權(quán)利要求書(shū): 1.一種
尾礦多功能化處理的方法,其特征在于:按固液質(zhì)量比1:5 1:20的比例,將尾礦~
和浸出液放入處理裝置中,在攪拌、0.04 4mT磁場(chǎng)條件下進(jìn)行磁化,磁化處理后,在攪拌、外~
加6 360電場(chǎng)的條件下對(duì)混合物進(jìn)行處理,混合物中的離子在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向遷~
移,陰陽(yáng)離子分別穿過(guò)處理裝置內(nèi)設(shè)置的銻尾礦復(fù)合膜,匯集到陽(yáng)極區(qū)域、陰極區(qū)域,金屬離子在陰電極上富集,同時(shí),由于電極的作用,在陰極附近產(chǎn)生氫氣,收集氫氣作為清潔能源,處理完成后固液分離,浸出渣經(jīng)水洗后加入膠凝材料,電磁條件下攪拌混勻后,成型,利用電磁養(yǎng)護(hù)1 28天后制得建材材料,浸出液循環(huán)使用;
~
處理裝置包括處理腔室、陽(yáng)電極(2)、陰電極、攪拌器(8)、銻尾礦復(fù)合膜(11)、磁場(chǎng)發(fā)生器,處理腔室頂部開(kāi)有進(jìn)料口(1)、排氣口(10),陽(yáng)電極(2)、陰電極設(shè)置在處理腔室兩端處,銻尾礦復(fù)合膜(11)為圓筒形膜且放置在處理腔室內(nèi),將處理腔室分隔為內(nèi)腔室和外腔室,攪拌器(8)設(shè)置在處理腔室的內(nèi)腔室中,磁場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置在處理腔室外且其產(chǎn)生的磁場(chǎng)覆蓋處理腔室,處理腔室下部設(shè)置有出液口(4)、出料口(5),出液口與外腔室連通,出料口(5)與內(nèi)腔室連通,出料口上設(shè)置有閥門(mén)(7),陽(yáng)電極、陰電極、磁場(chǎng)發(fā)生器分別與電源連接;
膠凝材料為石灰、α石膏、水泥、粉煤灰等中的一種或幾種;
電磁養(yǎng)護(hù)是成型的材料在相對(duì)濕度30% 90%、電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)1 28天,電場(chǎng)~ ~
通過(guò)陰極和陽(yáng)極施加,陰極為鉑絲電極,陽(yáng)極為石墨電極,施加直流電壓為6 220,磁場(chǎng)強(qiáng)~
度為0.04 0.4mT;
~
所述磁場(chǎng)發(fā)生器為脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器,磁場(chǎng)由脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器中的赫姆霍茲線圈(3)產(chǎn)生,向線圈施加的電壓為20~220,赫姆霍茲線圈匝數(shù)為50~100匝,磁化處理時(shí)間為60~
180min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦多功能化處理的方法,其特征在于:電場(chǎng)通過(guò)陽(yáng)電極、陰電極施加0.5~3h,陽(yáng)電極、陰電極均為電極板,電極材料為不銹鋼、石墨或碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦多功能化處理的方法,其特征在于:銻尾礦復(fù)合膜的組成物及質(zhì)量百分比為有機(jī)溶劑70%~80%、粘合劑10%~15%、防凍材料4%~5%、表面活性劑4%~
5%、浸出處理后的銻尾礦1%~5%、致孔劑1%;
制備方法如下:
(1)將有機(jī)溶劑、粘合劑、防凍材料、表面活性劑、浸出處理后的銻尾礦、致孔劑混合,在水浴40 60℃加熱攪拌8 12h;
~ ~
(2)攪拌完成后,40 60℃水浴中靜止直至氣泡全部消除,用刮膜機(jī)刮膜,在50 80℃下~ ~
干燥30 50min;
~
(3)將步驟(2)刮成的膜放入無(wú)水乙醇中浸泡8 12h,然放入蒸餾水中浸泡8 12h,制得~ ~
