本发明专利技术为铁（Ｆｅ）尾矿、铝土（Ａｌ）尾矿、钼（Ｍｏ）尾矿、铅锌（Ｐｂ、Ｚｎ）尾矿、镍（Ｎｉ）尾矿、铜（Ｃｕ）尾矿、锰（Ｍｎ）尾矿、钨（Ｗ）尾矿、锡（Ｓｎ）尾矿、金（Ａｕ）尾矿等１０种主要金属尾矿无害化处理后用作土壤调理剂的方法，包括提取有价元素（组分）后Ｈｇ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ａｓ５种主要重金属的无害化处理方法，无害化尾矿用作土壤调理剂的方法。
【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
名词界定(1)主要金属尾矿本专利技术涉及的金属尾矿为铁(Fe)尾矿、铝土(Al)尾矿(赤 泥)、钼(Mo)尾矿、铅锌(Pb、Zn)尾矿、镍(Ni)尾矿、铜(Cu)尾矿、锰(Mn)尾矿、钨(W)尾 矿、锡(Sn)尾矿、金(Au)尾矿等10种常见的金属尾矿，未涵盖全部金属尾矿，所以称为主 要金属尾矿。(2)无害化包括三个方面，第一，按照目前先进的选别技术，将金属尾矿中有价 元素(组分)回收后，主要的重金属Hg、Pb、Cd、As从尾气中回收，Cr2O3磁选回收，残留重金 属采用钝化技术，使之转化为稳定态化合物；第二，消除有毒选矿添加剂的危害，例如金尾 矿中的氰化物、铝土和其它尾矿中的钠盐、有机化合物等；第三，金属尾矿中SiO2主要分布 于石英、长石中，石英不宜在土壤上施用，特别是轻质土壤，应将石英和部分长石分离出来， 用作建材原料。无害化处理后的尾矿中SiO2含量不超过35%。(3)重金属钝化重金属从尾气中回收后，残留的重金属在高温条件下转化为硅 酸盐稳定态化合物，称为重金属钝化。
技术介绍
1.我国金属尾矿现状和危害据不完全统计，2000年以前我国金属尾矿总量为50. 26亿t，其中，铁尾矿量26. 14 亿t，主要有色金属尾矿量21. 09亿t，黄金尾矿量2. 72亿t，其它0. 31亿t。2000年排放 尾矿量达到6亿t，据此推算，现有尾矿的总量应在80亿t以上，而且还在以每年产生5亿 t尾矿的速度增长(工信部2009年6月19日网上发布尾矿综合利用潜力丰厚)。这些尾矿除了占用大量土地，还破坏生态环境，造成严重的水土流失、扬尘和污染 水源。大量尾矿库潜伏的泥石流、山体滑坡、溃坝等地质灾害时刻危害着我国社会和经济的 可持续发展。例如1993年发生在西北地区的黑风暴事件，就是因为沙尘暴将甘肃金昌市一座 34万t镍尾矿全部抛上天空而形成了一场罕见的黑风暴，造成85人死亡，31人失踪，264人 受伤；12万头(只)牲畜死亡、丢失，73万头(只)牲畜受伤；37万公顷农作物受灾，4330 间房屋倒塌，直接经济损失达7. 25亿元人民币。再如2007年9月8日山西省临汾市襄汾 县塔儿山铁尾矿库发生崩坝事件，造成268人遇难或失踪。2.我国金属尾矿资源化利用现状和问题⑴利用现状1)尾矿二次分选回收有价金属元素和非金属元素我国绝大多数金属矿为共生和伴生矿床。国家发展和改革委员会在2006年12月24日发出的“十一 ·五”资源综合利用指导意见中指出“继续支持攀枝花、白云鄂博、金川三大资源综合利用基地建设......以铁矿、铜矿、铝土矿、金矿、铅锌矿、钨矿为重点，建设若干个尾矿再选示范工程。”国内各国营矿山企业均不同程度地开展有价金属元素的回收工作。2)金属尾矿农用1971年，张夫道、姜孝礼与原山东淄博铝厂合作，利用该厂赤泥， 用水洗脱钠盐后，在浙江金华和江西红壤地区布置了 47个田间肥效试验，作物为水稻、油 菜、大麦、玉米、大豆、蚕豆、柑桔，增产8. 5% 17.0%，研究结果刊登在山东省土壤肥料研 究所1972年科学研究年报上(1970年中国农科院土壤肥料研究所下放至山东德州市，在山 东省内称山东省土壤肥料研究所，当时正值“文革”期间，所有学术刊物停刊，土肥所用“年 报”形式与兄弟单位交流)。1973年张夫道等利用招远高磷金尾矿生产过磷酸钙，由山东省 化工厅主持，建成了年产5000t磷肥厂，该项研究总结“选金废渣中加入硫酸脱除氰化物与 生产普钙技术”刊登在山东省土壤肥料研究所1974年科学研究年报和山东省化工厅1974 年第5期简报上。因当时环保意识太浅薄，仅考虑氰化物的脱除，没有考虑重金属污染问 题，也没有测定尾矿中重金属含量。