碳酸盐岩地区矿山酸性排水的产生及其防治初探

尾矿中的硫化物在空气、水、微生物等的作用下,发生一系列的物理化学反应,形成矿山酸性排水(AMD)。在碳酸盐岩地区,由于尾矿和围岩中都含有大量对酸具有中和效应的碳酸盐矿物,于是人们一直认为碳酸盐岩地区的尾矿不存在酸污染。而如广西大厂、广东凡口及大宝山、贵州牛角塘等碳酸盐岩地区矿山的尾矿却存在着严重的酸污染,其主要原因是碳酸盐矿物在中和酸水过程中,表面会形成阻止反应进一步进行的次生包壳,碳酸盐矿物的实际中和量达不到其理论值。矿山酸性排水携带大量的重金属离子,对碳酸盐岩地区的生态环境及矿山工程设施带来严重的危害。针对碳酸盐岩地区尾矿自身的特殊性,对新建尾矿堆采用覆盖法,而对已经产酸的尾矿用渗透反应栅法,是防治这类尾矿酸化的有效方法。     

广东凡口Pb-Zn尾矿中重金属的表生地球化学行为及其对矿山环境修复的启示

通过分级提取实验 ,结合矿物成分和化学成分分析 ,对广东凡口铅锌尾矿的新尾矿和 1号尾矿库不同氧化程度尾矿的矿物组成、重金属含量及其形态进行了研究和对比 .新尾矿中的黄铁矿含量很高 (约 3 1% ) ,铅锌的含量分别高达 0 7%和 1 2 %以上 ,重金属元素主要赋存于金属硫化物中 .1号尾矿库样品中的黄铁矿含量 <10 % ,重金属元素也明显低于新尾矿 .在表层氧化带 (硬化层 ) ,硫化物的快速氧化导致大量次生矿物沉淀 ,锌大量吸附于 (氢 )氧化铁表面 ,可迁移性大 ;铅则主要形成次生难溶矿物 (如铅矾 ) ;次氧化带以硫化物的缓慢淋溶作用为主 ,难以形成次生矿物 ,Pb、Zn的流失比例大于 70 % .常用于矿山环境治理的尾矿覆盖方法往往使尾矿处于次氧化环境 .上述研究结果表明 ,这些方法不一定能够阻滞污染元素的迁移 .此外 ,本次研究采用Dold提出的分级提取法 ,发现方铅矿的溶解主要发生在第 2步 (提取液 :pH =4 5 ,1moL L- 1 NH4 Ac) ,而其它硫化物的溶解主要在第 6步 ,这可能是Ac- 与Pb2 + 的络合作用所造成的 ,表明提取液中含Ac- 的分级提取方法不宜用于评价铅的活性     

硫酸盐对微生物催化石门雄黄尾矿土壤中砷溶解与释放的影响

石门雄黄矿区土壤长期受到砷的严重污染,但当地常住居民仍然利用砷污染土壤种植水稻等农作物,地球化学分析显示该地区尾矿土壤中存在大量硫酸盐和不可溶性砷。为研究硫酸盐对微生物催化的尾矿土壤中砷溶解与释放过程的影响,采集了湖南石门雄黄矿区的尾矿土壤样品进行了模拟试验,利用厌氧操作技术、分子生物技术等探讨了硫酸盐如何影响微生物介导的尾矿土壤中砷的溶解与释放。石门雄黄矿区的尾矿土壤中存在能够利用乳酸盐作为唯一的电子供体,将不可溶性As(Ⅴ)转化为可溶性As(Ⅲ)的具有显著砷酸盐呼吸活性的呼吸性砷还原菌(DARPs);微生物群落结构分析显示,尾矿土壤微生物群落中存在多种DARP,它们在厌氧条件下促进了尾矿土壤中砷和铁的溶解与释放。值得注意的是,当向尾矿土壤中添加硫酸盐时,微生物催化的砷和铁的溶解与释放显著增加,同时乳酸盐和硫酸盐的含量急剧下降。进一步研究发现,硫酸盐显著增强了尾矿土壤中呼吸性砷还原酶基因的丰度,这表明人类活动中硫酸盐的使用会使当地土壤砷污染加剧。     

