一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝制造技术

本实用新型专利技术提供了环境保护领域的一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝，包括：初期坝，用混凝土、土、和石材筑成透水坝，以利于尾矿排水固结，并且作为承压部分；一级连接层，连接初期坝与重金属吸附层，所述一级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土来粘合初期坝与重金属吸附层；重金属吸附层，设置在连接层内侧，由施氏矿物构成，用于吸附废水中的重金属离子；二级连接层，二级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土粘合重金属吸附层与其它层。本实用新型专利技术通过施氏矿物对废水中重金属具有强大的吸附及共沉淀作用，而且在酸性强度大的情况下仍能保持较高吸附性能，在尾矿坝中添加施氏矿物吸附层可防止尾矿坝渗透水中重金属含量过高。

Tailings dam containing Shi's mineral adsorption layer

The utility model provides a fertilizer containing tailings dam, mineral's adsorption layer including the field of environmental protection: the initial dam, concrete, soil and stone built for permeable dam, tailings drainage consolidation, and as a bearing part; a connecting layer connecting the initial dam and heavy metal adsorption layer, the a link layer using lightweight high strength high performance concrete foaming adhesive initial dam and heavy metal adsorption layer; heavy metal adsorption layer is arranged on the connecting layer inside, composed of schwertmannite, used for adsorption of heavy metal ions in wastewater; two connection layer, two layer connection using lightweight high strength high performance concrete bonding metal foam the adsorption layer and other layers. The utility model has the advantages of schwertmannite has strong adsorption and co precipitation of heavy metals in waste water, and can maintain high adsorption performance in acidic strength by adding schwertmannites adsorption layer in the tailing dam seepage of tailings dam can prevent the heavy metal content in the water is too high.

