一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法，所述方法为：向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂，抑制黄铁矿氧化放酸；所述复合药剂包括表面活性剂和杀菌剂。本发明专利技术通过向含有黄铁矿的物料中加入表面活性剂和杀菌剂，二者之间产生协同作用，能够抑制微生物的生长，有效控制体系电位，实现抑制黄铁矿过量氧化的目的，进而大幅降低了黄铁矿的氧化率。所述方法能够抑制黄铁矿的过量溶解，可用于生物浸出过程中控制酸铁的过量积累，也可用于从源头抑制或减缓酸性矿山废水的产生，还可以用于矿山酸性废水的治理，同时还能用于煤矸石酸性水治理等有关黄铁矿氧化产酸的过程处理，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

A Method of Inhibiting Acid Release from Pyrite Oxidation

The invention relates to a method for inhibiting oxidative acid release of pyrite. The method comprises the following steps: adding compound reagent to the material containing pyrite to inhibit oxidative acid release of pyrite; the composite reagent includes surfactant and bactericide. By adding surfactants and fungicides to the material containing pyrite, the invention has a synergistic effect between the two, which can inhibit the growth of microorganisms, effectively control the system potential, achieve the purpose of inhibiting excessive oxidation of pyrite, and thus greatly reduce the oxidation rate of pyrite. The method can inhibit the excessive dissolution of pyrite, control the excessive accumulation of iron acid in the process of bioleaching, inhibit or slow down the production of acid mine wastewater from the source, treat acid mine wastewater, and treat the oxidation process of pyrite such as the treatment of coal gangue acid water. It has good economic benefits and wide application prospects. Application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法
本专利技术涉及冶金和环境领域，具体涉及一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法。
技术介绍
黄铁矿是自然界中最常见的一种金属硫化物矿物，通常与其它重金属硫化物共生，在一些低品位矿石的生物堆浸过程中，矿石硫铜比大，耗酸脉石少，黄铁矿含量高，浸出过程中出现酸铁过剩，对后续的萃取工艺造成不利影响，导致金属回收率下降，成本增高等问题。同时黄铁矿氧化放酸是酸性水的重要成因，矿山开采过程中黄铁矿等硫化矿的氧化形成矿山酸性废水，其中含有大量的金属离子和较低的pH值造成严重的环境污染和重金属污染。矿山酸性废水以其酸度高、量大、持续性强，重金属离子种类多且浓度高等特点严重污染了矿山周边环境，对生态环境影响恶劣，严重威胁到人类的生活健康。矿山酸性废水问题受到广泛关注。目前治理矿山酸性废水主要依靠末端治理，但不是长久之计，建立在抑制黄铁矿氧化基础上的矿山酸性废水的源头控制逐步受到重视。因此黄铁矿是冶金和环境领域共同关注的重要矿物。对于黄铁矿而言，氧化速率与Fe3+浓度正相关、与Fe2+浓度负相关，其溶解动力学受氧化还原电位控制。黄铁矿高铁氧化速率与溶液氧化还原电位强相关，低电位下黄铁矿氧化受到抑制。如果是在无足够微生物活性的情况下，浸矿体系中铁元素主要以Fe2+的形式存在，这时电子从硫化物转移到Fe3+并将其转化为Fe2+，如果微生物活性充足，在铁氧化细菌的参与下Fe2+能重新转化为Fe3+，使浸出过程能持续下去，反之，Fe3+的消耗将导致溶液中Fe2+占主导地位，电位下降，从而使浸出中断。所以Fe2+的氧化在黄铁矿浸出过程中起到了至关重要的作用。因此控制浸出系统的微生物活性即可控制亚铁氧化的速率实现低电位体系抑制黄铁矿的氧化。黄铁矿氧化放酸的治理方法，包括“源头治理”与“末端治理”。以中和法为典型的“末端治理”法，技术成熟，但成本高、中和渣堆存困难、环境风险大；“源头治理”法可以实现一劳永逸，但技术难度大，全球学术界和工业界都关注、并积极开发，但未见成功的“源头治理”工业实践报道，目前国际上仍然普遍采用以中和法为典型的“末端治理”法。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法，实现了抑制黄铁矿过量氧化的目的，大幅降低了黄铁矿的氧化率，从源头上实现了对矿山酸性废水的控制。