[发明专利]一种铅锌废石尾矿的稳定化药剂及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种铅锌废石尾矿的稳定化药剂及其制备和应用。该稳定化药剂由粉剂和液剂组成；所述粉剂含有的组分及各组分在粉剂中所占的重量百分比为：生石灰45%～60%，黏土矿物材料18%～26%，磷基化合物15%～23%和三硫代硫酸钠4%～8%；所述液剂含有的组分及各组分在液剂中所占的重量百分比为：磷基化合物4%～12%和水88%～96%。本发明的稳定化药剂可针对铅锌废石尾矿重金属溶出的问题进行治理，能将铅锌离子转换成矿石型化合物，从而降低铅锌离子在淋溶状态下的溶出速率，进而有效的控制排弃尾矿石造成二次污染的风险。

技术领域

本发明属于污染土壤修复领域，特别是涉及处理铅锌矿区废石尾矿的稳定化药剂，使其中的铅锌稳定化，降低重金属污染物铅锌的溶出。

背景技术

随着经济和工业化进程的进一步发展，矿产资源的需求量日益增大，人类的矿山资源的开发也随之越来越频繁，开发程度也越来越深。矿山开采活动对环境的污染主要包括固体废物污染、矿井水污染、矿山粉尘污染等方面。对于金属矿山而言，选矿厂排弃的尾矿是矿山的主要固体废物之一。废弃的铅锌尾矿通常呈与硫化矿物伴生的状态，在空气中裸露堆存的过程中，硫化矿物通常因化学氧化与生物氧化形成硫酸与亚硫酸，这些酸将大大增加矿石中重金属的浸出速率，从而使流经这些露天堆放的矿石尾矿的径流水中重金属离子大幅增加，给河流下游段受体人民群众身体健康造成危害。

针对这类重金属污染问题，可以对废石尾矿进行药剂稳定化处置，来控制重金属污染物的溶出，从而降低废弃尾矿石对环境造成二次污染的风险。目前，在药剂稳定化技术中常用的稳定药剂有硫化钠、硫代硫酸钠、氧化钙、高分子有机稳定剂、铁酸盐、粘土矿物等。这些药剂在工程实施过程中，可能或多或少存在着成本高、处理后产物增容比高、处理过程操作性复杂、操作条件高、处理后产物不具有良好的抗热性、抗酸性和热稳定性等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铅锌废石尾矿的稳定化药剂及其制备和应用。

本发明提供的铅锌废石尾矿的稳定化药剂，由粉剂和液剂组成；

所述粉剂含有的组分及各组分在粉剂中所占的重量百分比为：生石灰45%～60%，黏土矿物材料18%～26%，磷基化合物15%～23%和三硫代硫酸钠4%～8%；

所述液剂含有的组分及各组分在液剂中所占的重量百分比为：磷基化合物4%～12%和水88%～96%。

优选地，所述粉剂含有的组分及各组分在粉剂中所占的重量百分比为：生石灰54%，黏土矿物材料22%，磷基化合物18%和三硫代硫酸钠6%；所述液剂含有的组分及各组分在液剂中所占的重量百分比为：磷基化合物8%和水92%。

其中，所述粉剂中：所述黏土矿物材料为钠基膨润土、高岭石和蒙脱石的其中一种或其组合，所述磷基化合物为磷酸铵盐；所述液剂中：所述磷基化合物为磷酸二氢钠。

优选地，所述粉剂与液剂的重量比为1：0.25。

本发明还提供上述的铅锌废石尾矿的稳定化药剂的制备方法：取所述粉剂的各组分按照配比混合，得粉剂；取液剂的各组分按照配比混合，得液剂。

本发明还提供上述的铅锌废石尾矿的稳定化药剂的应用方法：取所述铅锌废石尾矿的稳定化药剂的粉剂和液剂与铅锌废石尾矿混合，养护。

优选地，所述铅锌废石尾矿分选和破碎为粒径小于5cm的碎石后，再与所述铅锌废石尾矿的稳定化药剂的粉剂和液剂混合，养护。

进一步优选地，上述的应用方法，包括如下步骤：

（1）采用振动筛将铅锌废石尾矿中粒径小于5cm的碎石分选出来；

（2）采用破碎机将铅锌废石尾矿中粒径大于5cm的碎石进行破碎，破碎至粒径小于5cm；