本发明专利技术公开有色金属、稀贵金属矿渣综合利用与矿区生态修复工艺，该工艺包括：矿渣配料湿磨至60%的颗粒通过20目～-320目筛，在封闭式体系中，利用空气、富氧或纯氧，在温度40℃～150℃、压力0.01～1MPa条件下液相氧化还原预处理，并于温度500℃～1000℃内高温氧化还原多孔成型烧结；有价元素提取利用和有害元素分离提取与结构转型（无公害化处理）后，母液电化学处理与自控成份调整后循环使用，残渣分离与逆流洗涤至可溶性成分含量达到后续相关工艺要求后，综合利用与土壤化处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工矿业废渣回收和利用技术，具体地，涉及有色金属、稀贵金属矿渣综合利用与矿区生态修复工艺。
技术介绍
现代选矿企业大量的尾渣堆积如山，尤其是以各类氰化法为主的稀贵金属提取的氰化尾渣和各类堆浸矿渣给矿区造成严重的环境污染，矿区生态环境遭到破坏，土地资源不能合理利用，自然灾害日趋严重。尤其是在土地资源和水资源贫乏的我国长江、黄河上游地区稀贵金属的氰化提取工艺，严重威胁中下游人口稠密区和大中城市的饮水安全和生态环境恢复；造成大量的土地资源和水资源浪费；这对于土地资源(可耕地和森林、草原覆盖面积)和水资源十分贫乏的中国及相关各国而言，无疑是一种无可估量的资源浪费。因此，以合理的新工艺工艺解决大量的有色金属、稀贵金属尾渣处理与综合利用， 清除传统氰化工艺与堆浸工艺对饮水安全的潜在威胁及对矿区生态环境的严重破坏，已成为中国西部可持续发展和世界各国生态环境保护的重大课题，矿渣综合利用与矿区生态环境恢复是中国西部可持续发展和世界各国生态环境保护的基本要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的工艺问题是提供有色金属、稀贵金属矿渣综合利用与矿区生态修复工艺，该工艺对于各种类型的有色金属、稀贵金属矿渣采用统一的标准化工艺模块设计，使工矿业废渣得到彻底回收利用，同时改善了生态环境。本专利技术解决上述工艺问题所采用的工艺方案是有色金属、稀贵金属矿渣综合利用与矿区生态修复工艺，包括以下步骤A.矿渣预处理初碎至100%的颗粒通过10目筛后，以循环液配料，固液比1:2 1:5，湿磨至60%的颗粒通过20目 320目筛；所述循环液是指包含至少一种氧化剂的溶液，并且所述氧化剂的浓度以NaClO3计，浓度为0. 0Γ0. 5mol/L;B.液相催化氧化将上述步骤所得到的固液混合物置于充有空气、富氧或纯氧的封闭系统内，调整温度至40°C 150°C，维持总压力为0. 01 MPa IMPa ；C.将步骤B液相催化氧化后所得到的混合料进行固液分离，得到固相和液相，对所得固相进行逆流洗涤；D.经步骤C处理所得液相中添加Ca(OH)2，澄清后分离得到含S、As及其他有害元素的残渣固体、以及经Ca(OH)2澄清的液相；含S、As及其他有害元素的残渣固体深埋或进一步综合利用；经Ca (OH)2澄清的液相经过再生处理，使其成分和浓度与所述步骤A的循环液相同后，回补到步骤A中作为循环液；E.将步骤C所得固相制粒成型，制粒所得到的颗粒在空气、富氧或纯氧环境中，于温度 5000C 1000°C通过多孔烧结成多孔微粒结构；4F.非氰提取将步骤E所得的多孔微粒结构于40°C 80°C的提取体系中提取，所述提取体系是指添加非氰提取试剂形成的封闭体系，并且所述提取体系的平衡气相总压为 0.09 ΜΡεΓΟ. 11 MPa ；所述提取体系是包含下述离子或分子的平衡体系Ca2+、NH3、NH+4、S2—、 S、SO广、S2032\ S广、SO广、H2O2, 02、O3> 02\ Cr、Cl2, C10\ ClO2, CIO” Br\ Br2, Br03\ Γ、12、 IO3^ ；并且所述提取体系中，总S含量为0. 