尾矿治理方案

1、矿山治理我国的山区面积广大， 包括山地、崎岖的高原和丘陵，约占全国陆地面积的 三分之二。山区在采矿方面优势较大， 但若是矿区保护环境不利， 也容易引起地 质灾害。因矿山开采对环境的破坏分为： 地质损毁、环境污染、景观损毁三大类情况。 所以废弃矿山的治理技术也就围绕这三部分展开。在矿山开采中无论是否是露天矿， 造成地表受开采沉陷影响的一个明显的损 毁特征是地表出现裂缝， 严重时还将有塌陷台阶出现， 地表裂缝发生的地段主要 集中分布在煤柱、采区（盘区）边界的边缘地带，以及每层浅部地带。在治理修 复中常采用充填工程处理 . 对地表裂缝填堵与整治、对沉陷台阶进行土地平整， 以恢复原土地功能，防止水土流

2、失。塌陷地充填复垦土地综合利用技术， 一般是利用土壤和容易得到的矿区无污 染的固体废弃物，如煤矸石、坑口和电厂的粉煤灰、露天矿排放的剥离物、尾矿 渣、垃圾、沙泥、湖泥、水库库泥和江河污泥等来填充采矿塌陷地，恢复设计地 面高程来综合利用土地。 塌陷地其应用条件是有足够的充填材料且充填材料无污 染或可经济有效地采取污染防治措施。挖深垫浅复垦技术是利用沉陷较深， 有积水的高、中潜水位地区，且水质适 宜于水产养殖， 将塌陷区在季节性积水较深区域在旱季进行挖深取土， 并将土填 在塌陷较浅的区域，然后将较浅区域复垦为耕地，较深区域就势建塘养鱼， 塘边 坡地栽树种草的一种工程技术方法。挖深垫浅法操作简单、

3、适用范围广、 经济生态效益显著挖深垫浅常用的工程 措施主要包括泥浆泵抽取法或推土机搬运法。 采用挖深垫浅进行土地复垦时， 表 土是否剥离还取决于塌陷区土壤的理化性质，挖深垫浅的深度必须适宜。研究表明地表塌陷区域深度在一 4m 范围内易于采用挖深填浅进行综合治 理，在塌陷深度 和的区域不宜进行挖深垫浅作业， 对于地下水位埋藏较浅的区 域，如地下水位小于2m可在之间的塌陷区内进行挖深垫浅，如地下水位大于 2m可在之间进行挖深垫浅，其挖深和垫浅原则上不应超过 2m原则上挖深和 垫浅部分应基本上保持挖方和填方工程量的平衡。垫浅部分用于农业种植的耕 地，一般应高于地下水位osm,以防止渍涝对农作物的伤害

4、，其防洪标准一般不 应小于 5 年一遇洪水标高。一、地质灾害产生因素1、采矿时对地下水必须进行疏干排水 , 甚至要深降强排 . 由此而出现了一系 列的地质灾害问题。首先是矿井突水事故不断发生。 许多煤矿的上覆和下伏地层为含水丰富的石 灰岩, 特别是石炭二叠纪煤系地层 , 不仅煤系内部有含水性强的地层 , 其下伏为巨 厚的奥陶纪灰岩。 这些矿床随着开采的延伸 ,地下水经深降强排 , 产生了巨大的水 头差, 在一些构造破碎带和隔水薄层的地段 , 煤层承受到来自下部灰岩地下水的 高水压, 威胁着矿井和职工生命的安全。 其次是由于疏干排水 ,使许多岩溶充水矿 区引起地面塌陷 , 严重影响地面建筑、交通

5、运输以及农田耕作与灌溉。各矿区附 近均有地面塌陷现象 , 水位下降很多 ,使厂矿、工业和生活供水原有系统发生吊泵 形成无法供水的局面。 再次是某些矿山由于排水 , 疏干了附近的地表水 ,浅层地下 水长期得不到补充恢复 , 影响植物生长 ; 有的矿区甚至形成土地石化和沙化、 水土 流失、荒漠化严重 , 生态环境遭到破坏。2、其他因素矿山地质灾害诱发因素很多 ,有些是开采过程中难以避免的 , 如开采深度 的增加, 使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘甚至岩爆的严重地压灾害;有的是开采中忽视预防或开采不规范、 管理不科学导致的 , 如采空区不及时充填、 废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道