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法，所述方法为：向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂，抑制黄铁矿氧化放酸；所述复合药剂包括表面活性剂和杀菌剂。表面活性剂可以一定程度上抑制微生物的活性，表面活性剂通过破坏蛋白质造成微生物代谢异常，导致微生物死亡。杀菌剂可以显著降低微生物的数量，从而降低亚铁氧化活性，抑制浸出体系电位的提高，实现抑制黄铁矿的过量氧化。在本专利技术中，表面活性剂和杀菌剂之间产生协同作用，实现了比单一药剂更优的效果，进而实现有效抑制黄铁矿过量氧化的目的。本专利技术提供的方法能够选择性抑制黄铁矿氧化、控制酸铁的过量积累，从源头治理酸性矿山废水。根据本专利技术，所述含有黄铁矿的物料包括含有黄铁矿的矿石、尾矿、煤矸石和酸性废水等，但非仅限于此。理论上所有含有黄铁矿的矿物或物料均适用于本专利技术，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。本专利技术所述的含有黄铁矿的物料不仅仅指含有固态黄铁矿的物料，因黄铁矿的氧化而生成的酸性废水同样包括在内；所述酸性废水中含铁，且酸度比较低。根据本专利技术，所述向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂的方式为：直接将复合药剂加入物料中或将复合药剂溶解于水或溶液中后加入物料。当选择将复合药剂溶解于溶液中后加入物料时，所述溶液包括矿坑水和酸性水等，但非仅限于此。根据本专利技术，所述表面活性剂为季铵盐、聚季铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是季铵盐、聚季铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐中的任意一种；典型但非限定性的组合为：季铵盐和聚季铵盐；烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐；季铵盐和烷基苯磺酸盐；烷基硫酸盐和烷基磺酸盐；季铵盐、聚季铵盐和烷基苯磺酸盐；烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐和烷基磺酸盐；季铵盐、聚季铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐和烷基磺酸盐等，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂，优选为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮的任意一种或至少两种的组合；例如可以是1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮的任意一种；典型但非限定性的组合为：1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑琳-3-酮。根据本专利技术，所述表面活性剂与含有黄铁矿的物料的质量比为5×10-5-5×10-3，优选为1×10-4-1×10-3；例如可以是5×10-5、5×10-4、1×10-3、1.5×10-3、2×10-3、2.5×10-3、3×10-3、3.5×10-3、4×10-3、4.5×10-3或5×10-3，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。上述表面活性剂与含有黄铁矿的物料的质量比也可以表述为50-5000mg/kg矿石，即每1kg的物料中加入50-5000mg的表面活性剂。根据本专利技术，所述杀菌剂与含有黄铁矿的物料的质量比为2×10-5-1×10-3，优选为5×10-5-5×10-4；例如可以是2×10-5、1×10-4、2×10-4、3×10-4、4×10-4、5×10-4、6×10-4、7×10-4、8×10-4、9×10-4或1×10-3，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。上述杀菌剂与含有黄铁矿的物料的质量比也可以表述为20-1000mg/kg矿石，即每1kg的物料中加入20-1000mg的杀菌剂。根据本专利技术，当选择将复合药剂溶解于水或溶液后向物料中添加时，所述表面活性剂在溶液中的浓度为50-5000mg/L，优选为100-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法，其特征在于，所述方法为：向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂，抑制黄铁矿氧化放酸；所述复合药剂包括表面活性剂和杀菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种抑制黄铁矿氧化放酸的方法，其特征在于，所述方法为：向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂，抑制黄铁矿氧化放酸；所述复合药剂包括表面活性剂和杀菌剂。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有黄铁矿的物料包括含有黄铁矿的矿石、尾矿、煤矸石和酸性废水；优选地，所述酸性废水为黄铁矿氧化生成的废水。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述向含有黄铁矿的物料中加入复合药剂的方式为：直接将复合药剂加入物料中或将复合药剂溶解于水或溶液中后加入物料；优选地，所述溶液包括矿坑水和酸性水。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为季铵盐、聚季铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭巧义，阮仁满，贾炎，孙和云，李丽，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11