一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法技术

本发明专利技术提供了一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法，所述方法包括以下步骤：(1)尾泥稳定化处理：在尾泥中加入稳定剂进行稳定化处理；(2)制取尾泥膏体：在经过稳定化处理后的尾泥中加入絮凝剂和水，制成尾泥膏体；(3)尾泥敷设：在酸性废石场表面用废石围成池田，将尾泥膏体输送并排入池田内，形成尾泥阻隔层，再在尾泥阻隔层上覆土恢复植被。本发明专利技术所述方法通过采用尾泥替代粘土作阻隔层材料，加入稳定化剂和絮凝剂等，可以有效防止废石直接暴露和雨水渗入堆体内，解决了粘土阻隔层的粘土缺乏和不能就地取材等问题；并且具有来源可靠、就地取材、尾矿利用、变废为宝、管道输送、二次污染小和环保安全等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护领域，涉及一种尾泥阻隔层的构筑方法，尤其涉及一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法。
技术介绍
矿山酸性废石场生态重建的制约因素主要是废石块度的极不均匀性以及潜在酸性水污染等。酸性废石场的废石块度极不均匀，大的直径为米级，小的为毫米微米级，废石场表面凹凸不平。现有技术中对于垃圾填埋以及污泥封场等研究较多，如CN201817805U提供了一种污泥库封场结构。但由于酸性废石场的废石颗粒大小极不均匀，表面凹凸不平等特点，应用于垃圾填埋以及污泥封场等的结构与方法并不适用于酸性废石场。矿山酸性废石场的废石中往往含黄铁矿等金属硫化矿物，极易风化氧化，产生酸污染和重金属污染。酸性废石淋溶水的pH小于6，为酸性，废石按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)划分，属于第Ⅱ类一般工业固体废物。因此，酸性废石场应按Ⅱ类场要求进行建设和封场，标准要求为“为防止固体废物直接暴露和雨水渗入堆体内，封场时表明应覆土二层，第一层为阻隔层，覆20～45cm厚的粘土，并压实，防止雨水渗入固体废物堆场内”。而由于酸性废石场的废石颗粒大小极不均匀，表面凹凸不平，封场增加阻隔层的厚度，厚度一般不小于50cm，才能达到要求。大型露天开采矿山的酸性废石场占地面积达到几平方公里，阻隔层如按Ⅱ类场要求采用粘土构筑，厚度以50cm计，所需粘土量达到几百万立方米，所需的粘土量巨大，粘土来源难以保障，且粘土运输工程量大；而阻隔层如采用HDPE膜构筑，酸性废石场废石粒度不均，存在施工困难，施工质量难以保证，HDPE膜极易损坏和投资费用高等问题。因此，针对大型矿山的酸性废石场封场阻隔层构筑的问题，需开发一种来源广、就地取材和环保安全的材料。
技术实现思路
针对现有酸性废石场采用粘土作为阻隔层进行封场存在的粘土消耗量巨大，粘土来源难以保障，且粘土运输工程量大等问题，以及采用HDPE膜构筑阻隔层存在的易损坏和投资费用高等问题，本专利技术提供了一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法。所述方法通过采用尾泥替代粘土作阻隔层材料，加入稳定化剂和絮凝剂等，可以有效防止废石直接暴露和雨水渗入堆体内，解决了粘土阻隔层的粘土缺乏和不能就地取材等问题；并且具有来源可靠、就地取材、尾矿利用、变废为宝、管道输送、二次污染小和环保安全等优点。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法，所述方法包括以下步骤：(1)尾泥稳定化处理：在尾泥中加入稳定剂进行稳定化处理；(2)制取尾泥膏体：在经过稳定化处理后的尾泥中加入絮凝剂和水，制成尾泥膏体；(3)尾泥敷设：在酸性废石场表面用废石围成池田，将步骤(2)制取的尾泥膏体输送并排入池田内，形成尾泥阻隔层。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)中所述尾泥是以满足GB18599-2001中第I类一般工业固体废物的尾矿经处理后得到。本专利技术中，所述尾泥属于GB18599-2001中第I类一般工业固体废物，其潜在污染风险很小，可用尾泥作为粘土替代材料构筑阻隔层。并且，所述尾泥为矿山选矿尾矿的细粒级部分，具有来源可靠和就地取材等优势。本专利技术中，通过对选矿尾矿进行全成分分析、浸出毒性分析、粒度分析及沉降实验等，判定尾矿属性。如尾矿为GB18599-2001中第I类一般工业固体废物，那么所述尾矿可以作为阻隔层材料。再根据尾矿粒度和沉降实验等初步确定尾泥的制取方法。当尾矿为选厂尾矿时，其通过旋流器分级机处理得到尾泥；当尾矿库时，是从尾矿库库尾通过吸泥泵抽取得到。优选地，步骤(1)中所述尾泥中粒级为-20μm的尾泥在尾泥总质量中所占比例≥25wt％。本专利技术中，需要对尾泥中尾泥粒径加以控制，因粒级为-20μm的尾泥在尾泥总质量中所占比例≥25wt％的尾泥的渗透性与粘土的渗透性相当，可以保证阻隔层的效果。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)中所述稳定剂为石灰，但并不仅限于石灰，其他可以达到同样效果的稳定剂同样适用于本专利技术。优选地，步骤(1)中所述稳定剂的加入量为：使尾泥的pH达到7～9。