6、偏离、盲目指挥、违章作业、 私挖乱采等 , 非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害 ; 有的矿山片面追求经济 利益或为摆脱一时的经营危机 ,摒弃常规如采富弃贫、 求近避远,结果为后期发展 埋下灾害隐患 ; 曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型矿 山造成严重干扰和资源、环境破坏。二、矿山地质灾害的主要类型矿山地质灾害种类繁多 , 按成灾与时间的关系 , 可分为突发性矿山地质灾害 （ 如矿坑突水、 瓦斯爆炸、岩爆等 ）和缓发性矿山地质灾害 （如采空区的地面变形、 环境污染等 ） 。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。1、岩土体变形灾害（1）矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要

7、发生在地下以井巷开采的矿 山。在矿山采空区 ,若保留矿柱不足 ,或因矿柱受损而失去支撑能力 , 就会造成地 面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅 , 产状较平缓的矿区 （如煤矿）, 地面塌陷的现象 更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山 , 如果不能及时回填和崩落采空区 , 当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。 此外,在岩溶分布区 ,还会因矿山排水疏 干而导致溶洞上方地面塌陷。 地面塌陷不仅破坏可耕地资源、 建筑物, 毁坏道路、 水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁 , 或使大气降水和地表水沿塌陷裂 缝灌入坑内 ,造成淹井事故 , 直至停工停产。（2）采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合

8、理开采如采剥失调、 边坡角度过陡等造成 , 这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。（ 3） 坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击 , 这是因矿坑周边和顶底板围岩 , 在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩 , 一旦因采掘挖空出现自由面 , 即有可 能产生岩石地应力的骤然释放 ,导致岩石大量破裂成碎块 ,并向坑内大量喷射、 爆 散, 给矿山带来危害和灾难。（4）采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震 , 震源浅、危害大, 小震级的地 震即可导致井下和地表的严重破环。（5） 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造 成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害, 同时

9、也给环境造成巨大破坏和污染。2、地下水位改变引起的灾害（1）矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害 ,突发性强、规模大 , 后果严重。 生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足 ,采掘过程中打穿老窿 , 贯穿透水断层 ,骤 遇蓄水溶洞或暗河 , 导致地下水或地面水大量涌入 , 造成井巷被淹、人员伤亡灾 难。（2）坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。 当采掘过程中骤遇 蓄水溶洞 , 常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入 , 另外一些透水断 层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。 其结果是使 坑道被泥沙阻塞 , 机器、人员被泥沙所埋 , 严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的

10、打3） 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、 选矿产 生的“三废”物质 , 由于未经有效处理就被排放到江河湖海中 , 造成环境污染公 害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。3、矿体内因引起的灾害( 1)瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良 , 使瓦斯 积聚发生爆炸 ,造成井下作业人员伤亡 ,矿井被毁 ;矿坑火灾除见于煤矿外 ,也见 于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热 ,在热量聚积到一定程度时则发生自燃 , 引发 矿山火灾。矿山火灾的危害极大 , 而且还严重损耗地下矿产资源 , 如有的煤矿在地 下已燃烧上百年 ,其资源损耗量十分巨大 ,

11、使当地气候发生改变 ,农作物和树木大 量死亡, 田地荒芜 , 环境严重恶化。(2) 随着开采深度加大 , 地热危害不断加剧。 我国已有许多矿山开采深度 达到800m以下,矿山因含硫量高，开采深度又大，地温非常高。矿山地热灾害导致 矿工劳动环境恶劣 , 严重影响了有关矿山的正常生产。4、矿山地质灾害的防治措施(1) 重点防治区防治措施。合理设计边坡参数 , 加强边坡监测 , 建议作挡墙 稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形 ,建议做专门的工程地质勘察。 对于原有的灾 害点, 做好边坡加固和预防工作 , 尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。 渣 场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计 , 作好挡墙设计

12、 , 设置拦渣坝 , 防止泥石流 的产生。并充分、合理利用渣场 , 严禁随意弃渣 ( 特别在公路沿线 ) 。对于坑道开 采, 在坑道内一定要作好支护 , 做到边开采边支护 , 防止因矿顶坍塌、冒顶等而产 生的危害 , 尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。作好坑道的排水设计 , 以防因矿坑涌水造成危害。 设置监测点,作好监测记录与分析工作 ,确保在易于发 生灾害地段防患于未然。 开采结束后 , 对矿区进行统一规划 , 计划进行矿山复垦工 作, 恢复矿山生态功能。(2) 次重点防治区防治措施在进场公路、 矿山生活区建设中 , 会形成大量的边 坡和一定数量的弃渣 , 可能形成边坡失稳 , 造成滑

