【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尾矿库污染根治与尾矿库土地资源再利用，具体为一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法。
技术介绍
1、锰是工业领域所需的一种重要原料，其在冶金、化工、轻工和电子材料等领域中广泛使用。经过多年的发展，我国已成为世界上最大的电解锰生产、消费和出口国。近年来，电解锰行业迅猛发展，而锰矿石的品位则逐年降低以及提取效率的限制，导致电解锰渣越积越多.大量的尾渣露天堆集，占用大量农田、林地，堆放的尾矿库造成潜在的安全隐患，威胁到人民群众的安全。
2、环境污染、资源浪费、能耗高企和安全生产等问题已成为限制电解锰行业发展的重要因素。
3、因此，实现电解锰渣资源化综合利用及其工业化已成为电解锰行业亟需解决的难题，锰渣尾矿库污染根治后，可有效降低电解锰渣对环境和生态系统的危害，实现电解锰行业的可持续发展。
4、电解锰渣是采用硫酸法浸出碳酸锰矿、电解制备金属锰而产生的，是一种湿法生产的固体废弃物。原始电解锰渣呈黑色团聚体，含水率较高，压滤渣含水率可达25％或以上。经过长时间风干，尾矿库表面锰渣呈黑色细小的粉体，而深处的锰渣仍然成泥巴状，呈酸性，腐蚀隔膜，并为软地基，无法承载平房或类似建筑物。
5、全国增量锰渣每年2500万吨。以“锰三角”湖南省花垣县为例，离花垣县县城城区15公里内的电解锰渣堆场已有11处，由于花垣县地处喀斯特地貌特征地区(绝大部分锰矿资源区都是喀斯特地貌)，地下水系、阴河、溶洞、裂纹等非常丰富，雨水冲刷锰渣中的锰铁离子与氨氮溶出形成黑色液体，污染附近水系。同时气温高
6、许多以前建设的锰渣尾矿库并没有做防渗漏处理，污染问题更加严重；即使做了防渗透处理，防渗透膜也会老化，特别在锰渣属于较强酸性渣的情况下，防渗透膜寿命不到15年。
7、因此，现有的锰渣堆放与处置方式是对环境不友好的，也是不可持续的，在底部防渗透膜老化失效后，雨水或地下水会倒灌浸泡锰渣再次溶出有害污染物(锰铁离子与氨氮)危害地下水与地表水体系。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，可根治锰渣尾矿库的污染，经过治理后其锰已改性且氨氮浓度非常低已无法再经由水浸逸出，治理后的尾矿库土地具有岩土强度，且固化尾矿库渣土为一块整体，能够防止山洪导致的泥石流、溃坝地质灾害，同时从软地基变成硬地基，可二次开发锰渣尾矿库的土地资源，解决了上述技术背景所提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其包括以下步骤：
4、s1：对尾矿库进行详细的水文地质调查，并对尾矿库漏点通过封堵浆液进行智能靶向封堵，同时开建排水系统，堵排结合防止新漏点产生；
5、s2：封堵后，在尾矿库上开钻竖井，并灌入浸泡液渗透锰矿渣土；
6、s3：含浸泡液的高压水浸泡锰渣库2-5天、充分浸泡锰渣后，回抽高压水进行脱氨处理；
7、s4：配置特制混凝土压入抽空后的竖井，特制混凝土充满地下空间并凝固将尾矿库内所有改性脱氨锰渣固化为一个整体。
8、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s1中的靶向封堵到达尾矿库漏水的岩层漏点。
9、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s1中的封堵浆液为熟石灰和膨润土加水搅拌制成，其中膨润土的浓度为5％-10％、熟石灰浆液浓度为5％-50％，且熟石灰固体颗粒为200目-300目。
10、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s2中钻开的竖井，后续作为固化尾矿渣土的桩孔。
11、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s2中浸泡液为高压水和熟石灰组成，且熟石灰浓度为10％-60％，且熟石灰浓度与尾矿渣中锰的残留值正相关。
12、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s2中灌入浸泡液后与锰渣反应溢出的氨氮注入到气液分离设备中分离出氨气、氨气再进入吸收塔制成纯净氨水。
13、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s2中浸泡液与锰渣反应的公式分别如下：
14、氨氮去除：(nh4)2so4+ca(oh)2＝caso4+2nh3↑+2h2o
15、锰改性：mnso4(水溶性)+ca(oh)2＝mn(oh)2+caso4
16、其中锰改性后生成稳定的固体混合物mn(oh)2+caso4，沉淀在渣土中。
17、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s3中的特制混凝土等级在c15-c35之间。
18、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优先方案，其中：所述步骤s3中的特制混凝土主要组分为改性脱氨锰渣，并且改性脱氨锰渣含量在65％以上。
