本發(fā)明屬于污染土壤修復領域，特別是涉及處理鉛鋅礦區(qū)廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑，使其中的鉛鋅穩(wěn)定化，降低重金屬污染物鉛鋅的溶出。
背景技術：
：隨著經(jīng)濟和工業(yè)化進程的進一步發(fā)展，礦產資源的需求量日益增大，人類的礦山資源的開發(fā)也隨之越來越頻繁，開發(fā)程度也越來越深。礦山開采活動對環(huán)境的污染主要包括固體廢物污染、礦井水污染、礦山粉塵污染等方面。對于金屬礦山而言，選礦廠排棄的尾礦是礦山的主要固體廢物之一。廢棄的鉛鋅尾礦通常呈與硫化礦物伴生的狀態(tài)，在空氣中裸露堆存的過程中，硫化礦物通常因化學氧化與生物氧化形成硫酸與亞硫酸，這些酸將大大增加礦石中重金屬的浸出速率，從而使流經(jīng)這些露天堆放的礦石尾礦的徑流水中重金屬離子大幅增加，給河流下游段受體人民群眾身體健康造成危害。針對這類重金屬污染問題，可以對廢石尾礦進行藥劑穩(wěn)定化處置，來控制重金屬污染物的溶出，從而降低廢棄尾礦石對環(huán)境造成二次污染的風險。目前，在藥劑穩(wěn)定化技術中常用的穩(wěn)定藥劑有硫化鈉、硫代硫酸鈉、氧化鈣、高分子有機穩(wěn)定劑、鐵酸鹽、粘土礦物等。這些藥劑在工程實施過程中，可能或多或少存在著成本高、處理后產物增容比高、處理過程操作性復雜、操作條件高、處理后產物不具有良好的抗熱性、抗酸性和熱穩(wěn)定性等問題。技術實現(xiàn)要素：為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑及其制備和應用。本發(fā)明提供的鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑，由粉劑和液劑組成；所述粉劑含有的組分及各組分在粉劑中所占的重量百分比為：生石灰45%～60%，黏土礦物材料18%～26%，磷基化合物15%～23%和三硫代硫酸鈉4%～8%；所述液劑含有的組分及各組分在液劑中所占的重量百分比為：磷基化合物4%～12%和水88%～96%。優(yōu)選地，所述粉劑含有的組分及各組分在粉劑中所占的重量百分比為：生石灰54%，黏土礦物材料22%，磷基化合物18%和三硫代硫酸鈉6%；所述液劑含有的組分及各組分在液劑中所占的重量百分比為：磷基化合物8%和水92%。其中，所述粉劑中：所述黏土礦物材料為鈉基膨潤土、高嶺石和蒙脫石的其中一種或其組合，所述磷基化合物為磷酸銨鹽；所述液劑中：所述磷基化合物為磷酸二氫鈉。優(yōu)選地，所述粉劑與液劑的重量比為1：0.25。本發(fā)明還提供上述的鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑的制備方法：取所述粉劑的各組分按照配比混合，得粉劑；取液劑的各組分按照配比混合，得液劑。本發(fā)明還提供上述的鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑的應用方法：取所述鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑的粉劑和液劑與鉛鋅廢石尾礦混合，養(yǎng)護。優(yōu)選地，所述鉛鋅廢石尾礦分選和破碎為粒徑小于5cm的碎石后，再與所述鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化藥劑的粉劑和液劑混合，養(yǎng)護。進一步優(yōu)選地，上述的應用方法，包括如下步驟：（1）采用振動篩將鉛鋅廢石尾礦中粒徑小于5cm的碎石分選出來；（2）采用破碎機將鉛鋅廢石尾礦中粒徑大于5cm的碎石進行破碎，破碎至粒徑小于5cm；（3）將鉛鋅廢石尾礦中粒徑小于5cm的部分和破碎后的鉛鋅廢石尾礦輸送至配料機；（4）通過配料機將鉛鋅廢石尾礦輸送至攪拌機中；（5）將所述穩(wěn)定化藥劑加入至攪拌機中并與鉛鋅廢石尾礦混合攪拌10～15min；（6）混合攪拌后的穩(wěn)定化產品進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間1～3天；（7）養(yǎng)護后的穩(wěn)定化產品根據(jù)驗收標準進行檢測驗收，不合格的產品重新進行步驟（4）和（5），檢測合格后的產品進行填埋。優(yōu)選地，所述穩(wěn)定化藥劑的添加量如下：15000ppm<每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Zn濃度≤25000ppm，且20000ppm<每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Pb濃度≤30000ppm時，每100Kg廢石尾礦添加粉劑量為4Kg、液劑添加量為1L；5000ppm<每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Zn濃度≤15000ppm，且10000ppm<每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Pb濃度≤20000ppm時，每100Kg廢石尾礦粉劑添加量為3Kg、液劑添加量為0.75L；每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Zn濃度≤5000ppm，且每100Kg鉛鋅廢石尾礦的Pb濃度≤10000ppm時，每100Kg廢石尾礦粉劑添加量為2Kg、液劑添加量為0.5L。針對鉛鋅廢石尾礦的穩(wěn)定化處理，較現(xiàn)有的穩(wěn)定化藥劑本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：（1）本發(fā)明的穩(wěn)定化藥劑可針對鉛鋅廢石尾礦重金屬溶出的問題進行治理，能將鉛鋅離子轉換成礦石型化合物，從而降低鉛鋅離子在淋溶狀態(tài)下的溶出速率，進而有效的控制排棄尾礦石造成二次污染的風險。（2）經(jīng)過處置后的穩(wěn)定化產品具有良好穩(wěn)定性，在長期雨水淋溶的條件下本發(fā)明的穩(wěn)定化藥劑仍可以很好的維持鉛鋅廢石尾礦中重金屬離子的穩(wěn)定性，因此大大提高了治理效果的長期有效性。（3）本發(fā)明的穩(wěn)定化藥劑配方本身成分不具有重金屬或其他危險的化學物質，擁有較高的安全性且對環(huán)境不會造成二次污染。