专利名称：用于降低和防止岩石排水中金属和酸污染的组合物和方法
技术领域：
本发明涉及一种降低或防止废石排水中污染物形成的组合物和方法，尤其是涉及一种用于处理废石以及尾矿以降低或防止岩石排水中金属和酸形成的组合物和方法。
许多开挖位点和所有的采矿废单元，包括露天开采、地下坑道、废石堆坑、尾矿积水、堆浸池和采矿废岩堆，对于本发明来说总称为废石和尾矿，它们都具有变成酸性的可能，这取决材料固有的潜力和所使用的短期和长期处理技术。当听任经受空气和水时，通常含有铁和其它金属的废石和尾矿，会造成适合于酸形成细菌如T.ferrooxidans生长的环境。随着时间过去，由酸形成菌产生的酸能使含于尾矿或废石中的金属浸出而进入周围的环境中，例如河流、小溪、湖泊等而作为含金属的酸流出。当用于本发明时，尾矿是废的、破碎的岩石，以及采集金属、矿石、矿物等后留下的废物等都要排掉的。
在某些情况下，含黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的尾矿易于氧化，氧化速度取决于硫化物的含量、形态、细菌的活性、铁离子浓度、水和氧的可利用性。由这些和类似领域所产生的产物包括酸、金属、金属氧化物、金属盐等，这些易于使局部的地表和地下水污染。这种破坏性的流出称为酸性岩石排水，也称为酸性采矿排水。就排水源位点数量级而言问题是严重的，有许多的废石坑、尾渣池等所占面积是很大的。
因此，采矿和矿物加工业面临主要问题之一是处置和管理废石、尾矿等。由于释放毒性重金属和酸性浸出液和流到自然界以及环境中地表和地下水的水流，酸性岩石排水的影响，特别严重。
从历史上看，废石或尾矿很少处理或者不重视或不理解处理而导致产生酸性水。近来，已经提出各种和大量的方法，以控制、补救和处理酸性岩石排水，包括试图除去硫化物、控制细菌的活性、控制氧的扩散、涂覆硫化物的颗粒、沉淀或中和污染物和/或吸附污染物。然而，所有的或结合排除氧和水，或结合中和，这样就又涉及细菌T.Ferrooxidans所需的特定生长条件。
中和或固定的添加剂的使用以其易得、相当好的作用以及使用经济而得到成功。中和剂和固定剂以及方法都是众所周知的。它们使用的缺点在于为了成功地中和和固定废石物料需要巨大体积的原料。在一个成功地降低在废石或尾渣堆中形成的酸量的固定方法中，在团聚球磨机中的废石或尾矿中添加粘合剂如波特兰水泥使混合物形成球状、坚硬的小球。所得到的小球是坚固的并不会使金属浸出。
由于前述情况，可以看出提供能抑制、降低或防止酸性岩石排水的组合物和方法将是有利的。
因此，本发明的目的是能基本上克服现有技术的局限性和缺点所产生的一个或多个问题的组合物和方法。
获得本发明的主要优点是借助于改进的组合物和方法而实现的，它们能抑制、降低或防止来自废石和尾矿的酸性岩石排水的影响。
本发明另外的特征和优点将在下面的说明书中予以陈述，部分由说明书将会明白，或可以从本发明的实践中学习。本发明的目的和其它优点通过所述说明书及其权利要求中具体指出的组合物和方法将会了解和获得。
为了达到这些和其它的优点并按照本发明的目的，作为具体的和广泛地描述，本发明的目的是一种用于降低或防止由废石或尾矿产生的排水中污染物的形成的组合物，它是通过将有机或无机硫化合物与中和剂、固定剂或中和剂和固定剂的混合物相组合的组合物，因此，本发明一方面是提供一种岩石处理组合物，它具有有机或无机硫化合物，并结合下列中的一种中和剂、固定剂或中和剂和固定剂的混合物。
本发明第二个方面是提供一种用于降低或防止来自废石或尾矿的排水中污染物的形成的方法，它通过将废石或尾矿与组合有中和剂、固定剂或中和剂和固定剂的有机或无机硫化合物相接触向进行。
