[發明專利]適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料及制備方法

在審

• 申請號: 201810604955.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN110591716A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 吳代赦;馬志飛;李建龍
• 申請（專利權）人: 岳西縣九方農業有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09B3/00
• 代理公司: 36123 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張以標

本發明公開了一種適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料，包括粘合劑、微生物載體材料、兼氧硫酸鹽還原菌、污泥和稻草混合物、硫酸鹽、水。本發明得到的修復材料通過多種材料的復配，具有緩慢釋放碳源和硫元素功能，充分利用微生物自然生長持續提供微生物，原始環境繁殖生長提高環境適應能力，加快礦石表面生物膜的生成，實現成本低，使用壽命長，且具有長期釋放碳源和硫源，可提高重金屬的控制效率。

技術領域

本發明涉及礦山污染修復技術范疇，具體涉及適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料及制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展，我國大量開采礦產用于國民生產，然而大量開采礦山導致了大量廢棄礦石的出現，據統計，我國每年產生工業廢渣近40億噸，不斷涌現出大量的尾礦庫，由于早期的處置處理不當，未作任何防滲，甚至是隨意堆放，經長期的自然氧化、降雨淋濾作用，大量的有毒有害物質通過不同路徑進入周邊環境，對周邊土壤地下水、居民飲水、生態安全和人體健康造成巨大風險，每年造成上千億元的經濟損失，近些年，我國廢礦石環境污染事件頻發，急需開展綜合整治。

目前，在鐵礦和銅礦開采過程中產生的大量廢棄的含硫廢礦石，可產生大量富含硫酸鹽和重金屬離子(As、Cu、Cd、Pb等)的酸性礦山廢水，對周邊水體、土壤產生了嚴重的污染。同時，因淋濾產生酸性廢水對污染治理難度大，對技術適應性要求高。現階段對于尾礦主要是采用物理處置、化學處置以及微生物方法降低污染。物理處置主要是異位搬遷和原位阻控，前者主要是通過標準的尾礦庫建設，防止酸性廢水的下滲，并進行頂端硬化，避免降雨淋濾；后者是在廢礦石堆體周邊設置垂直防滲帷幕，且帷幕底端需設置在隔水層底板上，頂端再進行硬化。以上兩者工程手段對尾礦庫處置存在相同的問題，工程量大、資金投入高。另外，酸性廢水的存在，會使堆體產生大量的嗜酸氧化性微生物群落，加劇廢礦石酸性廢水的生成。除此之外，植物從環境中吸收重金屬后，會通過食物鏈在動植物、人體內富集，不僅人類身體健康有害，更嚴重危害了生態環境。化學處置方法一般采用化學藥劑的添加實現含硫廢礦石穩定化處置，但由于需要投加大量的化學試劑，存在二次污染的風險，且僅是對已產生的酸性廢水中的重金屬離子進行穩定化，無法有效避免酸性廢水的產生。微生物處置方法具有處理費用低、可去除多種重金屬離子等優點，部分微生物處置方法也是針對已產生的酸性廢水進行處置，無法阻斷礦石與雨水、氧氣等接觸產生酸性廢水的問題。因此，可以通過微生物方法，在礦石顆粒表面形成多層的“微生物膜”，實現既能阻斷水與礦石的接觸的途徑，降低廢水產生，避免重金屬的不斷溶出，也能降低大體量的礦石修復成本，但在實際工程實施過程中，需要連續補充大量的微生物，以實現膜的生成，故需要大量的人為補給微生物，同樣增加了成本。

基于以上存在的問題，需要設計一種適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料及制備方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料及制備方法。

本發明通過下述方案實現：

一種適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料，按質量百分比計，所述修復材料包括以下組分：

所述粘合劑中水泥、細沙、麥芽糊精的質量比為0.5-1:0.3:0.8-1。

述微生物載體材料包括沸石和水熱碳。

所述修復材料呈微球顆粒狀，粒徑為0.5mm～2mm。

一種適用于尾礦廢石重金屬污染穩定化修復材料的制備方法，該修復材料的制備方法包括以下步驟：

(1)將沸石加入葡萄糖配置成濃度為40～50g/L的沸石-葡萄糖混合液，然后依次進行超聲波均勻分散、水熱反應、過濾得到固體材料，將固體材料沖洗和烘干后得到微生物載體材料；

(2)選用水泥、細沙、麥芽糊精，按照質量比0.5-1:0.3:0.8-1均勻混合，得到粘合劑；