銻尾礦復(fù)合膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尾礦多功能化處理的方法,其特征在于:有機(jī)溶劑為N?甲基吡咯烷酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲基丁酮、甲基異丁酮、乙腈、吡啶中的一種或幾種;粘合劑為聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯?醋酸乙烯共聚物中的一種或幾種;防凍材料為丙三醇、乙二醇、酸性磷酸酯胺鹽、烷基胺、脂肪酸酰胺、有機(jī)酸酯、烷基丁二酰亞胺中的一種或幾種;表面活性劑為聚乙烯、聚氧乙烯?聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯中的一種或幾種;致孔劑為碳酸氫鈉、尿素、PP、PEG、PA、無(wú)水氯化鋰中的一種或幾種,浸出處理后的銻尾礦是銻尾礦用質(zhì)量濃度1% 20%的稀硫酸浸泡后,再通過(guò)磨碎篩分處理后~
制得,其粒徑小于400目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦多功能化處理的方法,其特征在于:攪拌的攪拌速度為
100 800轉(zhuǎn)/min。
~
說(shuō)明書(shū): 一種尾礦多功能化處理的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種尾礦多功能化處理的方法,屬于固體廢棄物資源化利用。背景技術(shù)[0002] 我國(guó)尾礦堆積量約110億噸,全國(guó)尾礦排放量約12億噸,占用土地,浪費(fèi)資源,污染環(huán)境,安全隱患,礦資源是不可再生資源,而尾礦中的礦成分較少,若不提純尾礦,本就缺稀
的礦產(chǎn)資源遭到浪費(fèi),并且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染;若提純尾礦,目前的技術(shù)手段成本較
高,研究一種對(duì)尾礦的高效且廉價(jià)的浸出方法成為當(dāng)今尾礦處理最大的難題之一。
[0003] 尾礦是選礦中分選作業(yè)的產(chǎn)物中有用組分含量較低而無(wú)法用于生產(chǎn)的部分,在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,已不宜再進(jìn)一步分選,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)品需求大幅度增加,
礦業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)模隨之加大,產(chǎn)生的選礦尾礦數(shù)量將不斷增加;加之許多可利用的金屬礦品位
日益降低,為了滿(mǎn)足礦產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求,選礦規(guī)模越來(lái)越大,因此產(chǎn)生的選礦尾礦數(shù)量
也將大量增加,而大量堆存的尾礦,給礦業(yè)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)等造成不少難題;礦產(chǎn)資源浪費(fèi)嚴(yán)
重。由于尾礦中含有可再選的金屬礦和非金屬礦等有用組分,為了保護(hù)礦產(chǎn)資源,所以只能
把現(xiàn)有堆存尾礦進(jìn)行浸出處理,第一是把尾礦的重金屬成分提取利用,減少占用耕地,控制
礦區(qū)環(huán)境污染、水土流失、植被破壞等。第二是浸出后的礦渣重金屬含量已經(jīng)符合國(guó)家建材
使用標(biāo)準(zhǔn),可以用作建材,這樣減小了尾礦對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響;但是尾礦浸出后的浸出
液成為新出現(xiàn)的問(wèn)題之一,一般采用的都是酸性浸出,浸出后含有多種重金屬的酸性浸出
液的處理便是本發(fā)明要解決的問(wèn)題之一。
[0004] CN201810742791.3發(fā)明了一種離子型