本发明第三个方面是提供一种用于降低或防止来自废石或尾矿排水中的污染物形成的方法，它通过提供一种有机或无机硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物，并将有机或无机硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物施用于废石或尾矿中，组合有中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物的有机或无机硫化合物，以能降低或防止来自废石与尾矿的岩石排水中金属污染和酸形成的有效量施用于废石或尾矿中。
现已发现有机或无机硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物相组合在降低、抑制或防止来自废石或尾矿的排水，即水流出中污染物形成方面具有协同效应。由于上述的组合，使用本发明的组合成分对酸性岩石或尾矿排水的抑制、降低或防止作用优于单独使用各成分。此外，当使用组合有固定剂和/或中和剂的有机或无机硫化合物时，可显著减少用于降低、抑制或防止废石或尾矿中污染物形成所必需的固定剂和/或中和剂的量。
通过本发明的组合物和方法而降低(以浓度或量的形式)、抑制或防止废石或尾矿排水中的污染物是众所周知的并且可包括，但不限于，有毒的重金属及其氧化物，以及能形成硫酸的硫、亚硫酸盐和硫酸盐。本发明使用时，毒性金属是原子序数大于钠(原子序数11)的金属，例如铜、锌、金、锰、铝、银、镉、镍等，但碱金属和碱土金属不予考虑。
本发明使用时，污染是酸性的且排水的酸度不减少时，废石或尾矿排水的pH由较高的酸度变到较低的酸度，即接近pH 7.0以上，经常是pH8.14。理想的是，废石或尾矿排水的pH是或者大约是7.0，即中性的。然而，事实上，如果pH能保持在pH6.0或pH6.0以上时，即可认为按本发明是降低的。例如，如果pH能维持在约6.0以上到约12.0且优选约7-约10，则可以认为酸度已得到抑制或者认为排水中的酸污染已得到了防止，由此可防止由废石或尾矿大量酸的流出。当金属污染时，例如毒性重金属，包括其氧化物，可降低25％或更多，可认为金属的污染有降低。一般来说，已经发现在某些情况下，当使用本发明的方法和组合物时，从废石或尾矿浸出的毒性金属可降低50％或更多，优选的90％或更多。当然，硫化合物和固定剂和/或中和剂各种组合的效果根据要处理的具体废石或尾矿而有变化的。
用于本发明的组合物和方法中的硫化合物可以是有机硫化合物、无机硫化合物或有机或无机硫化合物的混合物。一般来说，用于本发明的硫化合物是市场上可以买到的或者从市场上可买到的原料很容易被合成。用于本发明的硫化合物可以是水溶性的或水不溶性的，通常可与废石或尾矿中的金属相互反应而形成稳定的金属硫化物或类硫化物的配合物，它们在水中是不溶性的并且不会从废石或尾矿中被浸出。废石和尾矿中的金属根据其来源而变化并且包括，但不限于，上面讨论的金属及其氧化物。这样，在水中不溶的且按本发明所形成的稳定金属硫化物包括这种毒性重金属如铜、锌、金、锰、银、镉、镍等的硫化物。
当与本发明的中和剂和/或固定剂组合时，任何能抑制、降低或防止废石或尾矿排水中污染物形成的硫化合物，都可用于本发明的组合物和方法中。一般来说，本发明有机和无机硫化合物包括具有巯基(-SH)或离子化巯基(-S(-1))的任何硫化合物。含巯基或离子化巯基的化合物包括硫化氢和含硫化物离子、氢硫化物离子或三硫代碳酸盐离子的无机化合物，以及诸如二硫代氨基甲酸酯、黄原酸酯、硫醇的有机化合物以及这些化合物可溶性金属盐，即碱金属和碱土金属盐。此外，能产生巯基或离子化巯基的硫化合物可用于本发明的组合物和方法中，并且还包括像硫代乙酰胺和可还原的二硫化物的硫化合物。含硫氨基酸(如半胱氨酸、胱氨酸和谷胱甘肽)和肽(合成的和天然存在的)或包括含硫氨基酸的蛋白也是含巯基或离子化巯基硫化合物因而也可根据本发明用作硫化合物。