黄沙坪碳酸盐型尾矿氧化剖面特征及酸化机制

湖南黄沙坪铅锌矿尾矿富含碳酸盐及金属硫化物,属于碳酸盐型尾矿。通过对该尾矿铅垂剖面的结构构造,以及尾矿的矿物成分、化学成分、Paste pH值和Carb-ANC(酸中和能力)等分析,探讨碳酸盐型尾矿的酸化特征及其机制。研究表明:黄沙坪尾矿发育层状构造,即表面为胶结硬化层(hardpan),之下依次为弱胶结层、尾砂层及底层(接近尾矿潜水面)。尾矿的酸中和矿物主要为方解石;尾矿的产酸矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,但黄铁矿的抗氧化能力和产酸能力均较强于磁黄铁矿。尾矿剖面自下而上(或由早至晚),氧化作用逐渐增强,磁黄铁矿先于黄铁矿氧化(蚀变)分解并逐渐消失,此时尾矿的酸中和能力仍较强,尾矿保持近中性环境;之后,黄铁矿开始氧化产酸并大量消耗方解石,尾矿开始酸化;至尾矿表层方解石消耗殆尽,而黄铁矿仍持续释酸,尾矿酸化加剧。表层强氧化环境使纤铁矿大量沉淀并胶结尾矿颗粒形成硬层。黄沙坪尾矿由于含有大量的抗氧化能力和产酸能力均较强的黄铁矿,其酸水(+重金属)释放的潜力较大并且持续的时间也较长。     

采金废水处理途径初探

<正> 采金工业是一个用水量大,污水污染严重的行业。其用水量每天在1万m~3以上,排水基本是混浊的泥沙水。在砂金矿生产过程中,一般以采金船采取砂金。地表土和砂金矿一同被挖掘到船上,然后通过洗选,收取砂金.泥沙和尾矿则随同废水排放到环境中。由于一般砂金矿都是分布在河谷及河道之下.采掘以后,往往造成整条河流泥水掺混,水体污浊。同时土壤中的有机物、腐殖酸,重金属也转移到水中,使河流水质急剧下降。可见,采金废水中泥沙及有机物高,同时水量又过大,这使得废水处理工作十分困难。如何能在黄金生产的同时又保护环境不受污染,是本文着     

某铀尾矿区及其周边水系中氟的含量特征与成因分析

矿山开采导致大量的氟元素得到释放,进入水体造成氟污染。选取某铀尾矿库区排放水、尾矿库渗滤水及其周边浅层地下水作为研究对象,研究和分析了该铀尾矿库及其周边水系中氟的含量特征与成因。结果表明:研究区尾矿库排放水、尾矿库渗滤水和浅层地下水中氟的浓度平均值分别为30.93、21.27和1.82 mg/L。尾矿库排放水氟的含量均未达到排放要求;周边浅层地下水氟污染严重,超标率达到85.7%。总体而言,尾矿区及其周边水系中氟的含量较高,整体污染严重。而影响水系中氟的含量除人为因素外,还包括p H值、TDS以及当地气候条件等重要因素;水系中的F~-与HCO_3~-、Ca~(2+)以及其它阴、阳离子都在一定程度上呈现正负相关,表明氟的含量也可能受这些阴、阳离子的影响。     

选矿尾矿综合利用和零排放的研究与生产实践

对南京栖霞山锌阳矿业有限公司铅锌矿选矿尾矿的处理与利用进行了研究 ,找到了一条解决选矿尾矿问题的最佳方案 :对尾矿进行分级处理 ,粗粒尾矿代替水砂用于井下充填打坝 ,细粒尾矿用于井下胶结充填 ,部分全尾矿浓缩脱水后用作水泥辅料 ,从而实现了尾矿固体废物的零排放。该方案已成功应用于生产实践 ,产生了明显环境与经济效益     