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)中所述稳定化处理中控制尾泥的pH为7～9，例如7、7.5、8、8.5或8.9等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酰酸钠、聚铝或聚铁中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚丙烯酰胺和聚丙烯酰酸钠的组合，聚丙烯酰酸钠和聚铝的组合，聚铝和聚铁的组合，聚丙烯酰胺、聚丙烯酰酸钠和聚铝的组合，聚丙烯酰胺、聚丙烯酰酸钠、聚铝和聚铁的组合等，进一步优选为聚丙烯酰胺。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中所述絮凝剂的加入量为10～50mg/kg，例如10mg/kg、15mg/kg、20mg/kg、25mg/kg、30mg/kg、35mg/kg、40mg/kg、45mg/kg或50mg/kg等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术中需要对絮凝剂的加入量进行控制，若絮凝剂的用量过少，无法达到理想的絮凝效果；若絮凝剂的用量过多，则造成了不必要的浪费，增加了生产成本，故加入量在10～50mg/kg效果最好。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中所述尾泥膏体为尾泥浓度为70～85wt％的尾泥浆，其中浓度可为70wt％、73wt％、75wt％、77wt％、80wt％、83wt％或85wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术中，若尾泥膏体的浓度过高(＞85wt％)，会使泵送困难；若尾泥膏体的浓度过低(小于70wt％)，会使尾泥膏体阻隔层脱水困难。此处，尾泥浆为高浓度尾泥浆。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)中所述输送采用输送泵通过输送管道进行输送。本专利技术中，尾泥可采用管道输送，使敷设厚度可控制，且二次环境污染小。优选地，所述输送泵为隔膜泵。此处，所述输送泵并不仅限于隔膜泵，其他各种达到同样效果的泵均可用于本专利技术。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)中所述尾泥阻隔层的厚度50～200cm，例如50cm、60cm、70cm、80cm、100cm、120cm、140cm、160cm、180cm或200cm等厚度值，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术中，若尾泥膏体厚度过厚(大于200cm)，会使阻隔层脱水困难；若尾泥膏体的厚度过薄(小于50cm)，会使尾泥膏体阻隔层阻隔效果变差。优选地，步骤(3)中在所述尾泥阻隔层上覆土恢复植被。作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：(1)尾泥稳定化处理：在尾泥中加入稳定剂石灰进行稳定化处理，其中尾泥中粒级为-20μm的尾泥在尾泥总质量中所占比例≥25wt％，稳定化处理中控制尾泥的pH为7～9；(2)制取尾泥膏体：在经过稳定化处理后的尾泥中加入10～50mg/kg的絮凝剂聚丙烯酰胺和水，制成尾泥浓度为70～85wt％的尾泥膏体；(3)尾泥敷设：在酸性废石场表面用废石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)尾泥稳定化处理：在尾泥中加入稳定剂进行稳定化处理；(2)制取尾泥膏体：在经过稳定化处理后的尾泥中加入絮凝剂和水，制成尾泥膏体；(3)尾泥敷设：在酸性废石场表面用废石围成池田，将步骤(2)制取的尾泥膏体输送并排入池田内，形成尾泥阻隔层。

【技术特征摘要】
1.一种酸性废石场封场的尾泥阻隔层的构筑方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)尾泥稳定化处理：在尾泥中加入稳定剂进行稳定化处理；(2)制取尾泥膏体：在经过稳定化处理后的尾泥中加入絮凝剂和水，制成尾泥膏体；(3)尾泥敷设：在酸性废石场表面用废石围成池田，将步骤(2)制取的尾泥膏体输送并排入池田内，形成尾泥阻隔层。2.根据权利要求1所述的构筑方法，其特征在于，步骤(1)中所述尾泥是以满足GB18599-2001中第I类一般工业固体废物的尾矿经处理后得到；优选地，步骤(1)中所述尾泥中粒级为-20μm的尾泥在尾泥总质量中所占比例≥25wt％。3.根据权利要求1或2所述的构筑方法，其特征在于，步骤(1)中所述稳定剂为石灰；优选地，步骤(1)中所述稳定剂的加入量为：使尾泥pH达7～9。4.根据权利要求1-3任一项所述的构筑方法，其特征在于，步骤(1)中所述稳定化处理中控制尾泥的pH为7～9。5.根据权利要求1-4任一项所述的构筑方法，其特征在于，步骤(2)中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酰酸钠、聚铝或聚铁中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为聚丙烯酰胺。6.根据权利要求1-5任一项所述的构筑方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝怡斌，周连碧，李青，宋爽，陈斌，朱亦珺，霍汉鑫，苏文湫，孟磊，
申请(专利权)人：北京矿冶研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11