能用于本发明的有机硫化合物实例，包括下列离子的钠、钾或钙盐乙基黄原酸盐离子、葡萄糖黄原酸盐离子、异丙基黄原酸盐离子、二甲基二硫代氨基甲酸盐离子或二乙基二硫代氨基甲酸盐离子。可用于本发明的无机硫化合物的实例，包括三硫代碳酸钠、三硫代碳酸钾、三硫代碳酸钙、硫化钠、硫化钾或硫化钙，即通常在现有技术中熟知的在水中毒性相当低的金属硫化合物。本发明所用的，毒性重金属及其氧化物一般定义如上所述的为金属和金属氧化物，其中金属重于钠而且已知会引起水的毒性，其它的有机或无机硫化合物可由所属领域一般技术人员进行选择而无需过多的实验。
能用于本发明组合物和方法的中和剂可以是任意物理形态的，例如固体或液体。用于本发明时，中和剂是一种可中和酸且pH7.0以上的试剂。按照本发明，在组合物或方法中可使用一种或多种中和剂，例如石灰石和氢氧化镁、水合石灰和氢氧化钠等等混合物。优选使用足够量的中和剂以使任何由废石或尾矿所产生的排水的pH都高，也就是说pH约6-约12，优选pH约7-约10。中和剂优选的还要保持高于细菌进行作用的pH值，例如抑制或防止细菌T.Ferroox-idans生长的pH。
常规中和剂在现有技术中是已知的，并且可用于本发明的方法和组合物中。任何碱性物质，如金属氧化物或氢氧化物都可用于本发明。通常，中和剂是碳酸盐化合物、氧化物或氢氧化物的化合物，例如金属碳酸盐、金属氧化物或金属氢氧化物，优选的金属一般是碱金属或碱土金属。优选中和剂包括石灰石、碳酸钙、熟石灰、水合石灰、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾或石灰窑粉尘等。氨、有机胺、氢氧化季胺和碳酸季铵盐也可作为中和剂用于本发明的组合物和方法中。本发明的中和剂不是硫化合物。
固定剂也是常规物质并且在现有技术中是众所周知的。可用于本发明方法和组合物中的固定剂可以是有助于废石或尾矿与氧和水的物理分离的任意物理形式，即该试剂能固定废石或尾矿以便基本上阻止空气(氧)和水进入废石或尾矿。固定剂也可固定已与本发明组合物和方法中的硫化合物起反应的金属。作为已知技术，固定剂是用于使废石或尾矿成形为砖或小球或其它的固定构型，以便使通常在排水形成污染物的材料能被封闭在砖或小球中。
各式各样的材料都可用作固定剂，优选的固定剂选自基于其本身的可用性以及位置的条件。按照本发明，有可能在组合物或方法中使用一种或多种固定剂，例如粘土和混凝土、混凝土和煅烧炉烟尘等的混合物。正如上面所说明的，现有技术中众所周知的任何固定剂都可用于本发明组合物和方法中并且包括土壤、粘土、粘土和土壤的混合物、磷酸盐粘土、混凝土、铝硅酸钙、沥青、煅烧炉烟尘(飞灰)、石灰窑粉尘、硫酸钙(石膏/熟石膏)等。基于其它碱土金属盐的类似材料，如铝硅酸镁、铝硅酸锶、铝硅酸钡、硫酸锶和硫酸钡，也可用作本发明的固定剂。
还有可能利用与本发明方法有关的合成膜以分离用本发明组合物或方法处理的废石或尾矿物料。例如，用本发明组合物或方法已处理过的废石或尾矿，通过使用技术上周知的塑料片材而在储存区内进行分离。
在本发明的组合物和方法中组合有中和剂和/或固定剂的有机和/或无机硫化合物的用量是要有效于降低或防止在岩石排水中污染的形成，例如岩石排水中金属和金属氧化物(尤其是毒性重金属)污染和/或酸污染的硫化合物和中和剂和/或固定剂的量。在本发明的某些情况下，当组合物的各成分分开使用时，即当有机和/或无机硫化合物和中和剂和/或固定剂只是在它们施用于废石或尾矿后才进行组合，有机和/或无机硫化合物的使用量为用于废石或尾矿所有成分的总重量的约10％-约60％(重量)，在较优选的实施方案中，有机和/或无机硫化合物的使用量按用于废石或尾矿所有成分的总重量的约40％-约55％(重量)。因此，在本发明的某些情况下，按用于废石或尾矿所有成分的总重量计，有机和/或无机硫化合物使用量约为10％-约60％(重量)，中和剂和/或固定剂的使用量约90％-约40％(重量)。