【技术实现步骤摘要】
一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝
本技术涉及环境保护领域，更具体的说，涉及一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝，通过施氏矿物作吸附剂形成吸附层加入到尾矿坝结构中，防止尾矿坝内部重金属离子污染物随尾矿排水外排。
技术介绍
尾矿库又名尾矿池、尾矿场，它是筑坝拦截谷口或围地构成的，用于存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其它工业废渣的场所，它具有堆置尾矿、浸出矿渣、澄清液体废物和提供返回用水的作用。现有尾矿坝结构包括初期坝、反滤层和保护层，其功能主要有透水、承压等。尾矿中往往含有多种重金属离子和浮选药剂，如不加处理，则必造成选厂周围环境严重污染，在尾矿坝结构加入一吸附层对尾矿库的渗虑水预处理可以减小污染物对周围环境的破坏程度。利用比表面积较大的不溶性固体材料作为吸附剂，通过物理吸附、化学吸附或者离子交换等作用将污染物固定到吸附剂中，从而达到污染物的去除。近年来，应用最多的吸附剂是活性氧化铝(AA)、颗粒活性炭、颗粒状氢氧化铁、铁氧化物涂层砂和铁屑。但是尾矿废水一般都呈强酸性，传统吸附剂在pH值较低时吸附能力较低，固定污染物效果差。施氏矿物是一种铁系矿物，是自然界酸性矿山废水原本就存在的物质，酸性矿山废水中的施氏矿物通常都富集着大量重金属，尤其是砷和铬等，说明施氏矿物可以在酸性条件下吸附或共沉淀重金属离子污染物，使这些重金属离子发生自然钝化，减少尾矿库渗滤水中重金属浓度。施氏矿物主要是通过氧化亚铁硫杆菌菌株(Acidithiobacillusferrooxidans)LX5的催化氧化作用，将FeSO4转化而成，分子式为Fe8O8(SO4)(OH)6，纯度为99.9％，为圆滑颗粒。施氏矿物形貌特殊、比表面积较大，吸附能力比一般吸附剂来的更好，在尾矿坝中内侧加入施氏矿物吸附层是一种有效的减少尾矿库渗滤水重金属浓度的方法。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种施氏矿物吸附剂用于尾矿坝内侧形成污染物吸附层。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝，包括：初期坝，用混凝土、土、和石材筑成透水坝，以利于尾矿排水固结，并且作为承压部分；一级连接层，连接初期坝与重金属吸附层，所述一级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土来粘合初期坝与重金属吸附层；重金属吸附层，设置在连接层内侧，由施氏矿物构成，用于吸附废水中的重金属离子；二级连接层，二级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土粘合重金属吸附层与其它层。优选的，所述其它层包括酸碱中和层、反滤层、或保护层中的一种或多种。优选的，所述酸碱中和层是由石灰构成，用来中和废水中的酸根离子。优选的，所述反滤层由砂砾构成，砂砾粒径由内至外逐渐增大，用于供废水通过并阻隔砂石。优选的，所述保护层由尾矿砂组成，用于保护反滤层等内部各层。优选的，所述初期坝为成梯形坝体，边坡坡度为1:0.36。优选的，所述一级连接层的边坡坡度为1:0.58。优选的，所述重金属吸附层的边坡坡度为1:0.83。优选的，所述二级连接层的边坡坡度为1:1。优选的，所述其它层的边坡坡度为1:1.5。本技术的有益效果：主要是施氏矿物对废水中重金属具有强大的吸附及共沉淀作用，而且在酸性强度大的情况下仍能保持较高吸附性能，在尾矿坝中添加施氏矿物吸附层可防止尾矿坝渗透水中重金属含量过高。附图说明图1是实施例中含施氏矿物吸附层的尾矿坝的剖面示意图。附图标记：1-初期坝，2-一级连接层，3-吸附层，4-二级连接层，5-其它层。具体实施方式本技术的目的在于提供一种施氏矿物吸附剂用于尾矿坝内侧形成污染物吸附层，但是本技术的保护范围并不限于此。本技术采用如下技术方案，从外至内包括初期坝1、一级连接层2、吸附层3、二级连接层4、其它层5。初期坝1用混凝土和当地土、石材筑成透水坝，以利于尾矿排水固结；初期坝是整个尾矿坝最重要的承压部分。一级连接层2，这一层顾名思义是用来连接初期坝与重金属吸附层，初期坝材质与施氏矿物结合紧密程度不高，会影响吸附层承压强度。具体使用一种轻质高强度高性能发泡混凝土来粘合初期坝与重金属吸附层。重金属吸附层3，其设置在连接层内侧，用于吸附废水中的重金属离子；所述吸附层是由施氏矿物制作而成。施氏矿物是一种次生轻基硫酸盐高铁矿物,化学成分有Fe、S、O、H，施氏矿物的物理化学性质可以吸附、共沉淀多种污染物。二级连接层4，二级连接层同样使用轻质高强度高性能发泡混凝土粘合重金属吸附层与酸碱中和层。它具有气泡可控性、高流动性、轻质高强度、环保节能等优点，特别是它的高流动性对于狭窄、难以接触裂缝也能够填充密实。其它层5，其它层包括酸碱中和层、反滤层、保护层。酸碱中和层是由于尾矿废水酸度高，需要中和废水中的酸根离子。反滤层用于供废水通过并阻隔砂石。保护层用于保护反滤层等内部各层。具体实现形式如图1所示，(1)初期坝边坡坡度为1:0.36，由当地土、毛石、碎石堆积而成梯形坝体，保障尾矿坝的安全稳定性。(2)一级连接层，边坡坡度为1:0.58。具体使用一种轻质高强度高性能发泡混凝土，是利用搅拌机械+外加剂+水泥生产出的具有独特结构的混凝土，将其浇筑在初期坝内侧，它的气泡结构可以固定施氏矿物在其表面形成吸附层，起到连接初期坝和重金属吸附层的作用。(3)重金属吸附层，边坡坡度为1:0.83。包含具有吸附作用的材料，具体吸附材料为施氏矿物，施氏矿物为圆滑颗粒，填充到一级连接层内侧形成形成重金属吸附层具有固定重金属的作用。(4)二级连接层，边坡坡度：1:1.0。二级连接层同样使用轻质高强度高性能发泡混凝土浇筑在重金属吸附层内侧，连接前后两层。(5)其它层，边坡坡度：1:1.5。其它层包括酸碱中和层、反滤层、保护层。酸碱中和层是由石灰等碱性物质组成，用来中和废水中的酸根离子，提高废水pH值。反滤层由砂砾组成，砂砾粒径由内至外逐渐增大，用于供废水通过并阻隔砂石。保护层由尾矿砂组成，用于保护反滤层等内部各层。这样形成一个具有防止尾矿渗透水重金属浓度过高的尾矿坝，具有实用意义。尽管本技术的实施方案已公开如上，但其并不限于说明书和实施方式中所列施氏矿物做吸附剂，其它吸附剂和钝化剂，如零价铁、铁氧化物等都适用于本技术。以上所述仅为本技术的具体实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝，其特征在于，包括：初期坝，用混凝土、土、和石材筑成透水坝，以利于尾矿排水固结，并且作为承压部分；一级连接层，连接初期坝与重金属吸附层，所述一级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土来粘合初期坝与重金属吸附层；重金属吸附层，设置在连接层内侧，由施氏矿物构成，用于吸附废水中的重金属离子；二级连接层，二级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土粘合重金属吸附层与其它层。

【技术特征摘要】
1.一种含施氏矿物吸附层的尾矿坝，其特征在于，包括：初期坝，用混凝土、土、和石材筑成透水坝，以利于尾矿排水固结，并且作为承压部分；一级连接层，连接初期坝与重金属吸附层，所述一级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土来粘合初期坝与重金属吸附层；重金属吸附层，设置在连接层内侧，由施氏矿物构成，用于吸附废水中的重金属离子；二级连接层，二级连接层使用轻质高强度高性能发泡混凝土粘合重金属吸附层与其它层。2.根据权利要求1所述的含施氏矿物吸附层的尾矿坝，其特征在于，所述其它层包括酸碱中和层、反滤层、或保护层中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的含施氏矿物吸附层的尾矿坝，其特征在于，所述酸碱中和层是由石灰构成，用来中和废水中的酸根离子。4.根据权利要求2所述的含施氏矿物吸附层的尾矿坝，其特征在于，所述反滤层由...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓军，
申请(专利权)人：中科绿洲北京环境咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11