5mol/L^5mol/L ；所述非氰提取试剂包括硫代硫酸盐、多硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐，氯气、次氯酸钠、氯化钠、二氧化氯及其它氧化性氯化物，溴液、溴化钠、次溴酸钠及其他氧化性溴化物，碘、碘化物、碘酸钠及其他氧化性碘化物； 并且所述非氰提取试剂内不含无机氰离子CN-、也不含有机氰基一CN ；G.步骤F提取后分离得到残渣混合料和提取液；所述提取液包括贵液和贫液；所述贵液通过电化学分离或置换分离方法得到有色金属和稀贵金属；所述贫液经净化、电化学处理后、自动监测其成分及相应浓度，根据自动监测所得溶液的成分及相应浓度情况补充添加非氰提取试剂使其各相关成分和浓度符合所述步骤F的提取体系的成分要求后，返充到步骤F的提取体系中。上述技术方案中，所述非氰提取就是以不含CN—及R-CN类巨毒的高效综合试剂 (对需提取物而言)进行有价元素提取利用的过程，即将步骤E多孔微粒结构中以固态存在的有价元素转化为有色金属和稀贵金属元素的络合离子，使其以离子状态存在溶解在提取液中。所用试剂就称为非氰试剂。通常，非氰试剂为多种有效成份的混合物，对于不同的矿渣或不同的工艺过程而言，可以有不同的组成。添加非氰试剂形成的提取体系中，多价“Ca2+、NH3> NH^ +”为平衡离子，用于调节 PH 和负离子电平衡。“S2-、S、SO广、S2032\ Sx2\ SO广、H2O2, 02、O3> 02\ Cl\ Cl2, C10\ ClO2, C1CV、Br—、Br2, BrOf、Γ、12、IOf ” 为提取体系的有效成分。所述步骤A中的氧化剂包括臭氧，无机过氧酸，H2O2，氧化性无机含氧酸及其盐类和氧化性无机元素；所述氧化性无机元素是指氧、硫、氯、溴、碘。所述步骤A中的循环液中还包括具有催化功能的表面活性剂或无机催化剂；所述表面活性剂包括渗透剂和乳化剂；所述无机催化剂为活性Mn02、iV+、Cu2+中的至少一种。渗透剂可以增强液相的渗透能力，乳化剂可以增强体系状态的稳定性。所述步骤D中，所述再生处理包括以下至少一个步骤①利用电化学调节； 向Ca(OH)2澄清的液相中添加氧化剂、催化剂；至再生后液相中的成分和浓度与循环液相同。 所述步骤F非氰提取过程中，调整提取体系PH值，使提取体系PH保持1. 5 11，PH 值调整采用 H2O-Ca (OH) 2-NH3-NH4Cl-(NH4) 2S04-H2S04 体系。 所述步骤G的残渣混合料进行逆流洗涤至残渣混合料中可溶性重金属离子和有毒元素含量达到环保要求后，进行以下步骤①土壤化成型，土壤化成型后用于矿区复耕、复林、复草使用；或者 直接作轻质建材使用。综上所述，本专利技术与现有工艺相比，具有如下优点(1)、对于各种类型的有色金属、稀贵金属矿渣采用统一的标准化工艺模块设计；各段工艺过程采用标准设备配套，根据项目规模，地域条件等元因素，采用移动式、半移动式和组合式系列标准设备配套；便于迁移和对中、小型稀贵金属矿区实施生态恢复工程和矿渣回收利用。(2)、对于项目必须的贮水、净化、循环水池等基础设施，还可以兼作矿区生态恢复后的农业、林业、生活污水处理和森林消防用水设施。(3)、对于含S、As等有害易气化元素的矿渣预处理采用液相工艺，使有害元素的去除更加彻底；体系气体排放严格执行中国和国际环保标准，符合环保标准。(4)、稀贵金属提取的非氰化提取试剂为无高毒性试剂，残渣可溶性无机盐含量以适宜于综合利用和有利于复耕、复林、复草的土地工艺要求为原则根据项目所处地域和项目目的按标准系统设计。附图说明图1为本专利技术实施例1的流程示意图。 