在本发明的某些情况下，当组合物的成分以预混形式使用时，即当有机和/或无机硫化合物和中和剂和/或固定剂在用于废石或尾矿之前经混合而组合时，有机和/或无机硫化合物在预混合物中存在量为组合物的约10％-约60％(重量)，在较好的实施方案中，有机和/或无机硫化合物存在量为预混合物重量的约40％-约55％。这样，在本发明的一些情况下，预混组合物应含有10％-60％左右(重量)的有机和/或无机硫化合物和约90％-约40％(重量)的中和剂和/或固定剂。
在本发明中，当有机和/或无机硫化合物与废石或尾矿组合使用时，组合有中和剂和/或固定剂的有机和/或无机硫化合物的量是要足以能降低、抑制或防止废石或尾矿产生的排水中污染物形成的量。正如上面所指出的，硫化合物对中和剂和/或固定剂的量依试剂所施用的废石或尾矿材料的类型而不同。通常，按本发明的方法，基于废石或尾矿的重量，硫化合物的量，即无机和/或有机化合物约0.5％(重量)一约20％(重量)，中和剂和/或固定剂的量为约1％(重量)-约50％(重量)。更优选的是约1％(重量)-约15％(重量)。在本发明的另外一些情况下，基于废石或尾矿的重量计，硫化合物的量为约1％(按重量计)-约5％(重量)，中和剂和/或固定剂的量为约1％(重量)-约30％(重量)，更好的是约1％(重量)-约8％(重量)。如上所述，当硫化合物和中和剂和/或固定剂的这些量用于本发明组合物中时，在降低、抑制和防止废石或尾矿排水中污染物形成方面具有协同效应。例如，已经发现当某些硫化合物与固定剂和/或中和剂组合而用于本发明方法中时，按常规用于控制废石或尾矿产生的排水中污染的固定剂和/或中和剂的量，基于废石或尾矿的重量计，从约15％(重量)降低到约5％(重量)。
在本发明另外的情况下，硫化合物和固定剂组合的协同效应，通过使用仅1％BUFLOC 528，Buckman Laboratories，Internati-onal公司所用商品名，对于40％的二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液来说，导致水泥，即固定剂的量从约15％(重量)显著地降低到5％(重量)。尽管以大于上述讨论的硫化合物和固定剂和/或中和剂的量用于本发明的方法和组合物中，例如大于20％(重量)硫化合物的量和大于50％(重量)(或超过)固定剂和/或中和剂的量，但使用这样的过量是没有优点的，这种过量仅在降低废石或尾矿产生的排水中污染物方面影响成本(在体力/操作和经济两方面)。
硫化合物的混合物，包括无机和/或有机硫化合物的混合物可用于本发明的组合物和方法中。例如，可以使用一种或多种黄原酸盐也可与例如硫化钠组合使用。固定剂的组合物和中和剂的组合物也可用于本发明的组合物和方法中。此外，按本发明方法一种或多种硫化合物可与一种或多种固定剂和一种或多种中和剂相结合而使用。例如，在本发明的一个优选实施方案中，将葡萄糖黄原酸钠、石灰和水泥施用于废石以降低当水与废石接触时在排水中所产生的污染物的形成。在本发明另外一个最佳实施方案中，葡萄糖黄原酸钠和石灰、葡萄糖黄原酸钾和石灰、葡萄糖黄原酸钠和波特兰水泥、葡萄糖黄酸钾和波特兰水泥、葡萄糖黄原酸钠和石灰窑粉尘、萄萄糖黄原酸钾和石灰窑粉尘、葡萄糖黄原酸钠和水泥窑粉尘或葡萄糖黄原酸钾和水泥窑粉尘可用于废石或尾矿以降低由废石或尾矿产生的排水中的污染物。
