物以及对人或动物的健康检查才能揭示出来，其危害被发现通常会滞后较长的时间：（3）不能被土壤微生物分解，不能通过焚烧的方法从土壤中去除，相反可以在生物体内富集，有些会转化为毒性更大的甲基化合物，表现出不可逆性和蓄积性。因此，土壤环境一旦被污染，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难自我修复，必须采用各种有效的治理技术才能消除污染。目前，土壤重金属污染治理和修复主要从两方面着手：①活化作用增加重金属的溶解性和迁移性，去除重金属；②钝化作用改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属的迁移性和生物有效性。基于这两种原理，人们提出物理、化学、生物等修复方法。物理修复包括客土、换土和深耕翻土等措施，该法效果显著、稳定，但工程投资大、易破坏土壤结构，并且高浓度污染水平的土壤，易增加对操作者的潜在危害；化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性，该方法简单易行、效果显著而得到广泛应用，但是化学法也存在二次污染、土壤质量下降等问题；生物修复是通过微生物作用吸收、降解、转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。利用该方法能够避免对操作者的危害，同时也不存在第二次污染，但是目前并未见微生物修复磷尾矿的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供快速钝化包裹磷尾矿的方法，操作简单，使用仪器少，钝化包裹磷尾矿周期短，磷尾矿中金属元素的浸出能够得到有效抑制。

为实现上述发明目的，提供如下技术方案：

快速钝化包裹磷尾矿的方法，包括如下步骤：

A、取氧化亚铁硫杆菌接种至含磷尾矿矿渣和改良9K培养基的培养液中，用硫酸溶液调节pH至1.5～3后进行驯化，得驯化氧化亚铁硫杆菌，所述改良9K培养基各组分浓度如下：（NH₄）₂SO₄3g/L、K₂SO₄3g/L、MgSO₄·7H₂O0.5g/L、Ca（NO₃）₂0.1g/L、KH₂PO₄1～3g/L、FeSO₄·7H₂O25～35g/L和Fe₂（SO₄）₃5～10g/L；

B、将步骤A所得驯化氧化亚铁硫杆菌接种至含磷尾矿矿渣和改良9K培养基的培养液中，用硫酸溶液调节pH至1.5～3后钝化84～108小时。

优选的，所述步骤A中，取氧化亚铁硫杆菌接种至含磷尾矿矿渣和改良9K培养基的培养液中，用硫酸溶液调节pH至1.5～3后，在温度为30～35℃、转速为120～160rpm条件下驯化18～24小时，得驯化氧化亚铁硫杆菌。

更优选的，所述步骤A中，取氧化亚铁硫杆菌接种至含磷尾矿矿渣和改良9K培养基的培养液中，用硫酸溶液调节pH至2后，在温度为32℃、转速为120rpm条件下驯化24小时，得驯化氧化亚铁硫杆菌。

优选的，所述步骤A中，所述培养液中磷尾矿矿渣的浓度为50～100g/L。