一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法
【專利摘要】一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，利用銅礦堆浸渣作為制砂原料，利用篩分控制進(jìn)入制砂流程的礦渣粒度，在制砂工藝中加入去除劑除去銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸和硫酸銅，制砂工藝中脫泥漿的砂再經(jīng)過中性清水浸泡漂洗工序環(huán)節(jié)脫泥水后生產(chǎn)出建設(shè)用砂。本發(fā)明利用銅礦堆浸渣生產(chǎn)建筑用砂，使廢棄的銅礦堆浸渣得到有效利用、提供優(yōu)質(zhì)工程建設(shè)用砂，減少建設(shè)用砂開采對(duì)河灘、湖泊、海灘、山林、土地破壞，減少堆放銅礦堆浸渣對(duì)土地占用、減少水土流失與環(huán)境污染。對(duì)有銅礦堆浸渣、有建設(shè)用砂需求的地區(qū)此發(fā)明有很好的推廣應(yīng)用前景。
【專利說明】一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于礦業(yè)廢渣利用及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 銅礦堆浸是一種銅礦物浸出工藝。此法使用浸出劑硫酸溶液滲入銅礦堆而溶出有 用組分銅，銅礦石堆浸和含銅廢石堆浸都統(tǒng)稱銅礦堆浸，經(jīng)過數(shù)十年的銅礦堆浸生產(chǎn)，全球 已經(jīng)堆存了數(shù)佰億噸銅礦堆浸渣，今后銅礦堆浸生產(chǎn)中還會(huì)源源不斷的產(chǎn)生堆浸渣。銅礦 堆浸漁的基巖大部分系砂巖、斑巖、砂卡巖、花崗巖、玄武巖，含二氧化娃40%-98%，其材質(zhì)和 硬度大多適合用來生產(chǎn)建設(shè)用砂料。銅礦石堆浸渣粒度一般< 50mm，90%以上< 25mm ;含 銅廢石堆浸渣粒度一般較大。銅礦堆浸渣殘存微量硫酸和微量硫酸銅帶入砂中會(huì)降低混凝 土強(qiáng)度、影響工程質(zhì)量，使銅礦堆浸渣一直以來沒有用于制造建設(shè)用砂。
[0003] 建設(shè)用砂有天然砂和機(jī)制砂，天然砂是自然生成的，經(jīng)過人工開采和篩分的粒徑 < 4. 75mm的巖石顆粒，包括河沙、湖砂、山砂和淡化海砂；機(jī)制砂是經(jīng)除土處理，由破碎、篩 分制成的粒徑< 4. 75mm的巖石、礦山尾礦、工業(yè)廢渣顆粒，俗稱人工砂。天然砂的生產(chǎn)對(duì)河 道、湖泊、山川、海灘造成破壞。采巖石生產(chǎn)機(jī)制砂開采巖石、破碎巖石的成本很高，對(duì)土地 山林的破壞也很嚴(yán)重嚴(yán)。
[0004] 如果通過技術(shù)處理，利用廢棄銅礦堆浸渣生產(chǎn)制造建設(shè)用砂，減少對(duì)河道、湖泊、 山川、海灘、土地、山林、植被的破壞，在取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著很大 的益處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)國(guó)內(nèi)外有大量銅礦堆浸渣，利用銅礦堆浸渣制砂，在制砂工藝過程中 加入去除劑和增加中性清水漂洗工藝環(huán)節(jié)去除從制砂原料帶入砂中的有害殘留物，使生產(chǎn) 出砂產(chǎn)品符合建設(shè)用砂標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14684 - 2011)，提供優(yōu)質(zhì)建設(shè)用砂產(chǎn)品。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，本發(fā)明利用銅礦堆浸渣作為制砂原料，利 用篩分控制進(jìn)入制砂流程的礦渣粒度，在制砂工藝中加入去除劑除去銅礦堆浸渣中殘留的 微量硫酸和硫酸銅，制砂工藝中脫泥漿的砂再經(jīng)過中性清水浸泡漂洗工序環(huán)節(jié)脫泥水后生 產(chǎn)出建設(shè)用砂。