根据本发明，硫化合物和中和剂和/或固定剂可以任何常规方式和任何常规物理形态，即液体和/或固体进行使用。例如，硫化合物、中和剂和/或固定剂在用于废石或尾矿之前可进行预混。在某些其它的本发明情况下，硫化合物和中和剂和/或固定剂可以分开使用，即以分开使用的形式，例如以多层形式用于废石或尾矿中。此外，硫化合物可按液体或固定使用，固定剂和/或中和剂可按液体形式或固体形式或其任何组合形式使用。
硫化合物、中和剂和/或固定剂可以按均匀的预混物或以多层状的分开成分施用于废石或尾矿上或者将它们与废石或尾矿或其任何组合物混合成为均匀的预混物或分开的各成分。只要有硫化合物和固定剂、硫化合物和中和剂或硫化合物、固定剂和中和剂的组合，就可以按照本发明将多层用于或接触废石或尾矿。
当硫化合物和中和剂和/或固定剂不经预混时，硫化合物和固定剂和/或中和剂可以按任何次序或层的组合，只要组合能符合所有下列标准就可用于或与废石或尾矿混合1.固定剂是与，或将适合与沉淀的金属均匀混合，所述沉淀金属，即金属-硫化合物，任何金属氢氧化物，例如氢氧化铝，以及金属碳酸盐，它们由于硫化合物或中和剂和废石或尾矿中的金属间反应而得的沉淀。
2.溶解的金属离开污染区前，硫化合物将与所述溶解的金属接触。假若硫化合物不是(或不适合)与废石均匀混合的话，那么废石的浸取液(排水)必须在离开污染区之前流经含硫化合物的区。例如，将浸出液(排水)收集并在外置槽(在本申请中，该槽是硫化物在其中与溶解的金属接触的“区”)内处理。
3.中和剂在浸出水(排水)离开污染区前与其接触一段时间，致使离开体系的水流pH在6.0以上，优选在7.0以上。
例如，在废石或尾矿上施加一层或多层硫化合物，接着再施加一层固定剂或一层中和剂。或者，在废石上先施加一层中和剂接着再加一层固定剂或硫化合物等。可按要求以任何次序沉积任意数目的层数，只要维持硫化合物和固定剂和/或中和剂组合并且只要使一层或多层不形成水不能透过的障碍物并阻止水流过一层或多层而进入废石或尾矿。
在使用本发明的组合物和方法的情况下，可使用通常用于处理酸性废石排水和矿业废水的辅剂和添加剂，这是在所属领域技术人员的范围内。
为了检测各种组合有固定剂和/或中和剂的有机或无机硫化合物，以确定用于降低、防止或抑制由废石或尾矿产生的排水中污染的硫化合物和固定剂和/或中和剂具体组合的优化量，必须将待处理的废石或尾矿物料放入柱中，如塑料或玻璃柱中，其长度约3英尺，内径约3英寸，以及将硫化合物和固定剂和/或中和剂的特定组合以特定量施加到废石物料或尾矿物料中，使水由此流过并检测浸出液的各种毒性重金属和酸度。硫化合物和中和剂和/或固定剂可按层置于废石或尾矿物料上面或者可以与废石或尾矿按要求混合，且可利用各种数量的物料以确定为达到降低污染或消除污染的最佳用量。尽管没有必要对连续检测所需的持续时间，但通常建议检测从约90天-约180天，以确定使用各种量的化合物特定组合的有效性。这种检测一般称为湿度室/柱(humidity cell/column)试验并且是熟知的。标准检测金属和酸度法也是众所周知的。
下面具体实施例描述按照某些实施方案的本发明的组合物和方法。它们仅用以说明目的并不构成对本发明的限制。
在实施例和通篇说明书中除另有规定外，所有的分数和百分比都按重量计。
实施例在以下的实施例中，将试剂的各种组合物用于来自废弃金矿的废石上以确定特定试剂或试剂组合的有效性。试剂的有效性测定是通过浸出液的分析，尤其是用熟知的常规检测法分析酸性岩石排水中经常发现的可能的毒性重金属。
