[發明專利]一種酸性礦山廢水處理材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110646602.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113354052B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李向東;鮑薇;馮啟言;胡振琪
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種酸性礦山廢水處理材料及其制備方法，屬于廢水處理技術領域。本發明通過將可回收生活垃圾裂解灰、氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁按照一定比例混合，加入適量水，制備成混合物；將制備好的混合物放置在溫度20～25℃、濕度在60％RH～80％RH的空間中10～12h進行熟化；熟化后，在80～105℃下煅燒3～4h，升溫至200～250℃繼續煅燒2～3h，繼續升溫至400～600℃煅燒1～2h；煅燒后冷卻至室溫即得。本發明利用可循環并且對環境污染較小的材料作為處理酸性礦山廢水的主要材料之一，可以降低對酸性礦山廢水處理的成本，縮短酸性礦山廢水處理的周期，而且減少了對環境的污染。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別是涉及一種酸性礦山廢水處理材料及其制備方法。

背景技術

隨著社會的不斷發展，人們對礦產資源的需求日益增加。而在選礦開采、尾礦堆放、廢石場中會排出含有多種重金屬的酸性廢水，每年酸性礦山廢水的排出量占工業廢水總排放量的1/10，但僅有不到5％得到處理。

礦石中的含硫物質與水、微生物、氧氣接觸，隨著時間的推移硫元素被氧化形成酸性廢水，甚至能達到2-3的極低pH值。酸性礦山廢水的高酸度會在運輸過程中對管道和設備造成腐蝕，極易引發危險并帶來財產損失；強酸性和水中的多種重金屬離子的存在使各種生物很難在其中生存,若未經處理便排放至自然水體，影響便會擴大，不僅使水體自凈能力降低，也會給自然界的生物多樣性帶來威脅。重金屬離子具有難降解、隨食物鏈富集的特性，若用被污染的水體對農業作物進行灌溉，水中的重金屬便會進入土壤、被植物富集并在食物鏈中層層積累，人類位于頂端會深受其害。酸性礦山廢水的處理已經成為當今采礦工業面臨的首要環境問題。

目前對于酸性礦山廢水處理的方法，主要是利用酸堿中和原理采用石灰直接投入其中，使得廢水中的酸度得到中和進而降低；但是，上述采用石灰直接投入酸性廢水中進行中和處理時，因石灰要在水中先進行硝化反應，生成微溶的氫氧化鈣；氫氧化鈣再與酸反應，進而使得對酸性廢水的處理周期延長；并且往往需要投入過量的石灰，導致廢水處理的成本較高，同時石灰的投入量難以控制，進而使得水的pH值難以控制，導致對廢水酸度處理的效果不理想以及不可控，而且石灰與水反應以后變成微溶氫氧化鈣，被水流帶走；這不僅造成浪費還產生新的污染；直接投入石灰需要人工不斷投料，還會消耗大量的人力。

因此，利用可循環并且對環境污染較小的材料作為處理酸性礦山廢水的主要材料之一，可以降低對酸性礦山廢水處理的成本，縮短酸性礦山廢水處理的周期，而且減少了對環境的污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種酸性礦山廢水處理材料及其制備方法，以解決上述現有技術存在的問題，使酸性礦山廢水的處理周期縮短，同時減少對環境的污染。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種酸性礦山廢水處理材料，該材料是由可回收生活垃圾裂解灰、氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁混合而成。

進一步地，所述可回收生活垃圾裂解灰、氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁的比例為(4～5)：(1～2)：(0.1～0.5)：(0.1～0.2)。

本發明還提供了該酸性礦山廢水處理材料的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將所述可回收生活垃圾裂解灰、氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁破碎后，按照(4～5)：(1～2)：(0.1～0.5)：(0.1～0.2)的比例混合，加入適量水，將所述可回收生活垃圾裂解灰、氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁制備成泥狀混合物；

(2)將制備好的混合物進行熟化；

(3)將熟化后的混合物進行煅燒，煅燒后冷卻至室溫即得。

進一步地，所述步驟(1)中破碎至粒徑≤1mm。

進一步地，所述步驟(1)中混合物為顆粒物，粒徑為0.5～1.5cm。