[发明专利]一种固化与修复铅锌尾矿的方法

说明书

本发明公开了一种固化与修复铅锌尾矿的方法，属于尾矿固化技术领域，所述方法为将铅锌尾矿进行分层固化，在每层铅锌尾矿中注入微生物菌液和胶结液，之后静置、干燥，本发明不仅能固定铅锌尾矿颗粒，还能有效解决铅锌尾矿的重金属污染问题，提高重金属离子的固定率。

技术领域

本发明涉及尾矿固化技术领域，特别是涉及一种固化与修复铅锌尾矿的方法。

背景技术

随着铅锌需求量的增加，铅锌冶炼企业的规模和铅锌产量不断扩大，同时会产生大量的铅锌尾矿。铅锌尾矿是采出的矿石被破碎、磨矿、分选等得到的固体废弃物，铅锌尾矿的粒径较小、颗粒粘聚力低、堆积体抗压强度差、力学性质也较差。铅锌尾矿的力学性质较差，易导致尾矿溃坝等地质灾害。铅锌尾矿作为固体废弃物，常被堆积在室外，在堆积的过程中也会引起大气污染、土壤污染和水污染等。铅锌矿尾矿引起的大气污染主要集中在扬尘和重金属污染，特别是在干燥的环境中铅锌尾矿极易引起扬尘，导致大气中重金属超标，使重金属污染范围扩大，远超过铅锌尾矿堆放区范围。铅锌尾矿中的重金属离子在风吹、雨淋的作用下容易从尾矿迁移到周边的土壤和水环境中，且随着水在周边环境中循环转化，导致重金属的污染范围增大，给矿区周边的生态环境修复带来巨大压力。铅锌尾矿中的重金属污染物以Fe、Mn、Pb、Zn、Cr、Cu等为主。这些重金属在铅锌尾矿中迁移释放的过程，也会降低铅锌尾矿的力学性能，加剧地质灾害的发生。综上所述，铅锌尾矿作为一种特殊的土体，对铅锌尾矿的治理需要同时考虑到重金属的修复和尾矿力学性质的改善，两者缺一不可。

目前，提高铅锌尾矿力学性能的方法主要有物理力学加固法、碾压法、化学注浆法等。但是上述方法能耗高、成本高、易产生二次污染，且不能修复铅锌尾矿引起的重金属污染问题。微生物诱导碳酸钙沉积技术是目前改善岩土力学性质的一项新技术，具有环境友好、粘结性强、能耗低、碳排放低等优点，是生物工程、化学工程、土木工程等学科交叉的研究热点问题之一。目前尚未有将微生物诱导碳酸钙沉积技术应用到铅锌尾矿固化的报道，这是因为铅锌尾矿中含有大量的重金属，高浓度的重金属会抑制微生物的活性。因此，如何利用微生物固化与修复铅锌尾矿是本领域中亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决铅锌尾矿颗粒粘聚力低、堆积体抗压强度差、易释放重金属污染物等问题，本发明基于分层固化的方式，提出了微生物诱导固化与修复铅锌尾矿的方法，使其不仅能固定铅锌尾矿颗粒，还能有效解决铅锌尾矿的重金属污染问题。

本发明从土壤中富集的菌液中含有的微生物具有较强的重金属耐受性，能在高浓度重金属离子条件下存活。因此，采用土壤富集菌液，并将其应用到诱导固化与修复铅锌尾矿中，不仅能提高尾矿颗粒的强度、防止地质灾害的发生，而且能有效修复铅锌尾矿释放的重金属污染物，降低企业的环境治理成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种固化与修复铅锌尾矿的方法，包括以下步骤：采用分层固化的方式固化与修复铅锌尾矿，在每层铅锌尾矿中注入菌液和胶结液，静置、干燥即可。

进一步地，每层铅锌尾矿的厚度为1-10cm。

进一步地，当每层铅锌尾矿的厚度为2cm时，每层铅锌尾矿的重量与菌液的比为(60-70)g：(50-250)mL，每层铅锌尾矿的重量与胶结液的比为(60-70)g：(50-250)mL。

进一步地，具体包括如下步骤：

(1)取湿润环境中的土壤作为种泥接种到第一培养基中，培养至所述第一培养基变浑浊，无菌条件下连续接种8-12次，富集菌液；

(2)将步骤(1)所述菌液接种至第二培养基中，扩大培养，得到扩大培养后的菌液，将扩大培养后的菌液浓度稀释至OD₆₀₀＝1.5-2.0；

(3)采用分层固化的方式，添加铅锌尾矿，每添加一层铅锌尾矿层之后，依次注入步骤(2)得到的菌液和胶结液，静置、干燥即可。