用于处理废料的方法、工艺和固结粘合剂技术

本发明专利技术涉及废料处理技术领域，具体涉及一种用于处理矿山废料并将其转化为固结粘合剂以及利用所述固结粘合剂的方法和工艺。在该方法中，对在开采过程中形成的废料进行热处理，并且提供了废料向反应性可硬化材料的转化。固结粘合剂可以由这种材料制备，并且其可以用于硬化和稳定矿区域中待处理的废料，或者其还可以用于其它建筑应用中。以用于其它建筑应用中。以用于其它建筑应用中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理废料的方法、工艺和固结粘合剂


[0001]本专利技术涉及废料处理
，具体涉及一种用于处理废料的方法、工艺和固结粘合剂。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及一种废料处理利用的新方案。
[0003]更具体地说，本专利技术涉及一种处理矿区中的废水、污泥和沉淀物的方法和工艺，以及由废料制备的粘合剂。
[0004]本专利技术的内容在本专利技术的独立权利要求的前序部分中有更详细地描述。
[0005]例如，采矿工业、金属回收和开采产生大量含金属的废水、污泥和沉淀物，其处理需要大的池塘并且在许多方面是困难的。实际上，已经发现，在矿山和相关的回收和开采工厂的水处理中存在各种缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的思想是提供一种用于处理废料的新的和改进的方法和工艺(arrangement)。此外，一个目的是提供一种新的和改进的粘合剂。
[0007]根据本专利技术的方法的特征在第一独立权利要求的特征部分中阐述。
[0008]根据本专利技术的布置工艺(arrangement)的特征在第二独立权利要求的特征部分中阐述。
[0009]根据本专利技术的粘合剂的特征在第三独立权利要求的特征部分中阐述。
[0010]所提出的解决方案的思想是加热在矿山的开采过程中形成的废料，并且通过加热将其转化为反应性固结材料。所述废料可以是废水、污泥或底流(underflow)。所述加热是热处理步骤，其中使废料变得具有反应性。
[0011]所提出的解决方案的优点在于，在废水处理中形成的碎屑(fractions)和沉淀物，可以如本专利技术中所述以简单且成本有效益的方式硬化。另一个优点是硬化材料可以堆积和夹在其中的方式处理。这种地上储存和处理场的使用比在池塘中放置液体明显更有优势。由于在操作区域中不同类型池塘的数量和尺寸可以减少，因此也将实现空间和成本的极大节省。
[0012]此外，固体和硬化废物的储存、处理和处置比废水和其它液体的储存明显更安全。在固体材料的储存和处理中，可以降低由雨水引起的溢流和池塘结构破损的风险。
[0013]一个实施方式的思想是，如在本文件中描述的废料也可以指侧流材料(a side stream material)、或副产物、或联产产品(co
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product)。
[0014]一个实施方式的思想是，对在开采过程中形成的含石膏的废料进行热处理以形成粘合剂。含石膏的废料可以是中和的废料。
[0015]一个实施方式的思想是，上述含石膏的废料的干物质至少25％是石膏。
[0016]一个实施方式的思想是，对开采过程中形成的含硫酸盐的废料进行热处理以形成
粘合剂。
[0017]一个实施方式的思想是，将生物浸出过程中形成的废料热处理以形成粘合剂。
[0018]一个实施方式的思想是，将铁沉淀过程中形成的废料热处理以形成粘合剂。换句话说，开采过程是铁沉淀过程，并且在该过程中形成的废料被热处理以形成粘合剂。
[0019]一个实施方式的思想是，将矿石浮选过程中形成的废料热处理以形成粘合剂。换句话说，开采过程是矿石浮选过程，并且在该过程中形成的废料被热处理以形成粘合剂。
[0020]一个实施方式的思想是，向所制备的粘合剂中加入至少一种掺加料(admixture)，该掺加料与粘合剂一起形成固结结构。
[0021]一个实施方式的思想是，上述掺加料是来自金属工业的炉渣或来自金属工业的侧流材料。一种可能的掺加料是在发电厂中形成的灰。也可以使用所述掺加料的不同组合。在一些情况下，一种可能的掺加料或掺加料组分可以是水泥或水泥粘合剂。
[0022]一个实施方式的思想是，废料向反应性材料的转化仅通过加热来执行，而没有任何外部添加剂(additives)或粘合剂。由于不需要外部材料，该解决方案有利于物流和成本效益。
[0023]一个实施方式的思想是，在加热之前将废料与至少一种掺加料或添加剂混合，并将废料和至少一种掺加料或添加剂的混合物加热以形成粘合剂。
[0024]一个实施方式的思想是，通过使废料经受第一次加热来从废料中除去水。热干燥之后进一步进行热处理，其中干燥的废料被活化成反应性固结材料。在干燥之前，可以通过不同类型的过滤技术和其它固液分离装置来增加被处理的废料的固体物质含量。
[0025]一个实施方式的思想是，被处理的废料是含金属硫酸盐的废水、沉淀物、底流或污泥。因此，在溶液中，加热含金属硫酸盐的废料，使得其与水和氢氧化物转化为反应性的和固结的粘合剂。应当提及的是，从硫化物矿石中开采在采矿工业中是典型的，因为许多金属被结合在硫化物矿物中。所提出的解决方案适于与若干不同的金属开采工艺结合使用。
[0026]一个实施方式的思想是，在30