[0007] 本發(fā)明將銅礦堆浸渣進(jìn)行篩分，篩下礦渣進(jìn)入制砂流程，含銅品位高的篩上礦 渣破碎后返回堆浸，含銅品位低的篩上礦渣破碎后返回制砂流程，其中，含銅品位高為礦 渣含銅彡0· 1%:含銅品位低為礦渣含銅小于0· 1%;篩分篩板篩孔孔徑在lOmmXIOmm至 50mm X 50mm 之間。
[0008] 本發(fā)明將銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸、硫酸銅采用去除劑去除；銅礦堆浸渣中 殘留的微量硫酸、硫酸銅的去除方法是采用氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、石灰、石灰石粉、 水泥中的一種或幾種任意組合作為去除劑；去除劑加入量為進(jìn)入制砂流程銅礦堆浸渣重量 的0. 00001% -10% ;去除劑在料倉(cāng)、給料、皮帶運(yùn)輸、制砂、篩分、脫泥工藝環(huán)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié) 或多個(gè)環(huán)節(jié)加入。
[0009] 本發(fā)明方法有別于常規(guī)的開采巖石制砂方法，此方法的制砂原料是銅礦酸浸堆浸 廢棄的堆浸渣；該方法有別于常規(guī)的礦山尾礦、工業(yè)廢渣經(jīng)除土處理，由破碎、篩分制砂方 法，此方法在制砂工藝中根據(jù)銅礦堆浸渣的成分特點(diǎn)增加了去除有害殘留物質(zhì)的處理，增 加了出產(chǎn)品砂之前的中性清水浸泡漂洗工序。
[0010] 本發(fā)明在常規(guī)制砂流程的砂子脫泥漿工序之后增加了中性清水浸泡漂洗砂子的 工藝環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品砂不含酸堿和其它對(duì)建筑有害的殘留物，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品符 合建設(shè)用砂標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14684 - 2011)。
[0011] 銅礦堆浸渣在制砂設(shè)備中通過碰撞、碾壓、研磨等機(jī)械作用，硬質(zhì)巖變成沙粒，軟 質(zhì)巖變成泥。從制砂設(shè)備排除的物料給入篩分設(shè)備，粒度> 4. 75mm的渣返回制砂設(shè)備，粒 度< 4. 75mm砂粒和泥給入砂泥水分離設(shè)備。在砂泥水分離設(shè)備中分離出粒度> 0. 15mm的 砂和含砂粒度<〇. 15mm泥漿。砂給入砂浸泡漂洗分離設(shè)備、再次清洗砂子和分離除砂子中 的殘留的泥水、生產(chǎn)出合格建設(shè)用砂。在制砂工藝流程中添加銅礦堆浸渣有害殘留物去除 齊U，有害殘留物和去除劑反應(yīng)生成粒度很細(xì)的無害沉淀物進(jìn)入泥水中。兩段分離設(shè)備產(chǎn)出 泥漿泥水進(jìn)入防滲泥水分離庫(kù)，沉淀物隨泥沉淀，清水返回使用。
[0012] 在制砂工藝流程中添加銅礦堆浸渣有害殘留物去除劑，在常規(guī)制砂工藝流程的砂 泥水分離的后端增加中性清水浸泡漂洗砂子的工序，再次清洗砂子和分離砂子中的泥水。
[0013] 本發(fā)明所述在制砂工藝流程中添加銅礦堆浸渣有害殘留物去除劑，去除劑由氫氧 化鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、石灰、雙飛粉(石灰石粉)、水泥中的一種或幾種組合加入制砂工藝 流程中，去除劑加入量為進(jìn)入制砂流程銅礦堆浸渣重量的0.00001% -10%、使制砂流程中砂 漿PH> 5.0,去除劑可以在料倉(cāng)、給料、皮帶運(yùn)輸、制砂、篩分、脫泥工藝環(huán)節(jié)的一處或多處 加入。
[0014] 常規(guī)制砂流程中砂子脫泥漿工序之后直接產(chǎn)出成品砂，這對(duì)于開采巖石制砂、使 用不含有害物質(zhì)的礦山尾礦和工業(yè)廢渣制砂是可行的。銅礦堆浸渣含有微量硫酸和硫酸 銅，在制砂生產(chǎn)中會(huì)進(jìn)入流程水中，流程中加入去除劑，硫酸和硫酸銅與去除劑反應(yīng)生成硫 酸鈣(石膏)、碳酸銅、氫氧化銅沉淀物，沉淀物顆粒細(xì)小、在砂泥水分離工序和中性清水浸 泡漂洗砂子工序隨泥漿泥水流入泥水分離庫(kù)(池)。砂泥水分離工序分離出砂進(jìn)入中性清水 浸泡漂洗砂子的最后工藝環(huán)節(jié)，再次清洗砂子和分離除砂子中的含泥水。泥漿泥水流入泥 水分離庫(kù)(池）沉淀分離出泥和清水，沉淀物隨泥沉淀，清水返回使用。