铅锌矿区土壤和植物重金属污染调查分析

大量与有色金属矿区土壤和植物重金属污染状况相关的实验结果表明,矿区土壤在遭遇尾矿沙污染之后,土壤中的Pb、Zn、Cu和Cd四种重金属的含量会急剧增加,造成严重的重金属污染。但是也有部分植物能够在重度污染的矿区周边长期的生长下去,一些植物能够将重金属从地下部分迁移到地上部分,最主要的是这些植物还可以对重金属污染的土壤进行一定的修复。     

程潮铁矿废石和尾矿的综合利用技术研究

程潮铁矿的废石和尾矿堆放量在武钢矿业公司所辖4座铁矿山中是比较大的,探讨程铁废石和尾矿的综合利用具有重要的实际意义。本文简要介绍了程潮铁矿废石和尾矿的基本特性,分析了废石和尾矿再利用的可行性,探讨了振动筛分法筛选废石的可行性,进行了尾矿制作混凝土的研究。研究结果表明:振动筛分法可有效解决废石堆放和运输所产生的各种问题;利用程潮铁矿尾矿的低硅铁特性,加入一定比例的掺料,制成普通水泥混凝土,可以达到综合利用的效果。     

东乡铜矿酸碱废水综合治理

东乡铜矿在开采过程中产生出大量的酸性废水(主要有井下75米酸性水、海绵铜的置换尾水),并在选矿过程中又产生出大量的碱性废水(尾矿水)。用尾矿碱性废水与井下75米酸性废水中和比例为O.5:1-2:1,     

矿业固体废物—尾矿的资源化

矿业尾矿数量大，存放占用大量土地，并且污染环境、实际上尾矿是一种可利用的资源，从中回收有用成分，作建筑材料等，变废为宝，利用前景广阔。     

金尾矿综合利用技术研究与应用进展

黄金矿石的品位低,经选冶后产生比其他金属矿石更多的尾矿。黄金矿山每天尾矿的大量排放,造成了黄金及其他有价金属的流失,同时大量的尾矿堆积,对环境带来极大的危害。为了进一步回收有价金属,保护矿区的生态环境,本文介绍了尾矿的综合利用技术,其中重点介绍了尾矿中有价元素的综合回收技术,进一步变废为宝,开发宝贵的二次资源。     

完善尾矿处理工艺实现洗水闭路循环

鹤岗矿务局选煤厂(原南山选煤厂)为中央型选煤厂,是我国洗选炼焦煤行业生产能力最大的选煤厂之一。始建于1937年,原设计能力年入洗原煤1.1Mt,经过7次大规模的改扩建,现在实际年入洗量可达3.6Mt以上。 随着生产能力的不断提高,大量尾矿水外排,严重污染环境。为了防治污染,鹤岗矿务局选煤厂的工程技术人员不断引进新技术、新设备,使尾矿工艺得到了完善。1988年消除了尾矿水对松花江的污染,先后被国家评为质量标准化一级厂,煤炭工业二级企业,部级质量标准化选煤厂,1998年4月跻于全国10家优质高效选煤厂行列。     

浅议尾矿水治理工艺改进

尾矿水是在煤炭生产过程中产生的,水量大、悬浮物高,对周围环境污染严重,随着煤炭行业的发展,原有配套设计的尾矿水处理厂的处理能力已不能满足需要,进行工程的改扩建工作已迫在眉睫。下面以平煤集团一矿二水平矿井水处理为例,介绍尾矿水处理及综合利用工程的改扩建方案。     

化学栅在防治地下水污染方面的应用

随着工业生产不断发展,工业“三废”特别是废渣的处理成了环境保护工作的难题.大量废渣、尾矿陆地堆放、填埋,必然造成当地地下水污染.目前,我国许多大中城市的地下水都遭到不同程度的污染,一般丧失了作为饮用水源的价值.为解决城市居民生活用水,也只有舍近求远了.国际上一些工业发达国家,由于早期对废渣、尾矿处置不当,地下水污染问题更为突出.例如,加拿大的蒙克顿是个拥有10多万人口的小城,早在本世纪四十年代起就在城市附近河边设垃圾填埋场.近期调查研究证明,通过降水沥滤、渗漏,垃圾中大量有机和无机污染物进入周围地下水,进而迁移到毗邻河流.河水遭到严重污染,其硬度、氯化物、砷、铬、钴的含量远远超过生活用水水源标准.迫使自来水厂不得不到更远的河流上游取水.随着乡镇工业崛起,我国数千个小城镇将变为新兴工业基地.而小城镇的自来水厂,大多靠采当地地下水作为水源.一旦这些地下水遭到污染,就会直接危胁到城乡居民的健康.因而,探索对工业废渣、尾矿的有效、经济的处置方法,具有重要的现实意义.     