稀土礦強(qiáng)化浸出方法,其溶浸過(guò)程包括加入浸出劑進(jìn)行浸出,加入的浸出劑為氯化鉀、氯化鎂、硫酸銨中的至少一種,溶浸過(guò)程還加入
有助浸劑,該助浸劑以、烷氧基、正丙基胺、谷氨酸為原料按比例混合均勻,在常溫常壓下混
合攪拌制?。辉摻龇椒ǔ杀据^高,而且耗時(shí),浸出后的后續(xù)工作不清晰,沒(méi)有將浸出液的
浸出成分分離開(kāi)。
[0005] CN201310040833.6發(fā)明了一種銅硫尾礦中金屬銣資源回收的浸出液分離提純處理工藝,溶液首先經(jīng)中和沉淀去除重金屬及鈣鎂離子,調(diào)節(jié)料液堿度至0.5mol/LNaOH后以
磺化煤油稀釋的t?BAMBP萃取劑按相比2∶1(O/A)多級(jí)萃取萃取濾液中的銣,再以純水按相
比10∶1(O/A)洗滌負(fù)載有機(jī)相,然后以1mol/L硝酸反萃洗滌后的有機(jī)相,使有機(jī)相中的銣轉(zhuǎn)
移至反萃液中。調(diào)節(jié)反萃液堿度后重復(fù)兩段萃取?洗滌?反萃取工藝,可使產(chǎn)品純度達(dá)到
99%。該浸出液的分離提純處理工藝比較繁瑣,成本較高,工業(yè)化實(shí)現(xiàn)不了。
[0006] 由于大部分尾礦中均含有銅離子、鐵離子、亞鐵離子、鉛離子、鉻離子、鉻離子等離子,在浸出過(guò)程中,尾礦中離子的分離和殘?jiān)馁Y源化利用成為一大難點(diǎn)和重點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容[0007] 針對(duì)現(xiàn)有尾礦浸出處理技術(shù)存在的局限性,即現(xiàn)有尾礦浸出液中的重金屬含量較高、腐蝕性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)性大、離子分離困難等問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種尾礦多功能化處理的方
法,把尾礦變廢為寶的電磁耦合強(qiáng)化尾礦多功能化處理以及材料養(yǎng)護(hù)的方法。
[0008] 本發(fā)明方法是按固液質(zhì)量比1:5 1:20的比例,將尾礦和浸出液放入處理裝置中,~
在攪拌、0.04 4mT磁場(chǎng)條件下進(jìn)行磁化,磁化處理后,在攪拌、外加6 360電場(chǎng)的條件下對(duì)
~ ~
混合物進(jìn)行處理,混合物中的離子在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向遷移,陰陽(yáng)離子分別穿過(guò)處
理裝置內(nèi)設(shè)置的銻尾礦復(fù)合膜,匯集到陽(yáng)極區(qū)域、陰極區(qū)域,金屬離子在陰電極上富集,同
時(shí),由于電極的作用,在陰極附近產(chǎn)生氫氣,收集氫氣作為清潔能源,處理完成后固液分離,
浸出渣經(jīng)水洗后加入膠凝材料,電磁條件下攪拌混勻后,成型,利用電磁養(yǎng)護(hù)1 28天后制得
~
建材材料,浸出液循環(huán)使用。
[0009] 首先是多物理場(chǎng)耦合強(qiáng)化尾礦多功能化處理,即把含有尾礦的浸出液施加磁場(chǎng)作用,使尾礦中的重金屬等成分磁化,然后在攪拌的條件下施加電場(chǎng),在電場(chǎng)作用下,讓水分
子和不斷轉(zhuǎn)化為水溶態(tài)的重金屬等陽(yáng)離子向電場(chǎng)陰極區(qū)遷移,由于陰極區(qū)域的膜的作用,
金屬陽(yáng)離子在電場(chǎng)作用下通過(guò)膜附著于陰電極上,而酸根離子等陰離子向陽(yáng)極區(qū)域遷移,
促使尾礦浸出液中的陰陽(yáng)離子分開(kāi);再對(duì)尾礦浸出液過(guò)濾并脫水,過(guò)濾液可以重復(fù)使用,在
處理后尾礦渣中添加膠凝材料,電磁條件下攪拌混勻后,成型,運(yùn)用電磁養(yǎng)護(hù),制得建材材
料,由于電解作用,陰極附近產(chǎn)生大量的氫氣,用于作為清潔能源;經(jīng)本發(fā)明方法制得的建
材材料,經(jīng)檢測(cè),抗壓強(qiáng)度均高于普通的養(yǎng)護(hù)條件。
