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钼尾矿无害化及用作原料制备缓释BB肥技术制造技术

技术编号:3977281 阅读:333 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为钼尾矿无害化及用作原料制备缓释BB肥技术,包括分离石英和部分长石技术,重金属和浮选钼的有害添加剂无害化技术,中、微量元素活化技术,无害化后钼尾矿用作原料制备粮食作物用缓释BB肥技术。钼尾矿回收有价元素和无害化后用作缓释BB肥原料,既可代替粘土类辅料,又可消纳尾矿,减少尾矿库的潜在危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属农业生态环境与矿山循环经济交叉学科领域。名词界定(1)重金属钝化重金属通过尾气回收后,残留重金属在碱性条件下,通过焙烧熔融反应,生成硅酸盐稳定态化合物,称为重金属钝化。(2)无害化包括三个方面。第一,按照目前先进的选别技术将钼尾矿中的有价元 素钨、铼回收后,主要重金属Pb、Cd、Cr仍然超过国家或行业的农用有关标准,通过焙烧尾 气将Pb、Cd、Cr回收,使之达到有关标准;第二,消除有害选矿添加剂危害,目前国内钼浮选 剂有两种,Na2S和巯基乙酸钠,钠对土壤结构有破坏作用,在焙烧过程中钠生成硅酸钠,为 不溶于水的稳定态化合物,有机化合物分解,不再产生危害;第三,将钼尾矿中分布于石英 和长石中的SiO2回收可用作建材原料。
技术介绍
1.我国钼矿分布及尾矿库概况我国钼矿资源丰富,截至1999年,已查明的钼金属总储量为833. 6万t,居世界第 2位。集中在南北两条矿脉带上,南线为桐柏山-伏牛山-秦岭一线,北线为长白云-燕 山-太行山一线,其它钼矿床为微域地质变化形成零星分布。南线矿脉占有优势,其中栾川 钼矿田是世界第一大钼矿床,属钼钨矿;西边以华县、商洛、宝鸡为中心,与钾长石伴生,属 钼钾矿,这是又一类钼矿,将在以后的专利中探讨尾矿提钾技术,本项专利将不涉及。钼矿 中的钼(Mo)含量为0. 1%,绝大多数钼矿入选品位平均0. 0.3%,也就是说选 矿量与尾矿量基本相当。以平均入选品位0.2%计算,每生产lt45%的钼精矿,产生220t 以上的选矿尾矿。栾川钼矿为露天开采,目前,每年钼精矿的产量在1万t以上,按照比例 计算产生的尾矿量在220万t以上。2010年1月曾对栾川钼尾矿库进行调查,尾矿堆存量 为8000万t以上。尾矿库坝最高95m,一般坝高为80 85m,邻近县城,尾矿库高出居民区 100 200m,尤如悬在头顶的一把利剑,存在潜在危害。2.钼尾矿资源化利用概况2. 1白钨资源回收栾川县三道庄钼钨矿床属多金属共生矿,除钼外,该矿床还伴生白钨50. 25万t, 平均品位0. 117%。表1三道庄钼尾矿中白钨的赋存情况<table>table see original document page 4</column></row><table>(引自张燕红,中国钼业,2003(3) :37 41)江西理工大学资源与环境工程学院叶雪均等用栾川钼尾矿进行了回收白钨的试 验室研究(中国钨业,2009 (2) :20 22)。碳酸钠用量为2800g/t,水玻璃模数序号为2, 其用量为4000g/t,组合捕收剂TS用量为700g/t,获白钨粗精矿含W036 . 61 %,回收率为 85. 47%,白钨粗选作业富集比达56倍。2. 2钼尾矿活化后用作硅肥董坚等在钼尾矿中加入石灰石(CaCO3)制球焙烧、水淬、烘干、磨细后用作硅肥,在 东北黑土上进行田间试验,增产5. 5% 8. 5%。纵观全国,大小钼矿选别尾矿均堆存在尾矿库中,未加以利用。2. 3关于硅肥的讨论上世纪70年代初,日本土壤肥料代表团来访,推荐硅肥,还作了专题报告。原中国 科学院森业土壤研究所(现改名为沈阳应用生态研究所)邹帮基做了大量研究工作,证明 硅对水稻壮秸秆抗倒伏具有明显效果,其它作用不大。日本的土壤为火山灰发育的土壤,严 重缺硅,施用硅肥有效;中国只有黑龙江省牡丹江地区有小面积火山灰土壤,国情不一样。 SiO2含量太高,不利于造粒,施入土壤,好处不多,坏处不少,特别是在沙性土壤中,将破坏 土壤物理结构。SiO2是土壤的基本组分,我国土壤的SiO2含量为35. 