附圖說明圖1為本發(fā)明的鉛鋅礦區(qū)廢石尾礦治理工藝流程示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。實施例1本發(fā)明的穩(wěn)定化藥劑由粉劑和液劑組成。粉劑由如下組分組成：生石灰，鈉基膨潤土，磷酸銨鹽和三硫代硫酸鈉組成。液劑則由磷酸二氫鈉和水組成。為了說明本發(fā)明的實際應用效果，根據(jù)發(fā)明的治理方法及藥劑配比對某鉛鋅礦區(qū)的廢石尾礦進行治理修復工程。根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。結合圖1，采用本實施例制得的穩(wěn)定化藥劑對鉛鋅廢石尾礦進行處理的方法如下：（1）采用振動篩將鉛鋅廢石尾礦中粒徑小于5cm的碎石分選出來；（2）采用破碎機將鉛鋅廢石尾礦中粒徑大于5cm的碎石進行破碎，破碎至粒徑小于5cm；（3）將鉛鋅廢石尾礦中粒徑小于5cm的部分和破碎后的鉛鋅廢石尾礦輸送至配料機；（4）通過配料機將鉛鋅廢石尾礦輸送至攪拌機中；（5）將所述穩(wěn)定化藥劑加入至攪拌機中并與鉛鋅廢石尾礦混合攪拌10～15min。（6）混合攪拌后的穩(wěn)定化產品進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間1～3天；（7）養(yǎng)護后的穩(wěn)定化產品根據(jù)驗收標準進行檢測驗收，不合格的產品重新進行步驟（4）和（5），檢測合格后的產品進行填埋。該工程治理后的廢石尾礦采用一般工業(yè)固廢水平震蕩法進行驗收，浸出液目標值參考《污水綜合排放標準》GB8978-1996最高允許排放濃度，其中鉛和鋅的治理目標分別為1mg/l和2mg/l。根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。編號1#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰45%、鈉基膨潤土26%、磷酸銨鹽23%、三硫代硫酸鈉6%；液劑的組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉4%、水分96%。編號2#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土24%、磷酸銨鹽16%、三硫代硫酸鈉6%；液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷基化合物8%、水分92%。編號3#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰60%、鈉基膨潤土18%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉4%；液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉12%、水分88%。表1處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#85%85%合格2#90%88%合格3#89%86%合格實施例2根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。編號1#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石18%、磷酸銨鹽20%、三硫代硫酸鈉4%；液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉4%、水分96%。編號2#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%；液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。編號3#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石26%、磷酸銨鹽16%、三硫代硫酸鈉4%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉12%、水分88%。表2處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#85%87%合格2#86%88%合格3#86%87%合格實施例3根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。編號1#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰55%、蒙脫石22%、磷酸銨鹽15%、三硫代硫酸鈉8%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉4%、水分96%。編號2#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、蒙脫石22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。編號3#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰51%、蒙脫石22%、磷酸銨鹽23%、三硫代硫酸鈉4%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉12%、水分88%。表3處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#84%85%合格2#92%89%合格3#92%90%合格實施例4根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。編號1#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰56%、鈉基膨潤土與高嶺石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉4%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉4%、水分96%。