[0010] 所述處理裝置包括處理腔室、陽(yáng)電極、陰電極、攪拌器、銻尾礦復(fù)合膜、磁場(chǎng)發(fā)生器,處理腔室頂部開(kāi)有進(jìn)料口、排氣口,處理腔室下部設(shè)置有出液口、出料口,陽(yáng)電極、陰電
極設(shè)置在處理腔室兩端處,銻尾礦復(fù)合膜為圓筒形膜且放置在處理腔室內(nèi),將處理腔室分
隔為內(nèi)腔室和外腔室,攪拌器設(shè)置在處理腔室的內(nèi)腔室中,磁場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置在處理腔室外
且其產(chǎn)生的磁場(chǎng)覆蓋處理腔室,處理腔室下部設(shè)置有出液口、出料口,出液口與外腔室連
通,出料口與內(nèi)腔室連通,出料口上設(shè)置有閥門(mén),陽(yáng)電極、陰電極、磁場(chǎng)發(fā)生器分別與電源連
接。
[0011] 所述電場(chǎng)通過(guò)陽(yáng)電極、陰電極施加0.5~3h,陽(yáng)電極、陰電極均為電極板,電極材料為不銹鋼、石墨或碳。
[0012] 所述磁場(chǎng)發(fā)生器為脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器,磁場(chǎng)由脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器中的赫姆霍茲線圈產(chǎn)生,向線圈施加的電壓為20~220,赫姆霍茲線圈匝數(shù)為50~100匝,磁化處理時(shí)間為60~
180min。
[0013] 所述銻尾礦復(fù)合膜的組成物及質(zhì)量百分比為有機(jī)溶劑70%~80%、粘合劑10%~15%、防凍材料4%~5%、表面活性劑4%~5%、浸出處理后的銻尾礦1%~5%、致孔劑1%;
[0014] 制備方法如下:[0015] (1)將有機(jī)溶劑、粘合劑、防凍材料、表面活性劑、浸出處理后的銻尾礦、致孔劑混合,在水浴40 60℃加熱攪拌8 12h;
~ ~
[0016] (2)攪拌完成后,40 60℃水浴中靜止直至氣泡全部消除,用刮膜機(jī)刮膜,在50 80~ ~
℃下干燥30 50min;
~
[0017] (3)將步驟(2)刮成的膜放入無(wú)水乙醇中浸泡8 12h,然放入蒸餾水中浸泡8 12h,~ ~
制得銻尾礦復(fù)合膜。
[0018] 所述有機(jī)溶劑為N?甲基吡咯烷酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲基丁酮、甲基異丁酮、乙腈、吡啶中的一種或幾種;粘合劑為聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸
酯、乙烯?醋酸乙烯共聚物中的一種或幾種;防凍材料為丙三醇、乙二醇、酸性磷酸酯胺鹽、
烷基胺、脂肪酸酰胺、有機(jī)酸酯、烷基丁二酰亞胺中的一種或幾種;表面活性劑為聚乙烯、聚
氧乙烯?聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯中的一種或幾種;致孔劑為碳酸氫鈉、尿素、PP、PEG、
PA、無(wú)水氯化鋰中的一種或幾種,浸出處理后的銻尾礦是銻尾礦用質(zhì)量濃度1% 20%的稀硫
~
酸浸泡后,再通過(guò)磨碎篩分處理后制得,其粒徑小于400目。
[0019] 所述膠凝材料為石灰、α石膏、水泥、粉煤灰中的一種或幾種。[0020] 所述電磁養(yǎng)護(hù)是電磁養(yǎng)護(hù)是成型的材料在相對(duì)濕度30% 90%、電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下進(jìn)~
行養(yǎng)護(hù)1 28天,電場(chǎng)通過(guò)陰極和陽(yáng)極施加,陰極為鉑絲電極,陽(yáng)極為石墨電極,施加直流電
~
壓為6 220,磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.04 0.4mT。
~ ~
[0021] 所述攪拌的攪拌速度為100 800轉(zhuǎn)/min。~