[0015] 去除劑的加入和中性清水浸泡漂洗砂子工藝環(huán)節(jié)的增加，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品砂 不含酸堿和其它對(duì)建筑有害的殘留物，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合建設(shè)用砂標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14684 - 2011)，同時(shí)流程中水循環(huán)使用，避免廢水外排。銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸、硫酸銅危險(xiǎn) 有害物實(shí)現(xiàn)無害化處理。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是，能夠利用銅礦堆浸渣制造出合格的建設(shè)用砂，克服堆浸渣 中殘留的有害物質(zhì)對(duì)建設(shè)用砂產(chǎn)品質(zhì)量的不利影響。沒有開米巖石和巖石破碎(破碎至 50mm以下)的生產(chǎn)成本。銅礦堆浸渣實(shí)現(xiàn)無害化處理。減少人工砂開采對(duì)河道、湖泊、山川、 海灘、土地、山林、植被的破壞，減少銅礦堆浸渣對(duì)土地的占用。本發(fā)明有良好經(jīng)濟(jì)效益和生 態(tài)環(huán)境效益。
[0017] 下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 如圖1所示，一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，本發(fā)明利用銅礦堆浸渣 作為制砂原料，利用篩分控制進(jìn)入制砂流程的礦渣粒度，在制砂工藝中加入去除劑除去銅 礦堆浸渣中殘留的微量硫酸和硫酸銅，制砂工藝中脫泥漿的砂再經(jīng)過中性清水浸泡漂洗工 序環(huán)節(jié)脫泥水后生產(chǎn)出建設(shè)用砂。
[0020] 本發(fā)明將銅礦堆浸渣進(jìn)行篩分，篩下礦渣進(jìn)入制砂流程，含銅品位高的篩上礦 渣破碎后返回堆浸，含銅品位低的篩上礦渣破碎后返回制砂流程，其中所述含銅品位 高為0· 1%-0· 5% :所述含銅品位低為0· 05%-0· 1% ;篩分篩板篩孔孔徑在10mm X 10mm至 50mm X 50mm 之間。
[0021] 本發(fā)明將銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸、硫酸銅采用去除劑去除；銅礦堆浸渣中 殘留的微量硫酸、硫酸銅的去除方法是采用氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、石灰、石灰石粉、 水泥中的一種或幾種任意組合作為去除劑；去除劑加入量為進(jìn)入制砂流程銅礦堆浸渣重量 的0. 00001% -10% ;去除劑在料倉(cāng)、給料、皮帶運(yùn)輸、制砂、篩分、脫泥工藝環(huán)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié) 或多個(gè)環(huán)節(jié)加入。
[0022] 本發(fā)明在常規(guī)制砂流程的砂子脫泥漿工序之后增加了中性清水浸泡漂洗砂子的 工藝環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品砂不含酸堿和其它對(duì)建筑有害的殘留物，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品符 合建設(shè)用砂標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14684 - 2011)。
[0023] 銅礦酸浸堆浸生產(chǎn)提取銅完成后，停止在堆浸渣表面噴灑含硫酸浸出劑，堆浸渣 中液體淋漓殆盡，形成銅礦堆浸渣。銅礦堆浸渣經(jīng)過檢測(cè)放射性和強(qiáng)度符合建筑建材使用 標(biāo)準(zhǔn)，就可以作為制造建設(shè)用砂原料。軟質(zhì)巖石比例小、通過一年以上雨水淋洗的銅礦堆浸 渣作為制砂原料更好。