編號2#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土與高嶺石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉6%、水分92%。編號3#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰52%、鈉基膨潤土與高嶺石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉8%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉12%、水分88%。表4處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#86%85%合格2#92%93%合格3#93%93%合格實施例5根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。編號1#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石和蒙脫石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉4%、水分96%。編號2#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石和蒙脫石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。編號3#實驗組中粉劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、高嶺石和蒙脫石質量比1:1的混合物22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉12%、水分88%。表5處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#90%89%合格2#94%95%合格3#94%94%合格實施例6根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。試驗編號1#為每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為0.5L。其中粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在液劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。試驗編號2#為每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為1L。其中粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。試驗編號3#為每100Kg廢石尾礦的粉劑添加量為4Kg，液劑添加量為2L。其中粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。表6處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除效果試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#85%85%合格2#94%95%合格3#92%90%合格實施例7根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為24200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為22400mg/kg。本實施例的粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。每100Kg鉛鋅廢石尾礦添加2Kg粉劑和0.5L液劑（1#）、3Kg粉劑和0.75L液劑（2#）、4Kg粉劑和1L液劑復合穩(wěn)定化藥劑（3#）后廢石尾礦浸出毒性測定結果如下表所示：表7處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除率試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#85%85%合格2#86%88%合格3#94%95%合格實施例8根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為14200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為12400mg/kg。本實施例的粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。每100Kg鉛鋅廢石尾礦添加2Kg粉劑和0.5L液劑（1#）、3Kg粉劑和0.75L液劑（2#）、4Kg粉劑和1L液劑復合穩(wěn)定化藥劑（3#）后廢石尾礦浸出毒性測定結果如下表所示：表8處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除率試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#83%82%不合格2#92%93%合格3#94%93%合格實施例9根據(jù)該礦區(qū)廢石尾礦的重金屬含量檢測結果，鋅(Zn)的平均含量為4200mg/kg；鉛(Pb)的平均含量為8400mg/kg。本實施例的粉劑由如下組分及其在粉劑中所占的重量百分比為生石灰54%、鈉基膨潤土22%、磷酸銨鹽18%、三硫代硫酸鈉6%，液劑組份及其在粉劑中所占的重量百分比為磷酸二氫鈉8%、水分92%。每100Kg鉛鋅廢石尾礦添加2Kg粉劑和0.5L液劑（1#）、3Kg粉劑和0.75L液劑（2#）、4Kg粉劑和1L液劑復合穩(wěn)定化藥劑（3#）后廢石尾礦浸出毒性測定結果如下表所示：表9處理后廢石尾礦浸出液鉛、鋅的去除率試驗編號Zn（去除率）Pb（去除率）治理效果1#94%95%合格2#95%96%合格3#95%96%合格以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。當前第1頁1 2 3