本发明涉及有色金属冶金技术和环境保护技术领域，特别涉及一种利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法。
背景技术：
由于黄金矿山在生产过程中使用氰化提金工艺技术，会产生大量的氰化尾渣，这些氰化尾渣中均含有大量的污染物，如硫、铜、砷、汞及剧毒氰化物。除了少量的氰化尾渣能够得到利用外，相当数量的氰化尾渣只是进行堆存处置，不仅占用大量的土地资源，而且还存在污染地表水、地下水和土壤的隐患，对周围环境产生极大的安全隐患和环保隐患；目前，氰化尾渣已被国家列为《国家危险废物名录》中hw33类危险废物，污染特征明显，且污染严重，国家和企业的环保压力剧增，急需采取切实可行的控制技术，以消除此类危险废物对环境的危害。
目前，处理氰化尾渣的技术主要以浮选法为主，并辅以蒸压法、氯化焙烧法、熔盐焙烧法、还原焙烧法、氧化法、固化法、制备硅酸盐水泥、制备砖和砌块等，浮选法(cn201410228170.5、cn201410099597.x、cn201510055236.x)多在弱酸条件下进行，此条件下，cn-不稳定，造成工作环境恶劣，且需经过多次浮选处理；蒸压法(cn201510023812.2)主要在蒸压釜或高压釜中进行，需要长时间高温保压，并需要处理蒸压带来的二次污染；氯化焙烧法(cn201410317041.3、cn201410757942.4)主要是将氯化剂等与氰化尾渣混合高温焙烧的方法，对设备防腐能力要求较高且能耗较高；熔盐焙烧法(cn201410317042.8、cn201611121854.0)采用熔盐或熔池对氰化渣焙烧，焙烧温度较高，时间也较长；还原焙烧法(cn201610825331.8、cn201610846576.9)采用还原剂在高温下还原，还原时间较长；氧化法(cn201711048319.1)采用臭氧、双氧水、次氯酸钠等氧化剂氧化氰化尾渣，操作成本较高；固化法(cn201710628397.2)采用固化剂将氰化渣固化，但不能从根本上解决氰化尾渣对环境可能造成的污染；制备硅酸盐水泥(cn201210002870.3、孔亚鹏-氰化尾渣中有价元素的综合利用研究[d].东北大学，2014)，采用铝硅含量较高的氰化尾渣制备普通硅酸盐水泥；制备砖(cn201110116703.7、朱敏聪等，利用金矿尾矿制作建筑材料蒸压砖的工艺研究[j].矿产综合利用，2008(1)：43-46、cn200410036554.3)采用氰化尾渣、活性剂、添加剂等制备蒸压砖、透水砖及混凝土砌块，需高温长时间蒸压或存在氰化物破坏不完全等问题。
目前存在的这些方法或能耗高或伴有二次污染或破氰不完全或工艺流程复杂，操作成本高；因此，对于氰化尾渣而言，目前还缺乏对该类型危险废物的因地制宜的、合理的、有效的处理方法。
技术实现要素：
针对目前处理氰化尾渣技术存在的上述不足，本发明提供一种利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法，通过与铝质材料和石灰混合高温烧结，基于就地取材，达到处理效果稳定、产品自用、易于推广的效果。
本发明的方法包括如下步骤：
(1)准备氰化尾渣、石灰和铝质材料作为原料，将全部原料混合均匀，加入或不加入矿化剂，制成混合物料；全部原料中，按质量份数氰化尾渣4～5份，石灰10～25份，铝质材料8～30份；矿化剂的加入量占全部原料总质量的0～5％；所述的矿化剂选用萤石或b2o3，所述的铝质材料选用铝土矿或粉煤灰；
(2)将混合物料用高温炉窑进行高温烧结，烧结温度1200～1500℃，时间10～180min，获得烧结熟料；高温烧结时气氛为氧化气氛；
(3)将烧结熟料用冷却窑冷却至常温，然后进行水泥粉磨处理，制成硫铝酸盐水泥。
上述的氰化尾渣的固体成分按质量百分比含fe10～45％，s11～51％，sio24～55％，al2o31～10％，cao0.4～5％，并且cn—含量为50～2500mg/kg。
上述方法中，步骤(1)将氰化尾渣、石灰和铝质材料混合前，先分别破碎至粒径2～5mm，再分别磨细至粒径-0.074mm的部分占总重量的85％以上。
上述方法中，高温炉窑选用回转窑或立窑。
上述方法中，氧化气氛选用空气气氛。
上述方法中，步骤(3)用冷却窑冷却时控制平均冷却速度为15～40℃/min。
