本发明涉及固体种废弃物的无害化处理
技术领域：
，具体地说涉及一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法。
背景技术：
：镍钴湿法冶炼过程中铁的主要净化方法为黄钠铁矾法，此方法虽然操作简单，试剂消耗少，生产成本低，但存在渣量大、铁矾渣稳定性差、堆存性不好等缺点。一般冶炼厂均会选择就近建设渣场将黄钠铁矾法产生的铁矾渣堆存，不但占用宝贵的土地资源，而且铁矾渣中的重金属，如Ni、Zn、Cu、Pb、As等，在自然堆存条件下会不断溶出从而污染地下水和土壤，造成环境污染。目前铁矾渣的无害化固定技术有高温烧结、还原焙烧-磁选、溶剂浸出等，但由于运营成本高，均无法全面推广应用。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法，该方法降低了矿山充填的成本，且避免了铁矾渣中的重金属由于长期堆存对自然条件的污染，为铁矾渣的处理提供了一种新方向。为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法，具体步骤如下：（1）将铁矾渣水洗，其中液固比为2-3:1，搅拌洗涤20-30min后得洗涤渣，洗后液返回原镍处理系统生产用水；（2）固化：步骤（1）所得的洗涤渣加入水，再加入生石灰钙化10-15min后加入聚合硫酸铁PFS充分搅拌5-10min之后加入质量分数为30%的双氧水、水泥、水玻璃和聚丙烯酰胺PAM在圆筒混合机中混合10-20min，混合使铁矾渣凝聚成整体胶凝材料，整体胶凝材料21-28天抗压强度达到11Mp，其中洗涤渣与各添加剂的质量比为，洗涤渣：生石灰：聚合硫酸铁：双氧水：水泥：水玻璃=3-2.5:1-2:0.25-0.3:0.15-0.2:3-3.5:0.23-0.3；聚丙烯酰胺PAM与洗涤渣的质量比为0.00015:1；（3）填充：将步骤（2）所得的固化体露天养护，温度为25-30℃，21-28天后破碎至10-12mm用于矿山充填。所述铁矾渣为含铁为20-25%的镍、钴湿法冶炼过程中使用黄钠铁矾法除铁所产生铁矾渣。所述步骤（1）中铁矾渣的水洗采用两段逆流洗涤，二段洗水返回一段洗涤。所述步骤2中水、洗涤渣、水泥、聚合硫酸铁、双氧水、水玻璃、聚丙烯酰胺各种添加剂在圆筒混合机中混合固化时的水灰比为0.45-0.50。本发明将含铁20-25%的镍、钴湿法冶炼过程中使用黄钠铁矾法除铁所产生铁矾渣洗涤后，所得的洗涤渣添加少量生石灰做活化剂，PFS吸附，充分搅拌后加入双氧水氧化，再与水泥和其他添加剂（添加成分配比见表1）混合使铁矾渣凝聚成抗压强度强度11Mp的整体胶凝材料。经过周期28天的露天养护后破碎至10-12mm，代替骨料用于矿山充填，充填体28天抗压强度≥5Mpa，满足矿山填充物的要求。表2制备整体胶凝材料铁矾渣固化各配料配比洗涤渣石灰PFSH2O2（30%）水泥水玻璃PAM水灰比3-2.51-20.25-0.30.15-0.23-3.50.23-10.15g/（kg·洗涤渣）0.45-5.0反应结束后，对固化胶凝材料进行毒性浸出试验，根据《固体废物毒性浸出方法:硫酸硝酸法》(HJ/T299—2007)，采用原子荧光分光光度法检测，浸出液中各有毒有害元素含量均符合国家《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001），可达到危险废物安全填埋人场标准规定的限值。由上述公开的技术方案可见，本发明的方法，操作简单，可使含有多种重金属的铁矾渣安全便捷地用于矿山充填，既解决了渣场堆存的问题，也为冶炼废渣处理提供一种新的技术路线，具有普遍的社会推广意义。附图说明图1为本发明工艺流程图。具体实施方式实施例1一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法，具体步骤如下：取某镍厂渣场长期堆存的铁矾渣300g，含Ni3.430%、Co0.030%、Cu2.040%、Fe20.820%、As2.1%，在常温下，液固比2:1条件下搅拌洗涤20min，洗渣含Ni0.41%、Co0.007%、Cu1.64%、Fe26.50%、As2.44%，洗后液含Ni13.07g/L，返回原镍处理系统生产用水。制备整体胶凝材料，取洗涤后的铁矾渣60g，分散在76mL水中（水灰比0.5），加入20g生石灰钙化10min后，加入5gPFS充分搅拌5min后加入3g质量分数为30%的双氧水，60g水泥，0.009gPAM，4.6g水玻璃，搅拌均匀后进行出料制模，脱模后露天养护28天，抗压强度11Mpa，整体胶凝材料破碎至12mm进行矿山充填，充填体28天抗压强度符合矿山充填所要求的强度标准≥5Mpa。取固化渣50g，破碎至5mm以下，液固比10:1进行水浸，浸出在振荡器上保持水平振荡18h，振荡转速100r/min。浸出液中含Ni1.45mg/L，Co0.02mg/L，Cu0.92mg/L，Fe16.12mg/L，Pb<0.1mg/L，As<0.5mg/L各种有毒有害元素含量均远低于国家标准。实施例2一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法，具体步骤如下：处理含Ni2.320、Co0.006、Cu1.400、Fe23.780、As1.65的某镍厂正常生产产出的铁矾渣300g，在常温下，液固比2:1条件下搅拌洗涤30min，洗渣含Ni0.25%、Co0.003%、Cu1.05%、Fe25.98%、As0.4%。洗水含Ni10.24g/L。制备整体胶凝材料，取洗涤后的铁矾渣60g，分散在76mL水中（水灰比0.5），加入20g生石灰钙化15min后，加入5gPFS充分搅拌5min后加入3g质量分数为30%的双氧水，25g水泥60g，0.01gPAM，4.6g水玻璃，搅拌均匀后进行出料制模，脱模后露天养护28天，抗压强度11.25Mpa，整体胶凝材料破碎至10mm进行矿山充填，充填体28天抗压强度符合矿山充填所要求的强度标准≥5Mpa。固化渣经过水浸测试，浸出液中含Ni0.22mg/L，Co0.03mg/L，Cu1.20mg/L，Fe16.66mg/L，Pb<0.1mg/L，As<0.5mg/L，符合国家标准。实施例3一种将铁矾渣固化后用于填充矿山的方法，具体步骤如下：处理含Ni2.320、Co0.006、Cu1.400、Fe23.780、As1.65的某镍厂正常生产产出的铁矾渣50kg，在常温下，液固比3:1条件下搅拌洗涤30min，渣含Ni0.40%、Co0.003%、Cu1.09%、Fe25.78%、As0.4%。洗水含Ni10.68g/L。制备整体胶凝材料，取洗涤后的铁矾渣25.0kg，分散在38.1L（水灰比0.45）水中，加入20kg生石灰钙化12min后，加入3.0kgPFS充分搅拌10min后加入2.0kg质量分数为30%的双氧水，35kg水泥，4.2gPAM，10kg水玻璃，搅拌均匀后进行出料制模，脱模后露天养护28天，抗压强度11.15Mpa，整体胶凝材料破碎至12mm进行矿山充填，充填体28天抗压强度符合矿山充填所要求的强度标准≥5Mpa。固化渣经过水浸测试，浸出液中含Ni0.053mg/L，Co未检出，Cu0.048mg/L，Fe0.11mg/L，Pb<0.1mg/L，As<0.5mg/L，符合国家标准。当前第1页1 2 3