[0022] 所述浸出液為常規(guī)浸出試劑,質(zhì)量濃度為1%~40%,浸出劑主要選自硫酸、硝酸、醋酸、有機(jī)溶劑、離子液體等。
[0023] 本發(fā)明選用磁性作用實(shí)現(xiàn)對(duì)尾礦浸出的離子分離;為螺旋線圈通電后,在導(dǎo)線周?chē)臻g內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍內(nèi),對(duì)存在于尾礦中的絮凝態(tài)和顆粒態(tài)組分中的重金屬離子
進(jìn)行捕捉吸附,顯著提高重金屬離子的析出及固化率,使其脫離尾礦有機(jī)廢物組分的包裹,
尤其是溶度積常數(shù)較大的重金屬,如Ni、Zn、Cu等,由于其溶度積較大,這些金屬離子以離子
的形式存在,從而容易在電磁力的作用下遷移至液相中,變?yōu)樗軕B(tài);在電磁能的強(qiáng)烈振蕩
輻射等綜合作用下,促使尾礦膠體、有機(jī)體、絮凝體、結(jié)構(gòu)不是很穩(wěn)定的晶體中的重金屬解
吸附大量遷移到液相中,同時(shí)穩(wěn)定性差、活性高的重金屬,由有毒、不穩(wěn)定的狀態(tài)變?yōu)橐兹堋?br />
無(wú)毒、穩(wěn)定的狀態(tài),而部分易溶重金屬隨液體析出;即通過(guò)減少重金屬不穩(wěn)定態(tài)的含量、降
低重金屬的活性;由于電場(chǎng)和膜的共同作用,促使尾礦浸出液中的陰陽(yáng)離子分開(kāi)。
[0024] 本發(fā)明用電場(chǎng)作用對(duì)經(jīng)過(guò)磁性浸出的尾礦進(jìn)行處理,具體作用分為兩部分:一是對(duì)尾礦混合液施加電遷移作用,將呈現(xiàn)為水溶態(tài)的重金屬在電場(chǎng)的作用下與水分子一起遷
移至陰極區(qū)域,帶負(fù)電荷的雜質(zhì)、絮凝體等遷移至陽(yáng)極區(qū)域,實(shí)現(xiàn)離子分離;另一部分作用
是強(qiáng)化重金屬的浸出。
[0025] 電場(chǎng)采用電極方式施加,通過(guò)電極的微電壓的作用,產(chǎn)生活性自由基,以漿液為介質(zhì)發(fā)生一系列
電化學(xué)反應(yīng),使得重金屬通過(guò)電遷移作用聚集在陰極周?chē)?,有效保持重金?br />
在可溶態(tài),同時(shí)提高生物酶的活性,為微生物提供適宜的生存環(huán)境,使微生物更充分的進(jìn)行
新陳代謝,促進(jìn)重金屬?gòu)奈驳V中浸出。
[0026] 本發(fā)明方法優(yōu)點(diǎn)與效果如下:[0027] (1)本發(fā)明施加磁場(chǎng)的方式為線圈,而非傳統(tǒng)的兩極磁鐵,易控易調(diào)節(jié),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且靈活,實(shí)施時(shí)對(duì)尾礦的浸出效率高,處理時(shí)間短、二次污染風(fēng)險(xiǎn)小,不產(chǎn)生任何有害因素,
處理后的尾礦經(jīng)后加工處理后即可用作建筑材料的原材料;
[0028] (2)本發(fā)明的反應(yīng)環(huán)境電磁作用去分離的浸出重金屬離子,反應(yīng)條件穩(wěn)定易控且確定,操作方便,同時(shí)通過(guò)對(duì)攪拌、磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié),重金屬浸出條件為最合適的狀
態(tài);
[0029] (3)本發(fā)明利用攪拌裝置是惰性材料,不與反應(yīng)物反應(yīng),同時(shí)使得尾礦在容器裝置中均勻分散的同時(shí),也提供了一個(gè)流動(dòng)場(chǎng);
[0030] (4)本發(fā)明的各部件作用分明,反應(yīng)條件可控,制造適宜的反應(yīng)條件,將常規(guī)的浸出處理方式放在方法流程的前端,顯著增加了反應(yīng)的可控性,浸出后的尾礦可實(shí)現(xiàn)資源化
利用;
[0031] (5)由于電解作用,制得清潔能源氫氣;[0032] (6)本發(fā)明的重金屬離子在陰極電極上,處理時(shí)可直接清洗電極,不易產(chǎn)生二次污染;