使用湿度室/柱检测法以获得从岩石所产生的浸出液。将结合有下面所列出的各种试剂和/或具有各种试剂层的废石装填柱子。水流经填充的柱子。通过常规的众所周知的检测方法对浸出液进行测试示于下表的金属。也测定了在浸出液中的pH值和硫酸盐(SO4)的量。实施例1废石被置于柱中(如上所述)，分两层，含有总废石2.5％(重量)的底层和含废石剩余部分的顶层，即97.5％(重量)。含2.5％(重量)的废石底层均匀地与基于该层废石重量的2.5％(重量)的水泥窑粉尘(CKD)和由Buckman Laboratories International公司以BUFLOC528商品名出售的0.15％(重量)的二甲基二硫代氨基甲酸钠混合。废石的顶层(废石重量的97.5％)置于均匀混合的底层的上面。顶层均匀地与基于该层废石重量的2.5％(重量)的水泥窑粉尘(CKD)，0.15％(重量)石灰窑粉尘(LKD)和0.85％(重量)的二甲基二硫代氨基甲酸钠(BUFLOC528)混合。柱的结构综述如下底层2.5％废石＋2.5％CKD＋0.15％BUFLOC528(均匀地混合)顶层97.5％废石＋2.5％CKD＋0.15％LKD＋0.85％BUFLOC528(均匀地混合)使水流经该柱以获得浸出液，浸出液的分析列于下表中。实施例2将废石、基于废石重量1.0％(重量)的石灰(呈15％含水浆料的形式)，和基于废石重量0.5％(重量)的二甲基二硫代氨基甲酸钠(BUFLOC528)的均匀混合物装填柱子(如上所述)。该柱的结构综述如下废石＋1.0％石灰(15％浆料)＋0.5％BUFLOC528(均匀地混合)使水流经该柱以获得浸出液，该浸出液的分析结果列于下面的表中。实施例3(对比)将废石和基于废石重量的15％(重量)的石灰窑粉尘(LKD)均匀地混合。如上所述，用混合物装填所述柱再使水流经该柱以获得浸出液。柱结构概述如下废石＋15％LKD(均匀地混合)浸出液分析示于下表中。实施例4(对比)废石如实施例1所述分两层置于柱中。底层含总废石的7.5％(重量)而顶层含废石的剩余部分，即92.7％(重量)。底层含有基于废石重量的7.5％(按重量计)的石灰窑粉尘(LKD)，均匀地与废石混合。顶层含有基于废石重量的7.5％(按重量计)的石灰窑粉尘(LKD)，均匀地与废石混合。柱的结构摘要如下底层7.5％废石＋7.5％LKD(均匀地混合)顶层92.5％废石＋7.5％LKD(均匀地混合)使水流经该柱以获得浸出液，该浸出液的分析示于下面的表中。
表实施例1-4浸出液的分析实施例序号 pH Cu Zn Au Mn Fe1 11.80 0.034 0.326 0.036 0.019 0.2682 8.990.018 0.084 0.033 0.121 0.2863 12.67 0.176 0.032 0.036 0.011 0.2394 12.67 0.169 0.006 0.028 0.012 0.271实施例序号 A1 SO4Ag Cd Ni1 NR 599 未测0.0020.0332 NR 1263.5 未测0.0040.0653 NR 0.040.005 1.53 未测4 NR 0.0 0.017 0.002未测在表中金属和硫酸盐(SO4)以每百万分数(ppm)表示。
实施例3和4是对比例并且不用本发明组合的硫化合物和固定剂和/或中和剂。实施例1和2证明当含硫化合物，即二甲基二硫代氨基甲酸钠是以组合有低剂量的石灰窑粉尘和水泥窑粉尘使用时，可以得到基本相同的结果，而当单独地使用大剂量的石灰窑粉尘和水泥窑粉尘时，即如实施例3和4没有本发明的硫化合物。如也有高pH值(非酸性的)的实施例2所述，当很低剂量的石灰和硫化合物，二甲基二硫代氨基甲酸钠组合而与废石一起使用时，可获得相等或更好的结果。
在本发明的组合物和方法中在不偏离本发明的精神或范围的条件下可以进行各种改进和变化这对于所属领域的技术人员来说是显然的。因此，可以认为本发明包括本发明的改进和变化方案，只要它们是在所附权利要求书及其等同物的范围内。
权利要求