19、作为本专利技术所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法的优选方案，其中：所述步骤s3中尾矿库渣土凝固成一个整块后，具备0.5mpa-5mpa的岩土强度。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、1、采用特制可膨胀的封堵材料，封堵浆液中的熟石灰微粒粒度控制在200目-300目之间，使之可以悬浮在浆液中，能够深入到达岩层最远处的漏点、永久封堵；
22、2、采用堵漏与疏排结合，且注浆井同时也是灌浆桩孔；
23、3、采用以熟石灰为主材的注浆浸泡材料，加压注入注浆井(桩孔)中，注浆浸泡材料在压力下对尾矿库进行渗透，并与水溶性硫酸锰发生反应：mnso4+ca(oh)2＝mn(oh)2+caso4,反应后的产物mn(oh)2与caso4都非常稳定，沉淀在渣土中，凝固后再水浸泡也不会再有锰能溶出；同时熟石灰还可以与锰渣中的硫酸铵发生反应生产氨气与水的混合物，经过气液分离出氨水，再进入吸收塔后制成纯净氨水，可以出售。
24、5、尾矿库渣土胶凝后具有一定强度并且强度可按需要调整，尾矿库土地具有二次开发条件。
25、6、电解锰企业的主要成本就是电耗。锰渣尾矿库土地无害化治理后二次开发可以风光互补发电+储能电站为主，充分利用了尾矿库土地资源，就地为电解锰企业提供绿色能源，并显著降低其用电成本。
26、该一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，可根治锰渣尾矿库的污染，经过治理后其锰已改性且氨氮浓度非常低已无法再经由水浸逸出，治理后的尾矿库土地具有岩土强度，且固化尾矿库渣土为一块整体，能够防止山洪导致的泥石流、溃坝地质灾害，同时从软地基变成硬地基，可二次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中的靶向封堵到达尾矿库漏水的岩层漏点。
3.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中的封堵浆液为熟石灰和膨润土加水搅拌制成，其中膨润土的浓度为5％-10％、熟石灰浆液浓度为5％-50％，且熟石灰固体颗粒为200目-300目。
4.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中钻开的竖井，后续作为固化尾矿渣土的桩孔。
5.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中浸泡液为高压水和熟石灰组成，且熟石灰浓度为10％-60％，且熟石灰浓度与尾矿渣中锰的残留值正相关。
6.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中灌入浸泡液后与锰渣反应溢出的氨
7.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中浸泡液与锰渣反应的公式分别如下：
8.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S3中的特制混凝土等级在C15-C35之间。
9.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S3中的特制混凝土主要组分为改性脱氨锰渣与水泥，并且改性脱氨锰渣含量在65％以上。
10.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S3中尾矿库渣土凝固成一个整块后，具备0.5Mpa-5Mpa的岩土强度。
...【技术特征摘要】
1.一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤s1中的靶向封堵到达尾矿库漏水的岩层漏点。
3.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤s1中的封堵浆液为熟石灰和膨润土加水搅拌制成，其中膨润土的浓度为5％-10％、熟石灰浆液浓度为5％-50％，且熟石灰固体颗粒为200目-300目。
4.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤s2中钻开的竖井，后续作为固化尾矿渣土的桩孔。
5.根据权利要求1所述的一种锰渣尾矿库污染根治与土地资源再开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤s2中浸泡液为高压水和熟石灰组成，且熟石灰浓度为10％-60％，且熟石灰浓度与尾矿渣中锰的残留值正相关。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李学军，唐敏，王庆耀，吴毅刚，
申请(专利权)人：湖南广义节能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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