具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，本实例以中国四川省阿坝州松潘县漳腊含砷金矿渣的处理为例。本实施例通过有害元素去除和非氰化处理与残渣土壤化成型等工艺不仅实现了矿渣回收和综合利用的目的，而且恢复矿区生态环境，实现了矿区复耕，复林，复草的目的。工艺过程如下A、矿渣预处理初碎至100%的颗粒通过10目筛后，以循环液配料，固液比1:2 1:5，湿磨至6本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．有色金属、稀贵金属矿渣综合利用与矿区生态修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：Ａ．矿渣预处理：初碎至１００％的颗粒通过１０目筛后，以循环液配料，固液比１：２～１：５，湿磨至６０％的颗粒通过２０目～３２０目筛；所述循环液是指包含至少一种氧化剂的溶液，并且所述氧化剂的浓度以ＮａＣｌＯ３计，浓度为０．０１～０．５ｍｏｌ／Ｌ；Ｂ．液相催化氧化：将上述步骤所得到的固液混合物置于充有空气、富氧或纯氧的封闭系统内，调整温度至４０℃～１５０℃，维持总压力为０．０１ ＭＰａ～１ＭＰａ；Ｃ．将步骤Ｂ液相催化氧化后所得到的混合料进行固液分离，得到固相和液相，对所得固相进行逆流洗涤；Ｄ．经步骤Ｃ处理所得液相中添加Ｃａ（ＯＨ）２，澄清后分离得到含Ｓ、Ａｓ及其他有害元素的残渣固体、以及经Ｃａ（ＯＨ）２澄清的液相；含Ｓ、Ａｓ及其他有害元素的残渣固体深埋或进一步综合利用；经Ｃａ（ＯＨ）２澄清的液相经过再生处理，使其成分和浓度与所述步骤Ａ的循环液相同后，回补到步骤Ａ中作为循环液；Ｅ．将步骤Ｃ所得固相制粒成型，制粒所得到的颗粒在空气、富氧或纯氧环境中，于温度５００℃～１０００℃通过多孔烧结成多孔微粒结构；Ｆ．非氰提取：将步骤Ｅ所得的多孔微粒结构于４０℃～８０℃的提取体系中提取，所述提取体系是指添加非氰提取试剂形成的封闭体系，并且所述提取体系的平衡气相总压为０．０９ ＭＰａ～０．１１ ＭＰａ；所述提取体系是包含下述离子或分子的平衡体系：Ｃａ２＋、ＮＨ３、ＮＨ＋４、Ｓ２－、Ｓ、ＳＯ３２－、Ｓ２Ｏ３２－、Ｓｘ２－、ＳＯ４２－、Ｈ２Ｏ２、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ２－、Ｃｌ－、Ｃｌ２、ＣｌＯ－、ＣｌＯ２、ＣｌＯ３－、Ｂｒ－、Ｂｒ２、ＢｒＯ３－、Ｉ－、Ｉ２、ＩＯ３－； 并且所述提取体系中，总Ｓ含量为０．５ｍｏｌ／Ｌ～５ｍｏｌ／Ｌ；所述非氰提取试剂包括硫代硫酸盐、多硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐，氯气、次氯酸钠、氯化钠、二氧化氯及其它氧化性氯化物，溴液、溴化钠、次溴酸钠及其他氧化性溴化物，碘、碘化物、碘酸钠及其他氧化性碘化物；并且所述非氰提取试剂内不含无机氰离子ＣＮ－、也不含有机氰基－ＣＮ；Ｇ．步骤Ｆ提取后分离得到残渣混合料和提取液；所述提取液包括贵液和贫液；所述贵液通过电化学分离或置换分离方法得到有色金属和稀贵金属；所述贫液经净化、电化学处理后、自动监测其成分及相应浓度，根据自动监测所得溶液的成分及相应浓度情况补充添加非氰提取试剂使其各相关成分和浓度符合所述步骤Ｆ的提取体系的成分要求后，返充到步骤Ｆ的提取体系中。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹大平，
申请(专利权)人：曹大平，
类型：发明
国别省市：90
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