[发明专利]煤矸石整治工艺

说明书

优先权

本申请要求2013年4月30日提交的名称为“煤矸石整治工艺”的美国临时专利申请第61/817,395号的优先权和权益，其通过引用全文并入本文。

发明领域

本发明涉及环境整治工艺。更具体地，本发明涉及用于煤矸石整治的工艺。

背景技术

来自煤炭开采操作的矸石在积堆排放来自铁和硫与沉淀水和/或地下水反应的高酸化水时能够造成环境危害。这种问题对于地下采矿操作来说特别值得注意。目前公认的保护地下水免受这样的酸性排水的方法包括用钙质石灰材料处理积堆和/或部分或完全用衬垫密封积堆。

这些衬垫是昂贵的并且不提供永久性的障碍。经过一段时间，衬垫可以降解，从而导致酸性排水进入地面和/或水源。此外，积堆受制于不美观、缺乏植被、不稳定、不安全、易流失、不能生长植被，需要排水池或其他昂贵的管理径流机制的弊端或它们的组合。

与现有技术相比显示出改进的煤矸石整治工艺将是期望的。

发明内容

在示例性实施方案中，煤矸石整治工艺包括提供煤矸石和将炉渣与至少一部分煤矸石共混形成媒质(medium)。煤矸石具有颗粒尺寸。媒质具有约3.5和约10范围内的pH值并且媒质以小于24英寸的厚度应用于煤矸石积堆时有利于植被生长。

在另一个示例性实施方案中，煤矸石整治工艺包括提供煤矸石，所述煤矸石具有颗粒尺寸，具有小于约3.5的pH值，且具有按重量计约4％和约8％之间的Fe₂O₃，约14％和约18％之间的Al₂O₃，至少约0.01％的MnO，约2％和约5％之间的S，以及约25％和约35％之间的C的组成，和将炉渣和至少一部分煤矸石共混形成媒质，炉渣来自选自不锈钢、碳钢、铝、磷酸盐、铜、锌、非铁材料、合金钢、铁、煤炭发电以及它们的组合的产品的生产。媒质具有约3.5和约10范围内的pH值并且媒质以小于24英寸的厚度应用于煤矸石积堆时有利于植被生长。

在另一个示例性实施方案中，煤矸石整治工艺包括提供煤矸石，所述煤矸石具有颗粒尺寸，具有小于约3.5的pH值，且具有按重量计约4％和约8％之间的Fe₂O₃，约14％和约18％之间的Al₂O₃，至少约0.01％的MnO，约2％和约5％之间的S，以及约25％和约35％之间的C的组成，和共混来自不锈钢和铁生产中的一种或两者的矿渣以形成媒质。媒质具有约3.5和约10范围内的pH值并且媒质以小于24英寸的厚度应用于煤矸石积堆时有利于植被生长。

本发明的其他特点和优点，将因下文与以示例性方式说明本发明原理的附图相结合对优选实施方案更详细的描述而明显。

附图简述

图1是根据本发明公开的根据煤矸石整治工艺的包括共混物作为媒质的积堆的示意图。

图2是根据本发明公开的园艺共混物作为媒质的示意图。

图3是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的pH值的图表。

图4是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的电导率的图表。

图5是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的溶解性总固体的图表。

图6是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的氧化还原电势的图表。

图7-8是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的Fe含量的图表。

图9-10是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的Al含量的图表。

图11-12是比较对照、对比性实施例和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的Mn含量的图表。

图13是比较对照和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的硫含量的图表。

图14是比较对照和落入本公开的实施方案说明包括煤矸石的媒质的氯含量的图表。

图15是根据落入本公开的实施方案的包括煤矸石的媒质的pH值的图表。

图16是根据落入本公开的实施方案的包括煤矸石的媒质的Fe含量的图表。

图17是根据落入本公开的实施方案的包括煤矸石的媒质的Al含量的图表。