工業(yè)礦山尾礦固化干堆技術的較大優(yōu)點是,不需要設置尾礦庫就可以實現尾礦在較小面積堆放,場地上的穩(wěn)定和無污染長期堆存,其效果主要來自于所使用固化劑和填筑方法對尾礦在力學性質和污染物穩(wěn)定性兩方面的作用。
1、提高礦山選礦尾礦的力學性質
當固化劑加入到濃度高于40%的尾礦中時,會發(fā)生水化反應、火山灰反應、碳酸反應和離子交換反應,主要生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵鋁酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣和鈣礬石,鈣礬石是一種具有32個結晶水的晶體態(tài)物質,對于高含水的尾礦來說,多生成鈣礬石是提高強度的有效手段。水化產物在反應過程中與水進行結合消耗了漿體中的水分,并且生成的產物具有膠結性質,可以將尾礦顆粒膠結起來,生成的大量鈣礬石又可以支撐在膠結的尾礦顆粒中形成份架,因此水化產物的膠結和骨架支撐作用是固化劑強度的主要來源。依靠固化劑的作用,礦山選礦固化尾礦填筑體的28天凝聚力 ≥40kPa,內摩擦角≥30度,當填筑高度為30米以下,填筑坡角為45度以下時,填筑體邊坡穩(wěn)定的安全系數大于1.5,填筑體能夠實現長久穩(wěn)定。同時較高的填筑高度也節(jié)約了堆放場的占地面積。
2、提高礦山選礦尾礦中污染物的穩(wěn)定性
固化劑反應后產生的水化產物具有較大的吸附性,可以將尾礦中易溶出的重金屬吸附、包裹在固化體中,使其不易進人周圍介質中。同時結晶態(tài)的水化產物也可以將污染物結合到晶體中,使重金屬成為更穩(wěn)定的化學結合狀態(tài),更加不容易釋放到環(huán)境中。礦山選礦尾礦經過固化后,其滲透系數小于1×10_6cm/s,可溶態(tài)重金屬難以隨著水分滲出。對于這樣的固化體,即使在非常不利的酸雨條件下,呈吸附、包裹或結晶狀態(tài)的污染物也不會大量遷移到周圍環(huán)境中,從而實現了尾礦不設尾礦庫干式堆存的環(huán)境安全。
文章來自豫暉選礦設備網