[发明专利]矿渣无害化处理方法及处理后矿渣的用途

说明书

本发明提供了一种矿渣无害化处理方法及处理后矿渣的用途，首先将矿渣中的部分重金属盐通过物理性搬移处理，使矿渣中锰含量从2.35％‑5.76％降至经水浸泡后水中锰含量为500mg/L左右，铜、铅、锌、铬等重金属全部符合国家标准。再通过将残存在矿渣中的金属进行固化还原处理的步骤，将残存在矿渣中可用性金属盐还原为不溶于水的状态，实现金属元素的固化，彻底实现矿渣的无害化处理。本发明所使用的蛋白质粉的成本低，使用比例小，容易获取；无害生产处理中，加温温度在150‑600℃，能耗低，适于大规模批量处理；并且，水洗液中的硫酸盐可再次循环使用。无害处理后的“渣料”可以作为建材等方面的原材料、添加料、辅料，能够产生富有经济效益。

技术领域

本发明涉及固体废弃物无害化处理技术领域，具体是一种矿渣无害化处理方法及处理后矿渣的用途。

背景技术

锰渣中残留的重金属等有毒有害元素严重威胁生态环境。这些重金属如铜、铅、锌、铬等和硫类酸类物质，锰渣中的锰作为五毒之首通过地表水为介质，污染土壤及地下水，矿区社会经济的可持续性发展及其生态环境受到严重威胁。目前，生产锰的出渣量巨大，约7～9吨原矿石提取1吨锰，产生6～8吨的矿渣。

目前，矿渣的处理方式主要是采用堆放的方式，进行无害处理的比例极低。不仅占用大量的土地资源，而且矿渣中含有的重金属主要以可溶性金属盐的形式存在，极易通过水迁移到环境中，污染土壤和水源。且目前的无害化处理方法存在以下缺陷：现完全无害化处理但成本十分高昂，大多数采取堆放。

(1)消除或减少了酸性类有毒有害物质，但碱性有毒有害物质仍旧存在，或者消除或减少了碱性类有毒有害物质，但酸性类有毒有害物质仍旧还有，有的甚至是加重了，是一种“此减彼增”；无害化程度上即不全面又不彻底。

(2)无害化处理的方法基本上还处于实验室阶段，而且处理成本和能耗都高，脱离当前社会经济现实，无法达到“工业处理的规模化”。

(3)“再次分选法”对锰渣进行资源的再次利用，然而提取或回收“部分金属”的量极其微小，“再次被废弃的固体物”不仅体积量没有实质性的减小，而且有毒有害的重金属元素仍旧存在。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种适用于工业应用的、能够完全无害化处理的矿渣无害化处理方法及处理后矿渣的用途，以减少矿渣堆放带来的土地资源浪费、环境污染等问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种矿渣无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将蛋白质粉与矿渣混合均匀，所述矿渣中含有金属硫酸盐、氨、碱，含水率为25％-31％；蛋白粉中的蛋白质与矿渣中的水份、硫酸、氨形成凝胶，将金属离子包覆起来；

(2)将步骤(1)中得到的混合物加热到150-600℃，由凝胶包覆的金属离子，随水蒸气一同蒸发进入蒸汽收集管道，凝胶中的蛋白分子在高温下碳化，对气体进行水洗脱硫和脱酸处理，同时蛋白分子碳化的产物溶于水；

(3)将步骤(2)处理后的矿渣润湿处理，使其含水率达到70％-90％，再与重质戓轻质碳酸钙搅拌均匀，将残留的可溶性金属盐还原固化。

进一步的，所述蛋白质粉为工业蛋白粉。

进一步地，所述蛋白质粉为植物蛋白、动物蛋白之一或两者的混合物。

进一步地，所述步骤(1)中，将蛋白质粉通过喷洒的方式分散在平摊的矿渣上。

进一步地，所述平摊的矿渣的厚度为3-5cm。

进一步地，所述金属是指铜、铅、锌、铬、钡、锰、硒、汞的一种或多种。

进一步地，所述蛋白质粉与矿渣的质量比为1:500～1:1000。