[0033] (7)本發(fā)明電解時(shí)間短,節(jié)省時(shí)間,對(duì)有尾礦中的重金屬去浸出率在95%左右,處理后尾礦中重金屬含量小于限值,符合建筑材料用料標(biāo)準(zhǔn);電磁養(yǎng)護(hù)方法,建筑材料抗壓強(qiáng)度
高于普通養(yǎng)護(hù)方法;
[0034] (8)本發(fā)明能分離陰陽(yáng)離子,使尾礦的利用價(jià)值達(dá)到最高;[0035] (9)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)裝置一體化,浸出操作簡(jiǎn)單方便,浸出條件易控制,浸出效率高,有利于浸出后的再生使用,安全性更高,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景;
[0036] (10)本發(fā)明原理清晰、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資成本低,符合產(chǎn)業(yè)使用。附圖說(shuō)明[0037] 圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖;[0038] 圖中:1?進(jìn)料口,2?陽(yáng)電極,3?亥姆赫茲線圈,4?出液口,5?出料口,6?模具,7?閥門(mén),8?攪拌器,9?電源,10?排氣口,11?銻尾礦復(fù)合膜。
具體實(shí)施方式[0039] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0040] 實(shí)施例1:本銅尾礦多功能化處理的方法如下:[0041] 如圖1所示,本方法中處理裝置包括處理腔室、陽(yáng)電極2、陰電極、攪拌器8、銻尾礦復(fù)合膜11、磁場(chǎng)發(fā)生器,處理腔室為圓筒形,處理腔室頂部開(kāi)有進(jìn)料口1、排氣口10,陽(yáng)電極
為石墨弧形電極板,陰電極均為不銹鋼弧形電極板;陽(yáng)電極2、陰電極設(shè)置在處理腔室兩端
處,銻尾礦復(fù)合膜11為圓筒形膜且放置在處理腔室內(nèi),將處理腔室分隔為內(nèi)腔室和外腔室,
攪拌器8設(shè)置在處理腔室的內(nèi)腔室中,磁場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置在處理腔室外且其產(chǎn)生的磁場(chǎng)覆蓋
處理腔室,磁場(chǎng)發(fā)生器為脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器,磁場(chǎng)由脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器中的赫姆霍茲線圈3產(chǎn)
生,赫姆霍茲線圈匝數(shù)為50匝;處理腔室下部設(shè)置有出液口4、出料口5,出液口4與外腔室連
通,出料口5與內(nèi)腔室連通,出料口上設(shè)置有閥門(mén)7,陽(yáng)電極、陰電極、磁場(chǎng)發(fā)生器分別與電源
9連接;
[0042] 銻尾礦復(fù)合膜的組成物及質(zhì)量百分比為N?甲基吡咯烷酮70%、聚偏二氟乙烯15%、丙三醇5%、聚乙烯5%、浸出處理后的銻尾礦4%(銻尾礦用質(zhì)量濃度5%的稀硫酸浸泡,粒徑小
于400目)、碳酸氫鈉1%;制備方法如下:
[0043] (1)將N?甲基吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、丙三醇、聚乙烯、浸出處理后的銻尾礦、碳酸氫鈉混合,在水浴40℃加熱攪拌12h;
[0044] (2)攪拌完成后,60℃水浴中靜止直至氣泡全部消除,用刮膜機(jī)刮膜,在50℃下干燥50min;
[0045] (3)將步驟(2)刮成的膜放入無(wú)水乙醇中浸泡8h,然放入蒸餾水中浸泡8h,制得銻尾礦復(fù)合膜。