1.一种用于降低或防止来自废石或尾矿的排水中污染物形成的组合物，该组合物包含有机或无机的硫化合物并组合有中和剂，固定剂或中和剂和固定剂的混合物。
2.权利要求1的组合物，其中，硫化合物和固定剂、中和剂或中和剂和固定剂的混合物是以有效降低或防止在尾矿排水中金属和酸污染物形成的量存在于组合物中。
3.权利要求1的组合物，其中，有机或无机的硫化合物是具有巯基或离子化巯基的硫化合物或是能产生巯基或离子化巯基的硫化合物。
4.权利要求1的组合物，其中，有机或无机硫化合物为组合物重量的约10％-约60％。
5.权利要求1的组合物，其中，有机或无机硫化合物为组合物的重量约40％-约55％。
6.权利要求1的组合物，其中，有机硫化合物是乙基黄原酸钠、乙基黄原酸钾、乙基黄原酸钙、葡萄糖黄原酸钠、葡萄糖黄原酸钾、葡萄糖黄原酸钙、异丙基黄原酸钠、异丙基黄原酸钙、异丙基黄原酸钾、二甲基二硫代氨基甲酸钙、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸钾、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钙、二乙基二硫代氨基甲酸钾、半胱氨酸、胱氨酸或谷胱甘肽。
7.权利要求1的组合物，其中，有机硫化合物是二甲基二硫代氨基甲酸钠。
8.权利要求1的组合物，其中，有机硫化合物是葡萄糖黄原酸钠。
9.权利要求1的组合物，其中无机硫化合物是三硫代碳酸钠、三硫代碳酸钾、三硫代碳酸钙、硫化钠、硫化钾或硫化钙。
10.权利要求1的组合物，其中，中和剂是石灰石、熟石灰、水合石灰、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾或石灰窑粉尘。
11.权利要求1的组合物，其中，固定剂是土壤、粘土、粘土和土壤的混合物，磷酸盐粘土、混凝土、波特兰水泥、沥青、煅烧炉烟尘或水泥窑粉尘。
12.一种用于降低或防止来自废石或尾矿排水中的污染物形成的方法，该法包括将废石或尾矿与组合有中和剂、固定剂或中和剂和固定剂的有机或无机硫化合物相接触。
13.按权利要求12的方法，其中，组合有和剂、固定剂或中和剂和固定剂量的硫化合物量要足以能降低或防止来自废石或尾矿排水中污染物的形成。
14.按权利要求12的方法，其中，有机或无机硫化合物是具有巯基或离子化的巯基硫化合物或是产生巯基或离子化巯基的硫化合物。
15.按权利要求13的方法，其中，基于废石或尾矿的重量，硫化合物的量为约0.5％(重量)-约20％(重量)，中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的量为约1％(重量)-约50％(重量)。
16.按权利要求13的方法，其中，基于废石或尾矿的重量，硫化合物的量为约1％(重量)-约5％(重量)，中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的量为约1％(重量)-约15％(重量)。
17.按权利要求12的方法，其中硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂在与废石或尾矿接触之前进行预混。
18.按权利要求12的方法，其中，硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂是分开施用于废石或尾矿中。
19.按权利要求12的方法，其中，有机硫化合物是乙基黄原酸钠、乙基黄原酸钾、乙基黄原酸钙、葡萄糖黄原酸钠、葡萄糖黄原酸钾、葡萄糖黄原酸钙、异丙基黄原酸钠、异丙基黄原酸钙、异丙基黄原酸钾、二甲基二硫代氨基甲酸钙、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸钾、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钙、二乙基二硫代氨基甲酸钾、半胱氨酸、胱氨酸或谷胱甘肽。