[0024] 把銅礦堆浸渣裝載搬運(yùn)入制砂原料倉(cāng)，通過給料機(jī)加入制砂原料，同時(shí)可以 加入去除劑，原料輸送到雙層振動(dòng)篩篩分，雙層振動(dòng)篩上層篩篩孔徑在10mmX 10mm至 50mmX 50mm之間根據(jù)需要選擇，下層篩板篩孔孔徑選擇為5mmX 5mm。篩上礦漁送去破碎， 含銅品位高的篩上礦渣破碎后返回堆浸，含銅品位低的篩上礦渣破碎后返回制砂流程，礦 渣含銅品位高低的界限可以根據(jù)堆浸生產(chǎn)效益在礦渣含銅0. 05%-0. 5%之間選擇。下層篩 板篩上物料送入制砂機(jī)、制砂機(jī)出料返回雙層振動(dòng)篩。振動(dòng)篩下層篩板篩下的砂泥給入砂 泥水分離設(shè)備分離出砂和泥漿，分離出的砂進(jìn)入砂浸泡漂洗分離設(shè)備洗滌分離出合格建設(shè) 用砂和泥水，兩段分離設(shè)備產(chǎn)出泥漿泥水進(jìn)入防滲泥水分離庫(kù)。
[0025] 防滲泥水分離庫(kù)返回清水可以加入到篩分、砂泥水分離設(shè)備、砂浸泡漂洗分離設(shè) 備。流程需要補(bǔ)加清水，清水加入砂浸泡漂洗分離設(shè)備。
[0026] 制砂設(shè)備可以使用立軸式破碎機(jī)、沖擊式制砂機(jī)、反擊破碎機(jī)、棒磨機(jī)、球磨機(jī)、自 磨機(jī)、半自磨機(jī)、短頭圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)。砂泥水分離設(shè)備可以使用輪式洗砂機(jī)、螺旋 分級(jí)機(jī)、脫水篩。砂浸泡漂洗分離設(shè)備可以使用輪式洗砂機(jī)、螺旋分級(jí)機(jī)。
[0027] 篩分可以采用濕式篩分，也可以采用干式篩分。采用濕式篩分時(shí)返回使用的清水 送到振動(dòng)篩，采用干式篩分時(shí)返回使用的清水不到振動(dòng)篩，返回使用的清水送入砂泥水分 離設(shè)備。
[0028] 銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂實(shí)施例
【發(fā)明者】設(shè)計(jì)了工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程，按小時(shí)處理60t銅礦堆浸渣的產(chǎn)能配置了工藝流 程設(shè)備：60m3原料倉(cāng)一400*600槽式給料機(jī)一B600皮帶運(yùn)輸機(jī)一 1860雙層振動(dòng)篩。1860 雙層振動(dòng)篩上層篩板篩孔15mmX15mm、下層篩板篩孔5mmX5mm。上層篩篩上含銅品位 > 0. 10%的銅礦堆浸渣經(jīng)過2臺(tái)PEF150X 750顎式破碎機(jī)破碎后返回堆浸生產(chǎn)；上層篩篩 上含銅品位< 0. 10%的銅礦堆浸渣渣顎式破碎機(jī)破碎后返回制砂流程。1860雙層振動(dòng)篩 下層篩板篩上物料送入VSI9527立軸式制砂機(jī)、制砂機(jī)出料返回雙層振動(dòng)篩，1860雙層振 動(dòng)篩下層篩板篩下的砂泥給入1. 5*7. 5m螺旋分級(jí)洗砂機(jī)(砂泥水分離設(shè)備）分離出砂和泥 漿，砂進(jìn)入直徑3m的輪式洗砂機(jī)(砂浸泡漂洗分離設(shè)備)洗出合格建設(shè)用砂、分離出泥水，兩 段分離設(shè)備產(chǎn)出泥漿泥水進(jìn)入沉降面積2000 m2的防滲泥水分離庫(kù)，庫(kù)中清水用流量50m3/ h揚(yáng)程50m的清水泵泵送到1860雙層振動(dòng)篩(或1. 5*7. 5m螺旋分級(jí)洗砂機(jī))。
[0029] 通過近半年的生產(chǎn)，所產(chǎn)出的建設(shè)用砂產(chǎn)品經(jīng)公路、鐵路建設(shè)單位的質(zhì)監(jiān)部門檢 定，所生產(chǎn)砂料的各項(xiàng)工程技術(shù)性能均符合建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14684 - 2011)?，F(xiàn)已銷售 數(shù)萬m3砂料，所澆灌的混凝土質(zhì)量較好，贏得公路、鐵路建設(shè)用砂部門的認(rèn)可和青睞。