[0046] 本實(shí)施例方法操作如下:[0047] (1)關(guān)閉液出口4和閥門(mén)7,將破碎的1000g銅尾礦置于處理腔室中,然后按固液質(zhì)量比為1:5的比例加入質(zhì)量濃度5%的硫酸溶液,打開(kāi)攪拌器8以200轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌;
[0048] (2)施加電磁場(chǎng),控制電源9通入亥姆赫茲線圈3中的電壓,使磁場(chǎng)保持在0.04mT,對(duì)混合物進(jìn)行磁化處理180min,磁化處理后,外加6的電場(chǎng)3h,混合物中的離子在電場(chǎng)力的
作用下發(fā)生定向遷移,陰陽(yáng)離子分別穿過(guò)處理裝置內(nèi)設(shè)置的銻尾礦復(fù)合膜11,分別匯集到
陽(yáng)極區(qū)域、陰極區(qū)域,金屬離子在陰電極上富集,收集電極上金屬;
[0049] (3)由于電極的作用,在陰極附近產(chǎn)生氫氣,在排氣口10接上氣袋收集氫氣;[0050] (4)反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)出液口4,由于膜作用,浸出液過(guò)濾流出,浸出液儲(chǔ)存?zhèn)溆?;[0051] (5)過(guò)濾后的殘?jiān)春?,加?00g石灰,打開(kāi)攪拌器8,同時(shí)施加0.04mT磁場(chǎng)和6電場(chǎng),攪拌均勻后,通過(guò)打開(kāi)閥門(mén)7,物料從出料口5落入模具6中成型;
[0052] (6)施加10電場(chǎng)和0.04mT磁場(chǎng)養(yǎng)護(hù)1天,制備建材材料;同時(shí)采用自然養(yǎng)護(hù)1天為對(duì)照;
[0053] 通過(guò)實(shí)施本發(fā)明方法,尾礦中重金屬的浸出率為76%,產(chǎn)出的氫氣純度為45%,建材材料抗壓強(qiáng)度為32MPa,采用自然養(yǎng)護(hù)的建材的抗壓強(qiáng)度為26MPa。
[0054] 實(shí)施例2:鉛鋅尾礦多功能化處理的方法如下:[0055] 本實(shí)施例使用的裝置同實(shí)施例1,不同在于:陽(yáng)電極、陰電極均為電極板,電極材料為石墨;赫姆霍茲線圈匝數(shù)為100匝;
[0056] 銻尾礦復(fù)合膜的組成物及質(zhì)量百分比為醋酸甲酯80%、聚氨酯10%、乙二醇4%、聚氧乙烯4%、浸出處理后的銻尾礦1%(銻尾礦用質(zhì)量濃度10%的稀硫酸浸泡,粒徑小于400目)、尿
素1%;制備方法如下:
[0057] (1)將醋酸甲酯、聚氨酯、乙二醇、聚氧乙烯、浸出處理后的銻尾礦、尿素混合,在水浴60℃加熱攪拌8h;
[0058] (2)攪拌完成后,40℃水浴中靜止直至氣泡全部消除,用刮膜機(jī)刮膜,在60℃下干燥40min;
[0059] (3)將步驟(2)刮成的膜放入無(wú)水乙醇中浸泡10h,然放入蒸餾水中浸泡10h,制得銻尾礦復(fù)合膜;
[0060] 本實(shí)施例方法操作如下:[0061] (1)關(guān)閉液出口4和閥門(mén)7,將破碎的500g銅尾礦置于處理腔室中,然后按固液質(zhì)量比為1:20的比例加入質(zhì)量濃度10%的醋酸溶液,打開(kāi)攪拌器8以800轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌;
[0062] (2)施加電磁場(chǎng),控制電源9通入亥姆赫茲線圈3中的電壓,使磁場(chǎng)保持在4mT,對(duì)混合物進(jìn)行磁化處理60min,磁化處理后,外加360的電場(chǎng)1h,混合物中的離子在電場(chǎng)力的作
用下發(fā)生定向遷移,陰陽(yáng)離子分別穿過(guò)處理裝置內(nèi)設(shè)置的銻尾礦復(fù)合膜11,分別匯集到陽(yáng)
極區(qū)域、陰極區(qū)域,金屬離子在陰電極上富集,收集電極上金屬;
