[发明专利]一种改性铜矿尾矿渣及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性铜矿尾矿渣及其制备方法和应用，涉及固体废物处理处置与资源化以及水污染处理技术领域。具体公开的制备方法为：将铜矿尾矿渣粉末置于硅酸钠溶液中浸泡后干燥，然后将其配制成铜矿尾矿渣悬浮水溶液，向铜矿尾矿渣悬浮水溶液中加入FeCl₃和AlCl₃的混合溶液，震荡反应；震荡反应结束后，调节反应体系pH为6.9，将反应体系进行离心分离后收集固相，即得改性铜矿尾矿渣。本发明的改性铜矿尾矿渣用作水体钝磷吸附剂，在添加于水体沉积物中和覆盖水体沉积物的情况下，均能实现优异的钝磷效果。同时，本发明的制备方法简单、适合大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及固体废物处理处置与资源化以及水污染处理技术领域，特别是涉及一种改性铜矿尾矿渣及其制备方法和应用。

背景技术

目前，原生铜矿的存量较少，但铜尾矿二次资源量却极为丰富。铜矿石组成复杂性，加上选矿技术及设备落后，导致尾矿的成分中铜含量高低不一。没被充分利用的大量铜尾矿渣不仅占用大量土地，造成资源浪费，而且对环境产生严重污染。所以，实施铜尾矿渣资源综合开发利用，兴利除害，变废为宝，利国利民，一举多得，有着重大的现实意义和深远的历史意义。铜尾矿渣资源综合开发利用是保护生态环境的第一需要，保护生态环境是企业的重要责任，做好铜尾矿渣综合开发利用，是保护金山银山自然生态环境的必然要求；铜尾矿资源综合开发利用是消除安全隐患的迫切需要。铜尾矿渣库因历史遗留原因简单露天长期堆放，如遇极端天气或不可预见因素诱发，有可能出现滑坡、泥石流、溃坝等危险，直接威胁人们生命财产安全。加强铜尾矿渣资源综合开发利用技术研发应用及管理，有利于从根本上消除安全隐患，保护人民生命财产安全。铜尾矿渣资源综合开发利用是矿山冶金业转型升级的重要契机。目前，部分铜矿产业链条短，产品档次低。铜尾矿渣资源综合开发利用技术，是发展循环经济、转变经济发展方式、调整产业结构、增强可持续发展能力、节约用地、增加就业渠道的重要途径。

同时，湖泊、水库、池塘等缓流水体的富营养化已成为制约经济社会持续发展的重大环境问题。磷是导致水体富营养化的主要影响因子之一，水体中的磷按来源可分为外源磷和内源磷。沉积物是水体的重要组成部分，外源磷经地表径流、大气沉降等途径进入水体中后，可经吸附、络合、絮凝、沉降等作用埋藏于沉积物中，成为潜在的污染源。当外界环境条件合适时，原先蓄积于沉积物中的磷会通过解吸、溶解或生物分解等过程而释放出来，成为水体中磷的内源。随着人们对污染排放控制及水体修复管理力度的加大，外源磷的输入已经得到有效控制，沉积物中内源磷的释放逐渐成为富营养水体生态修复的主要障碍之一。因此，控制沉积物磷的释放，对于水环境富营养化的防治具有重要意义。

当前，国内外主要的水体沉积物磷释放控制技术包括原位控制技术和异位控制技术。其中，原位控制技术由于不需要额外的沉积物处理处置场地，具有显著的技术优势。国内外常见的沉积物磷释放原位控制技术有曝气复氧、铝盐钝化、硝酸盐注射、生态修复、物理覆盖、活性覆盖/改良等技术。其中，活性覆盖/改良技术，即将钝磷吸附剂材料覆盖到沉积物-水界面上方或添加进沉积物中对沉积物磷进行钝化，近年来已经引起研究人员的广泛关注，它被认为是一种极具应用前景的水体沉积物磷释放控制技术。

因此，能否废渣不废，将铜尾矿渣开发利用成一种新的材料水体钝磷吸附剂更具实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性铜矿尾矿渣及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，打破传统思维环境工程领域有关水、气、渣、声、土等学科细分的思维及技术桎梏，利用时间和空间错配形成的所谓固体废物改性制备作为治理缓流水体富营养化的钝磷吸附剂，以实现以废物治理废水之资源化目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明的目的之一是提供一种改性铜矿尾矿渣的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铜矿尾矿渣粉末置于硅酸钠溶液中浸泡，浸泡结束后干燥处理；