基于前景理论的尾矿坝风险评估

针对现有尾矿坝风险评估方法未考虑人的有限理性的心理行为特征导致的评估结果不精确或误判的问题,提出一种基于前景理论的尾矿坝风险评估方法.该方法首先通过构建基于多位专家期望信息的参考分布,解决现有参考信息未考虑专家期望模糊性的问题;然后将监测指标与风险模态之间的函数关系与对应参考分布进行对比,确定收益或损失,进而计算出价值函数矩阵;再利用监测指标与风险模态之间的函数关系的均值构造权重函数矩阵;最后计算综合前景值,确定尾矿坝风险评估结果.实例验证结果表明:引入前景理论的风险评估方法更能体现人的心理行为对风险评估结果的影响,并且合理、有效,为尾矿坝的风险评估提供了新方法.     

镍铁尾矿硫酸浸出动力学研究

酸浸是镍铁尾矿资源化工艺的前处理,也是整个工艺中的最为关键的步骤,目的是将尾矿中的Si、Mg以及其他金属元素有效分离.采用单粒级尾矿实验获得动力学数据,利用收缩核模型分析了硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的动力学.推断硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的浸出动力学属产物层扩散控制,表观活化能E为34.04 kJ·mol-1.正是这种表面形成的产物层抑制了镍铁尾矿与硫酸的进一步反应,导致尾矿中Mg2+的浸出率不高.     

滇东南锡多金属矿天然核素238U、232Th、226Ra放射性水平调查

为查明滇东南锡多金属矿天然放射性水平,了解锡矿采、选、冶过程中的放射性污染,选择了该区10个锡矿山,测量了各类锡多金属矿原矿、精矿、尾矿及冶炼炉渣放射性核素比活度。锡多金属矿原矿及围岩放射性水平受地层与矿化类型影响很大,硫化矿整体放射性水平不高,砂锡矿却普遍高出背景值数倍,尾矿、炉渣放射性水平也相对较高,对环境的影响不容忽视。     

招远金矿治理尾砂污染

山东招远金矿,近几年来,注重环境保护工作,先后投资120万元,治理尾矿污染,取得了显著成效,过去尾砂扑面,如今空气清新,矿容矿貌发生了可喜变化。他们的作法是: 一是因地制宜,因陋就简。他们采用平整场地,盖土封砂,种树绿化等简单易行的办法,先后将矿区周围的尾矿平整盖土,并在此基础上,建球场,盖房子,发动职工在矿区周围植树造林,使全矿绿化面积达到75％以上,尾矿覆盖率达到百分之百,有效地治理了尾矿对矿区环境的污染。     

以铁尾矿为基础材料的植被混凝土基质研究

为解决目前矿山岩质边坡绿化成本高、用土量大等问题,试验结合植被混凝土技术,采用铁尾矿作为基础材料,425#水泥、秸秆纤维、蘑菇肥和保水剂为基质配比材料,研究基质的理化性质及对高羊茅、紫花苜蓿2种先锋植物的生长影响。结果表明,随着秸秆纤维和蘑菇肥的加入改良了基质的结构,水泥的加入导致基质的pH值升高,抑制植物的出苗率,随着时间的变化,基质pH值基本降到适宜植物生长的水平。基质的有机质和速效养分均高于对照,能够促进植物的生长。有机质与速效养分呈正相关,可以为植物持续性生长提供养分保障。铁尾矿替代土壤作为基础材料的植被混凝土是基本可行的,可以减少土壤的使用,降低绿化成本,并解决矿山铁尾矿综合利用问题。