20.按权利要求12的方法，其中，有机硫化合物是二甲基二硫代氨基甲酸钠。
21.按权利要求12的方法，其中，有机硫化合物是葡萄糖黄原酸钠。
22.按权利要求12的方法，其中，无机硫化合物是三硫代碳酸钠、三硫代碳酸钾、三硫代碳酸钙、硫代钠、硫化钾或硫化钙。
23.按权利要求12的方法，其中，中和剂是石灰石、熟石灰、水合石灰、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾或石灰窑粉尘。
24.按权利要求12的方法，其中，固定剂是土壤、粘土、粘土和土壤的混合物、磷酸盐粘土、混凝土、波特兰水泥、沥青、煅烧炉烟尘或水泥窑粉尘。
25.一种用于降低或防止来自废石或尾矿排水的污染物形成的方法，该方法包括提供有机或无机硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物，和把有机或无机硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物施用于废石或尾矿，施用于所述废石或尾矿的硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的混合物的量要有效于降低或防止来自所述废石或尾矿的岩石排水中的金属污染和酸的形成。
26.按权利要求25的方法，其中，有机或无机硫化合物是具有巯基或离子化巯基的硫化合物或是能产生巯基或离子化巯基的硫化合物。
27.按权利要求25的方法，其中，基于所术废石或尾矿的重量，用于所述废石或尾矿的硫化合物的量为约0.5％(重量)-约20.0％(重量)，用于所述废石或尾矿的固定剂或中和剂或中和剂和固定剂的量为约1％(重量)-约50％(重量)。
28.按权利要求25的方法，其中，基于所述废石或尾矿的重量，用于所述废石或尾矿的硫化合物的量为约1％(重量)-约5％(重量)，用于所述废石或尾矿的中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的量为1％(重量)-约15％(重量)。
29.按权利要求25的方法，其中，硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂在用于所述废石或尾矿前进行预混。
30.按权利要求25的方法，其中，硫化合物和中和剂、固定剂或中和剂与固定剂是分开施用于所述废石或废矿中。
31.按权利要求25的方法，其中，有机硫化合物是二甲基二硫代氨基甲酸钠。
32.按权利要求25的方法，其中，有机硫化合物是葡萄糖黄原酸钠。
全文摘要
通过废石或尾矿与组合有中和剂、固定剂或中和剂与固定剂的有机或无机硫化合物相接触，而降低或防止来自废石或尾矿排水中污染物形成。当有机或无机硫化合物与中和剂或固定剂一起使用时，为降低或防止来自废石或尾矿的排水中污染物形成所必须的中和剂的量和/或固定剂的量大大地降低。基于废石或尾矿的重量，用于废石或尾矿的硫化合物量约为1％-5％(重量)，用于废石或尾矿的中和剂和/或固定剂的量约为1％-15％(重量)。有机或无机硫化合物是具有巯基或离子化巯基的硫化合物或是能产生巯基或离子化巯基的硫化合物。
文档编号C09K3/00GK1139387SQ94194699
公开日1997年1月1日 申请日期1994年12月16日 优先权日1993年12月29日
发明者马克.E.克拉维茨, 托马斯.E.麦克尼尔 申请人:巴科曼实验室国际公司