[0030] 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益簡(jiǎn)析 本發(fā)明是一種利用銅礦堆浸渣生產(chǎn)工業(yè)建設(shè)用砂的方法，其生產(chǎn)原料是廢棄的銅礦堆 浸渣，原料成本較低。與一般的采石生產(chǎn)砂的方法相比，省去了采石及碎石工序，節(jié)省兩道 生產(chǎn)工序的成本。根據(jù)實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)情況計(jì)算，一般情況下，生產(chǎn)lm 3機(jī)制砂，其制造成 本30元左右。按目前的砂石料市場(chǎng)情況，lm3機(jī)制砂出廠銷售價(jià)格在70元/m 3以上，每生 產(chǎn)lm3機(jī)制砂將會(huì)產(chǎn)生40元以上的經(jīng)濟(jì)效益。由于此法采用的原料是工業(yè)廢棄物，對(duì)區(qū)域 環(huán)境的有效治理、減少國(guó)土資源的開采、保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著較大的社會(huì)效益。所以，實(shí)施本 發(fā)明所介紹的方法具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和較大的社會(huì)效益。
[0031] 推廣應(yīng)用前景 全球已經(jīng)堆存了數(shù)佰億噸銅礦堆浸渣，今后銅礦堆浸生產(chǎn)中還會(huì)源源不斷的產(chǎn)生堆浸 渣。利用銅礦堆浸渣制造出合格的建設(shè)用砂，生產(chǎn)lm3砂的利潤(rùn)40元以上，產(chǎn)值利潤(rùn)率> 50%。
[0032] 銅礦堆浸渣用于制砂，實(shí)現(xiàn)銅礦堆浸渣無害化處理。減少人工砂開采對(duì)河道、湖 泊、山川、海灘、土地、山林、植被的破壞，減少銅礦堆浸渣對(duì)土地的占用。本發(fā)明有良好經(jīng)濟(jì) 效益和生態(tài)環(huán)境效益。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，其特征在于，利用銅礦堆浸渣作為制砂 原料，利用篩分控制進(jìn)入制砂流程的礦渣粒度，在制砂工藝中加入去除劑除去銅礦堆浸渣 中殘留的微量硫酸和硫酸銅，制砂工藝中脫泥漿的砂再經(jīng)過中性清水浸泡漂洗工序環(huán)節(jié)脫 泥水后生產(chǎn)出建設(shè)用砂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，其特征在于，將 銅礦堆浸渣進(jìn)行篩分，篩下礦渣進(jìn)入制砂流程，含銅品位高的篩上礦渣破碎后返回堆浸，含 銅品位低的篩上礦渣破碎后返回制砂流程，其中，含銅品位高為礦渣含銅> 0. 1% :含銅品 位低為礦禮:含銅小于0. 1% ;篩分篩板篩孔孔徑在10mmX l〇mm至50mmX 50mm之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用銅礦堆浸渣制造建設(shè)用砂的方法，其特征在于，將 銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸、硫酸銅采用去除劑去除；銅礦堆浸渣中殘留的微量硫酸、硫 酸銅的去除方法是采用氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、石灰、石灰石粉、水泥中的一種或幾種 任意組合作為去除劑；去除劑加入量為進(jìn)入制砂流程銅礦堆浸渣重量的0. 00001% -10% ; 去除劑在料倉(cāng)、給料、皮帶運(yùn)輸、制砂、篩分、脫泥工藝環(huán)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié)或多個(gè)環(huán)節(jié)加入。
【文檔編號(hào)】A62D101/47GK104084292SQ201410285174
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】羅光臣, 郭紹斌, 余興旺, 柳發(fā)章, 金國(guó)文 申請(qǐng)人:羅光臣