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300℃的温度下和在氧气的影响下加热在开采过程中形成的含金属废料。
[0027]一个实施方式的思想是，在30
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300℃的温度下加热在开采过程中形成的中和的废料，该加热可以在氧气的影响下进行。或者，热处理可以在无氧条件下或基本上不存在氧的情况下进行，例如在充氮的烘箱中，通过传热流体或通过传热气体或通过一些其它方式。
[0028]一个实施方式的思想是，在60
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600℃的温度下加热在开采过程中形成的含石膏的废料，以将处理过的材料活化成粘合剂。
[0029]一个实施方式的思想是，在60
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1500℃的温度下加热在开采过程中形成的废料，以将处理过的材料活化成粘合剂。
[0030]一个实施方式的思想是，处理包含硫酸钙CaSO4的废料，由此硫酸钙在加热下转化为作为固结材料的硬石膏。
[0031]一个实施方式的思想是，处理包含金属硫酸盐以及硫酸钙CaSO4和熟石灰Ca(OH)2的废料。因此，含金属硫酸盐的废料在热处理中被转化成一种与水和氢氧化物发生固结和反应的材料，并且进一步地，在中和过程中产生的硫酸钙CaSO4在热处理中被转化成硬石膏，该硬石膏也是固结反应材料。因此，热处理的最终产物可以是包含以两种或更多种不同方式变得具有反应性的组分的材料。通常，生物浸出中形成的含金属废水通过由氧化钙CaO
制成的石灰乳，即熟石灰CaSO4中，由此根据该实施方案引起反应性的情况适用于许多情况。
[0032]一个实施方式的思想是，在加热处理之后，将被致使变成反应性的固体材料研磨成适于用作可硬化粘合剂的细粉末。研磨甚至可以进一步提高材料的反应性。粉末还易于运输、处理和混合到待硬化的材料中。
[0033]一个实施方式的思想是，在矿山的生物浸出过程的废水处理中产生的底流通过将其与来自在矿山的生物浸出过程中产生的含水废料的粘合剂以一些上述方式混合而进行处理。因此，混入底流中的粘合剂使底流硬化到至少500kPa的硬度。不添加粘合剂不可能达到这种硬度。例如，仅通过过滤形成的固体物质饼的强度最高仅为几百kPa。
[0034]一个实施方式的思想是，通过热处理从矿山开采过程的废料制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种废料处理方法，该方法包括处理在矿山开采过程中形成的废水、污泥或底流的废料，并加热废料以将其转化为反应性固结材料，特征在于，矿山开采过程的所述废料通过热处理制得粘合剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将在开采过程中形成的含石膏的废料进行热处理以形成粘合剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在开采过程中形成的含硫酸盐废料进行热处理以形成粘合剂。4.根据前述权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，将在生物浸出过程中形成的废料进行热处理以形成粘合剂。5.根据前述权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，将在铁沉淀过程中形成的废料进行热处理以形成粘合剂。6.根据前述权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，将在矿石浮选过程中形成的废料进行热处理以形成粘合剂。7.根据前述权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其特征在于，制得的粘合剂用于硬化在相同开采过程中产生的不同废弃部分或相同废弃部分。8.根据前述权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，其特征在于，向所制得的粘合剂中加入至少一种掺加料，该掺加料与粘合剂一起形成固结结构。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废料向反应性材料的转化仅通过加热进行，而没有任何外部添加剂。10.根据前述权利要求1
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9中任一项所述的方法，其特征在于，执行所述废料的第一次加热以从所述废料移除水；以及在干燥之后，继续热处理以将干燥的废料活化成反应性固结材料。11.根据前述权利要求1
‑
10中任一项所述的方法，其特征在于，对含金属硫酸盐的废料进行热处理，使得其中所含的金属硫酸盐化合物被活化成材料，即固结并与水和氢氧化物反应。12.根据前述权利要求1
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11中任一项所述的方法，其特征在于，在30
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300℃的温度下和...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：贝托拉尔公司，
类型：发明
国别省市：