3)用作建筑材料金属尾矿用于生产普通墙体砖、水泥原料、装饰材料的原料、铺路 材料、微晶玻璃原料等。4)用作矿山采空区填料。5)通过磁化作用，用作土壤改良剂和磁化肥料。6)利用尾矿复垦种植农作物。(郭建文等，我国铁尾矿资源现状及综合利用，现代矿业，2009(10) 23-26)(2)存在问题1)尾矿利用率低据统计资料，至2008年我国矿山土地复垦率只有10% 12% (包括煤矿)，金属 尾矿综合利用率只有8. 2%左右。2)重金属污染物扩散据黄兰椿等测定，大宝山尾矿直接用于制造磁化肥料，出现重金属含量严重超标 问题。其中，Cr超标6. 8倍，Pb超标12. 7倍，肥料施入土壤将造成重金属污染物的扩散(黄 兰椿等，大宝山金属硫化矿尾矿综合利用途径研究，金属矿山，2009 (7) 64 168)。3)尾矿复垦的问题①尾矿复垦种植作物将富集重金属，无论人还是畜禽食用均不安全。②仍存在泥石流隐患，尾矿又称尾砂，其物理性质像流砂一样，即使在尾矿库上复 土植树也不安全。我国90%以上的尾矿坝筑建在山谷中，高出下游居民区数十米甚至百米， 如果山洪暴发依然存在崩坝产生泥石流的危险。例如黑龙江省宁安市沙兰镇旧尾矿库，有 可能是日本人在伪满时开矿遗留下来的，早已是林木茂密，2005年6月11日因暴雨发生泥 石流，将沙兰镇小学淹埋，105名小学生死亡。4)关于磁化土壤改良剂和磁化肥料的商榷磁化是物理学中的一个名词，地矿部门选矿时利用某些金属矿物的磁性进行磁 选。近年来，矿业部门有些专家提出磁化尾矿用作土壤改良剂，磁化尾矿肥料。例如“七五” 期间马鞍山矿山研究院开展利用磁化铁尾矿作为土壤改良剂的研究工作，大宝山多金属硫 化矿尾矿直接生产磁化肥料等，关于磁化土壤改良剂和磁化肥料，值得商榷。土壤磁学是著 名土壤物理学家莫斯科大学N. A.卡庆斯基院士及学生(又是夫人)瓦久尼娜于上世纪70 年代初提出来，并于1974年在莫斯科召开的“第10届国际土壤学会代表大会”上宣读了“苏联各地带性土壤的磁化率(Magnetic susceptibility)剖面”的论文。他们的副博士研究生，浙江大学环境与资源学院(原浙江农业大学土化系)俞劲炎教授在1978年开始研究， 并出版了《土壤磁学》(江西科技出版社，1991，南昌)和《中国土壤磁性与环境》(高等教育 出版社，2003，北京)两部专著。土壤磁学，属土壤地理学的范畴，对研究土壤发生特别是红 壤的发生学(铁铝氧化体形成过程)，可以作为一个指标，但目前尚未被学术界公认，仅属 探讨阶段。作为土壤改良剂和肥料，磁化与否无任何意义。任何一种土壤改良剂，均是针对 某一类(或属)土壤的，要么改善土壤物理性质，要么改善土壤化学性质，马鞍山地处长江 下游沿长江地带，与江苏省江宁相毗邻，这一带的土壤类型为黄棕壤，黄刚土属(旱地)，又 称马肝土属(水田土壤)，土壤母质黄土，是第四纪晚更新统下属粘土，成土特点为弱脱硅 富铁铝，Fe2O3含量10. 54% 16. 53% ,Al2O3含量27. 34% 27. 52%。马钢尾矿属高铝型 铁尾矿，既改变不了黄刚土(马肝土)粘重的物理性质，也改变不了黄刚土(马肝土)的化 学性质，只所以有效果，应称为肥效，也就是尾矿所含有的中、微量元素的效果。我们曾使用 马钢磁化尾矿与未磁化尾矿布置过田间小区对比试验，磁化与未磁化尾矿差别不显著。需 说明的是，马钢的铁尾矿铅(Pb)、镉(Cd)和铬(Cr)含量严重超标本文档来自技高网...
【技术保护点】
主要金属尾矿无害化处理后用作土壤调理剂的方法，其特征是： １）主要金属尾矿为铁尾矿、铝土尾矿、钼尾矿、铅锌尾矿、镍尾矿、铜尾矿、锰尾矿、钨尾矿、锡尾矿和金尾矿１０种金属尾矿； ２）将经过无害化处理后并符合必备条件的尾矿物料用３％～５％硫酸溶液调节ｐＨ值至７．０～７．５，烘干磨细至－３００目，在非酸性土壤上施用，如果是酸性土壤，不需调节ｐＨ值，直接烘干磨细至－３００目后，施用于土壤。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张夫道，
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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