本发明的有益效果在于：通过高温弱氧化气氛烧结不仅实现氰化尾渣清洁转化，除氰效果好，破氰率达99％以上；使用矿化剂用于降低熟料烧结温度，提高熟料的易烧性能；石灰可以固定氰化尾渣中的部分氰化物及硫化物氧化后的so2，避免烧结过程中污染环境；高温烧结破氰与氰的初始浓度无关，与时间和温度相关，高温烧结后的硫铝酸盐水泥为高强快硬水泥，能够完全满足黄金矿石企业现场的基建及回填用水泥量。
附图说明
图1为本发明的利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中的氰化尾渣为氰化提金工艺中全泥氰化尾渣或金精矿直接氰化渣。
本发明实施例中的全泥氰化尾渣或金精矿直接氰化渣是经压滤至水的质量含量<30％后形成的含水氰化尾渣，随时堆放时间的延续，水分逐渐降低；其中含水氰化尾渣使用前烘干去除水分。
本发明实施例中采用的萤石、b2o3、铝土矿和粉煤灰为市购工业级产品。
本发明实施例中采用的萤石和b2o3先破碎至粒径2～5mm，再磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量的85％以上。
本发明实施例中采用的铝土矿按质量百分比含al2o362.36％，sio211.64％，fe2o35.77％，tio22.50％，cao0.42％；粉煤灰按质量百分比含al2o348.62％，sio238.26％，fe2o31.82％，tio21.55％，cao1.87％。
本发明实施例中氰化物去除率≥99％。
本发明实施例中进行高温烧结升温时控制升温速度为5～15℃/min。
本发明的方法中，烧结产生的尾气经除尘、脱硫和脱硝处理，达到国家规定标准后排放。
本发明实施例中进行水泥粉磨处理是采用预粉磨系统—终粉磨系统进行处理。
下面以优选的实施例对本发明技术方案进一步说明；本领域技术人员应当知晓，以下实施例只用来说明本发明，而不用来限制本发明的范围。
实施例1
氰化尾渣采用山东某公司产出的氰化尾渣，烘干后按质量百分比含fe41.41％，s48.40％，sio25.72％，al2o31.48％，cao0.47％，cn—含量为340mg/kg；
氰化尾渣、石灰和铝质材料分别破碎至粒径2～5mm，再分别磨细至粒径-0.074mm的部分占总重量的85％以上；
准备氰化尾渣、石灰和铝质材料作为原料，将全部原料混合均匀；全部原料中，按质量份数氰化尾渣4份，石灰18份，铝质材料20份；所述的铝质材料为铝土矿；
将混合物料用高温炉窑进行高温烧结，高温炉窑为回转窑，烧结温度1300℃，时间60min，获得烧结熟料；高温烧结时气氛为空气气氛；
将烧结熟料用冷却窑冷却至常温，控制平均冷却速度为15℃/min，然后进行水泥粉磨处理，制成硫铝酸盐水泥；
经过检测发现，烧结熟料中并未检测到cn—，氰破除率(以cn—计)达到99％以上；烧结前后s的损失＜5％，烧结熟料的主要物相为硫铝酸盐水泥物相；制得的硫铝酸盐水泥按照标准gb/t17671制作成混凝土后，养护28天，强度完全达到425号水泥要求。
实施例2
方法同实施例1，不同点在于：
(1)氰化尾渣烘干后按质量百分比含fe29.92％，s33.30％，sio224.95％，al2o35.25％，cao1.15％，cn—含量为500mg/kg；
(2)全部原料中，按质量份数氰化尾渣5份，石灰17份，铝质材料30份；所述的铝质材料为粉煤灰；
(3)高温炉窑为立窑，烧结温度1300℃，时间60min；控制平均冷却速度为20℃/min。
实施例3
方法同实施例1，不同点在于：
(1)氰化尾渣烘干后按质量百分比含fe16.37％，s16.50％，sio241.96％，al2o39.71％，cao2.10％，cn—含量为1200mg/kg；
(2)全部原料中，按质量份数氰化尾渣5份，石灰11份，铝质材料8份；
(3)烧结温度1300℃，时间60min；控制平均冷却速度为25℃/min。
实施例4
方法同实施例1，不同点在于：
(1)将全部原料混合均匀后加入矿化剂；全部原料中，按质量份数氰化尾渣4.5份，石灰25份，铝质材料16份；矿化剂的加入量占全部原料总质量的3％；所述的矿化剂为萤石；
(2)高温炉窑为立窑，烧结温度1200℃，时间180min；控制平均冷却速度为30℃/min。
实施例5
方法同实施例2，不同点在于：
(1)将全部原料混合均匀后加入矿化剂；全部原料中，按质量份数氰化尾渣4.5份，石灰10份，铝质材料27份；矿化剂的加入量占全部原料总质量的5％；所述的矿化剂为b2o3，所述的铝质材料为粉煤灰；
(2)烧结温度1500℃，时间10min；控制平均冷却速度为40℃/min。