57% 82. 96%。SiO2 主要分布在脉石矿物石英和长石中,在建材上不可缺少,物尽其用,应从尾矿中分选出来, 用于建材,没必要在农业应用上搬运砂子。专利技术目的1.现状(1)我国80%以上土壤缺乏中、微量元素,特别是粮食作物很少施用有机肥料,微 量元素的化学品价格昂贵,投入产出比不合理,因此,无法得到补充,制约了农业可持续发展。(2)我国复混肥料每年的实物量为6500 7000万t,基本上使用粘土类(高岭土、 膨润土、凹凸棒土等)和轻质碳酸钙为辅料,转鼓蒸汽造粒成品率不足50%,高塔熔融造粒 成品率75% 80%。(3)钼尾矿中含有中、微量元素,活化后可作为微量元素化学品的代用品。但是,由 于钼尾矿中含有价元素(组分),重金属元素和钠盐(选矿时添加的浮选剂为硫化钠或巯基 乙酸钠),矿业部门舍不得丢弃有价元素(组分),农业部门不敢使用。再加上专业分工的 原因,选矿专家不懂农业,农业专家不懂选矿和化工,在国内外很少有人敢将钼尾矿用于农业。所以,只能堆存在尾矿库中。2.专利技术目的本专利技术旨在将回收有价元素(组分)后的钼尾矿进一步回收重金属化合物,然后 将残留重金属钝化,转化为稳定态化合物,将中、微量元素和有益元素活化成枸溶性有效态 化合物,无害化后的尾矿用作缓释肥原料,代替粘土类和轻质碳酸钙生产无机全元素缓/ 控释BB肥,既消纳了尾矿,又利用了尾矿的中、微量元素。
技术实现思路
本专利技术由两部分组成,一是对钼尾矿进行无害化处理,是指回收有价元素(组分) 后,再回收钼尾矿中的SiO2,重金属Pb、Cd、Cr和浮选剂钠盐的无害化技术;二是钼尾矿无 害化后用作原料制备粮食作物用缓释BB肥技术。1.钼尾矿的无害化处理技术首先使用旋流分离器,将SiO2分布率占80%以上的石英和长石脉石矿物分离出 来,分离率为90% 95%,用作建材原料;然后,在回转焙烧窑中进行熔融反应,分离石英 和部分长石后的尾矿中添加-200目的降温助剂白云石粉,充分混合后烘干、焙烧,焙烧温 度1200°C 1250°C,时间20 25min,使用NaOH碱溶液和硝酸回收尾气中的铅和镉,选钼 添加剂钠盐生成硅酸钠稳定态化合物;物料熔融体快速水淬,可使部分硅酸盐和中、微量元 素转化为枸溶性有效态化合物。2. BB肥制备技术将风干的无害化后尾矿物料送入镶贴PVC塑料板的混料器中,喷洒3 % 5 %的硫 酸溶液,调节pH值至7. 0 7. 5,烘干、磨细至-100目,即成为无害化尾矿原料;粮食作物 按N P2O5 K2O = 1 0. 4 0. 5 0. 8 1. 0的比例,配料按干基计,其比例为磷酸 一铵占21. 43 %,氯化钾占28. 57 %,无害化尾矿原料占50 %,固形物含量为15 %的缓释胶 结剂占总原料质量的1. 5% 2. 0%,用转鼓蒸汽造粒法先制备成缓释磷钾复混肥,再与掺 入10% 15%大颗粒尿素的掺混型包膜缓释尿素按质量比7 3掺混,即成为粮食作物用 缓释BB肥。专利技术的详细描述一、尾矿无害化的前处理技术(一 )有价组分回收工艺1.钼尾矿的化学组成见表2。表2钼尾矿主要化学成分(% )<table>table see original document page 6</column></row><table>注_未检出。本项专利技术选择三个具代表性尾矿,栾川钼矿位于伏牛山,属南线矿脉带;涞源位于 燕山,属北线矿脉带;广东五华属于“孤岛”,是高硅型钼矿。2.有价组分回收工艺(1)钨栾川尾矿中的钨为本文档来自技高网
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【技术保护点】
一项钼尾矿无害化及用作原料制备缓释BB肥技术,其特征由两部分组成,一是无害化处理,是指回收有价组分后,再回收钼尾矿中的SiO↓[2],重金属Pb、Cd、Cr和浮选剂钠盐的无害化技术;二是钼尾矿无害化后用作原料制备粮食作物用缓释BB肥技术。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张夫道董坚
申请(专利权)人:张夫道
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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