[0063] (3)由于電極的作用,在陰極附近產(chǎn)生氫氣,在排氣口10接上氣袋收集氫氣;[0064] (4)反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)出液口4,由于膜作用,浸出液過(guò)濾流出,浸出液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫籟0065] (5)過(guò)濾后的殘?jiān)春?,加?00g水泥,打開(kāi)攪拌器8,同時(shí)施加4mT磁場(chǎng)和360電場(chǎng),攪拌均勻后,通過(guò)打開(kāi)閥門(mén)7,物料從出料口5落入模具6中成型;
[0066] (6)模具施加120電場(chǎng)和4mT磁場(chǎng)養(yǎng)護(hù)28天,制備建材材料;同時(shí)采用自然養(yǎng)護(hù)28天為對(duì)照;
[0067] 通過(guò)實(shí)施本發(fā)明方法,尾礦中重金屬的浸出率為70%,產(chǎn)出的氫氣純度為39%,建材材料抗壓強(qiáng)度為36MPa,采用自然養(yǎng)護(hù)的建材的抗壓強(qiáng)度為27MPa。
[0068] 實(shí)施例3:銻尾礦多功能化處理的方法如下:[0069] 本實(shí)施例使用的裝置同實(shí)施例1,不同在于:赫姆霍茲線圈匝數(shù)為80匝;[0070] 銻尾礦復(fù)合膜的組成物及質(zhì)量百分比為甲基丁酮75%、聚苯乙烯12%、乙二醇5%、聚氧乙烯?聚氧丙烯共聚物4%、浸出處理后的銻尾礦3%(銻尾礦用質(zhì)量濃度15%的稀硫酸浸泡,
粒徑小于400目)、PP1%;制備方法如下:
[0071] (1)將甲基丁酮、聚苯乙烯、乙二醇、聚氧乙烯?聚氧丙烯共聚物、浸出處理后的銻尾礦3%、PP混合,在水浴50℃加熱攪拌10h;
[0072] (2)攪拌完成后,50℃水浴中靜止直至氣泡全部消除,用刮膜機(jī)刮膜,在80℃下干燥30min;
[0073] (3)將步驟(2)刮成的膜放入無(wú)水乙醇中浸泡12h,然放入蒸餾水中浸泡12h,制得銻尾礦復(fù)合膜;
[0074] 本實(shí)施例方法操作如下:[0075] (1)關(guān)閉液出口4和閥門(mén)7,將破碎的1500g銅尾礦置于處理腔室中,然后按固液質(zhì)量比為1:10的比例加入質(zhì)量濃度10%的鹽酸溶液,打開(kāi)攪拌器8以500轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪
拌;
[0076] (2)施加電磁場(chǎng),控制電源9通入亥姆赫茲線圈3中的電壓,使磁場(chǎng)保持在2mT,對(duì)混合物進(jìn)行磁化處理100min,磁化處理后,外加110的電場(chǎng)2h,混合物中的離子在電場(chǎng)力的作
用下發(fā)生定向遷移,陰陽(yáng)離子分別穿過(guò)處理裝置內(nèi)設(shè)置的銻尾礦復(fù)合膜11,分別匯集到陽(yáng)
極區(qū)域、陰極區(qū)域,金屬離子在陰電極上富集,收集電極上金屬;
[0077] (3)由于電極的作用,在陰極附近產(chǎn)生氫氣,在排氣口10接上氣袋收集氫氣;[0078] (4)反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)出液口4,由于膜作用,浸出液過(guò)濾流出,浸出液儲(chǔ)存?zhèn)溆?;[0079] (5)過(guò)濾后的殘?jiān)春?,加?00g水泥,打開(kāi)攪拌器8,同時(shí)施加2mT磁場(chǎng)和110電場(chǎng),攪拌均勻后,通過(guò)打開(kāi)閥門(mén)7,物料從出料口5落入模具6中成型;
[0080] (6)模具施加110電場(chǎng)和2mT磁場(chǎng)養(yǎng)護(hù)17天,制備建材材料;同時(shí)采用自然養(yǎng)護(hù)17天為對(duì)照;
[0081] 通過(guò)實(shí)施本發(fā)明方法,尾礦中重金屬的浸出率為80%,產(chǎn)出的氫氣純度為39%,建材材料抗壓強(qiáng)度為39MPa,采用自然養(yǎng)護(hù)的建材的抗壓強(qiáng)度為26MPa。
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我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)