【技术实现步骤摘要】
镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法
本专利技术涉及固体废物固化处置与充填采矿法的交叉
，特别是指一种镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法。
技术介绍
镁渣是金属镁厂在炼镁过程排放的固体废物。我国冶炼金属镁大多采用皮江法生产工艺，其镁渣主要组分为SiO2和CaO，还含有MgO，Fe2O3，A12O3以及少量的Cr、Cu、Ni、Ag、As重金属以及pH>12。其中Cr在环境中通常以Cr3+和Cr6+离子的形式存在。Cr6+对生物体具有毒害作用，危害性较大，且镁渣的pH>12属于强碱危废。实践表明，每生产1t金属镁将排放6～10t镁渣。但镁渣矿物成分与硅酸盐水泥熟料极相似，因此具有较高的活性和胶凝性，可作为二次资源开发利用。目前镁渣资源利用大致分为三类：锻烧水泥熟料、作为活性混合材和开发胶凝材料。但镁渣属于危废，且含有较多的游离氧化钙和氧化镁，因此存在不安定性问题。尤其镁渣中的重金属Cr通常以Cr6+离子形式扩散，对生物体具有毒害作用以及污染环境。采用煅烧制备水泥熟料将对环境产生二次污染，因此导...
【技术保护点】
1.一种镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法，其特征在于：包括步骤如下：/n(1)利用pH＞12和含有重金属的镁渣危废替代水泥熟料，与脱硫石膏和高炉矿渣制备镁渣基充填胶凝材料；/n(2)针对选矿尾砂固体废物，开展不同胶砂比和料浆浓度的胶结体强度和充填料浆的流变性试验；/n(3)采用压汞仪法对胶结体进行孔结构分析；/n(4)根据试验与测试结果，建立胶结体强度、料浆流变参数以及胶结体最可几孔径与胶砂比和料浆浓度的关系；/n(5)以充填料浆成本作为优化目标，以胶结体强度、料浆流变参数和胶结体最可几孔径作为约束条件，建立和求解充填料浆的优化模型，由此获得充填料浆的优化参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法，其特征在于：包括步骤如下：
(1)利用pH＞12和含有重金属的镁渣危废替代水泥熟料，与脱硫石膏和高炉矿渣制备镁渣基充填胶凝材料；
(2)针对选矿尾砂固体废物，开展不同胶砂比和料浆浓度的胶结体强度和充填料浆的流变性试验；
(3)采用压汞仪法对胶结体进行孔结构分析；
(4)根据试验与测试结果，建立胶结体强度、料浆流变参数以及胶结体最可几孔径与胶砂比和料浆浓度的关系；
(5)以充填料浆成本作为优化目标，以胶结体强度、料浆流变参数和胶结体最可几孔径作为约束条件，建立和求解充填料浆的优化模型，由此获得充填料浆的优化参数。
2.根据权利要求1所述的镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法，其特征在于：所述步骤(1)中镁渣基充填胶凝材料中镁渣、脱硫石膏和高炉矿渣配比质量范围为：镁渣25％-35％、脱硫石膏10％-15％、高炉矿渣50％-65％；混合粉磨后比表面积≥450m2/kg，含水率≤3％；
镁渣矿物成分包括硅酸钙、氧化镁、氧化亚铁和氟化钙，其组成范围为：CaO：62％-68％、SiO2：20％-24％、Al2O3：4％-7％、MgO＜5％、Fe2O3：2.5％-6.5％，并含有重金属Cr、Cu、Ni；镁渣的碱度pH＞12、碱性系数M0＞2，粉体中值粒径为25μm-35μm。
3.根据权利要求1所述的镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法，其特征在于：所述步骤(4)中尾砂胶结体强度试验结果建立强度模型为：R7d＝f1(x1，x2)、R28d＝f2(x1，x2)；
其中，R7d、R28d分别代表胶结体7d强度、28d强度；x1代表充填料浆胶砂比，x2代表充填料浆浓度；f1(x1，x2)、f2(x1，x2)代表胶结体7d强度模型、28d强度模型；
利用28d尾砂胶结体最可几孔径测试结果建立数学模型为：K28d＝f3(x1，x2)；
其中，K28d代表28d胶结体最可几孔径；f3(x1，x2)代表28d胶结体最可几孔径模型；
充填料浆流变数学模型为：RL＝f4(x1，x2)、RN＝f5(x1，x2)；其中，RL代表料浆的屈服应力；RN代表料浆的黏度系数；f4(x1，x2)、f5(x1，x2)分别代表料浆屈服应力和黏度系数的数学模型。
4.根据权利要求1所述的镁渣危废固化处置以及协同尾砂全固废充填采矿法，其特征在于：所述步骤(5)中建立尾砂充填料浆配比优化设计模型如下：
MinCT＝Min[c1y1+c2y2+c3y3]
R7d＝f1(x1，x2...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓炳，肖柏林，温震江，郭斌，吴凡，高谦，胡亚军，李胜辉，陈彦亭，杨航，韦寒波，张鹏，巴蕾，
申请(专利权)人：北京科技大学，河北钢铁集团矿业有限公司，矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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