13、坡和塌方 ; 沿途不合理的弃渣可 能造成水土流失 , 可能形成坡面泥石流 , 可能有滚石和飞石危害。 科学合理设计边 坡参数,并进行合理支护和加固 ,边坡上方应设置排水沟 ,做好地表挡排水措施。 加强工地管理 , 合理堆放弃渣 , 严禁随意弃渣 ; 在险要地段建设拦挡滚石和飞石的 设施:开采结束后,将弃渣场扒平覆土 ,植树还林,恢复植被。(3) 一般防治区防治措施。 区内无主要建筑物和工程项目建设 , 主要可能因地 表岩体的破碎而造成水土流失。 应严禁越界开采 , 减少人为扰动 , 做好植被保护和 水土保持。(4) 地质环境恢复方案及措施。 为防止水土流失和恢复植被和景观 , 矿山须规 划进行

14、矿山复垦工作 , 以恢复矿山生态功能。 开采弃渣切勿胡乱堆放 , 必须统一堆 放到开采境界线以外的矿山弃渣场内 ,在开采过程中 ,有计划地将弃渣回填到采 空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。三、尾矿1、简介：选矿中分选作业的产物之一，其中有用目标组分含量最低的部分 称为尾矿。在当前的技术经济条件下， 已不宜再进一步分选。 但随着生产科学技 术的发展， 有用目标组分还可能有进一步回收利用的经济价值。 尾矿并不是完全 无用的废料，往往含有可作其他用途的组分，可以综合利用。实现无废料排放， 是矿产资源得到充分利用和保护生态环境的需要。2、尾矿的价值：如广西南丹的锡多金属矿有 61 个尾矿库，在总

15、量 2522 万 吨的尾矿中，含有大量的有色金属锡、锑、铅、锌、银、金、铟、镉以及非金属 矿砷、硫等，品位都在国家工业品位指标之上，有些已达到大型或特大型，规模 初步测算有 30 亿元人民币的资源量。如果借助选矿技术的新发展，将这些金属 回收，不亚于建立一个新矿山。四川攀枝花铁矿的尾矿中含有铜、镍、钛、钒等 十几种有益组分， 相当于一座大型有色金属矿山。 而非金属矿如煤矿的煤矸石和 其他围岩等也都是有用物质，而且是已经采掘到地面，堆聚到一起的财富。3、尾矿开发利用措施 为进一步做好尾矿资源开发利用工作，建议采取以下措施 : 一、要制定和落 实相关政策，支持企业开展技术攻关和技术改造 ; 同时落

16、实减免资源税费等优惠 政策，引导和鼓励社会和企业资金投入尾矿等资源利用。二、 要加强尾矿综合利 用的技术创新，研发先进技术、先进设备、先进工艺，加快研究成果转化。三、 是使用好中央财政资金， 重点支持大型企业、 大型矿区的尾矿和 废渣 中的资源 利用工作，发挥引导示范作用。四、是加强开发准入管理，制定和完善矿业开发 企业准入和监管的标准，推进企业结构调整，做强做大矿业企业。五、是要加强 尾矿开发利用中的安全生产管理工作，防止发生安全生产事故。4、尾矿处理技术尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣， 多以泥浆形式外排， 日积 月累形成尾矿库。尾矿库占地面积大， 而且极具安全隐患， 另外在尾矿

17、库中富含 的选矿药剂尾矿的水渗透到地下，对环境、 地下水也会造成极大的污染。 因此选 矿尾矿处理是摆在矿山生产者面前的一大问题。尾矿是采矿企业在一定技术经济条件下排出的 废弃物 ，但其中大多含有各 种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等，是宝贵的二次资源，当技术、经济 条件允许时，可再次进行有效开发。尾矿制砂利润丰厚，尾矿如何处理呢目前，对尾矿的处理方法一般是作为矿山地下开采采空区的充填料， 即水砂 充填料或胶结充填的集料 ; 或者有的直接在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物 或植树造林。其实尾矿最具经济效益的处理方法还是尾矿制砂和作为建筑材料的 原料，例如经过处理的尾矿可以作为水泥、瓦、加气混

18、凝土、耐火材料、玻璃、 陶粒、混凝土集料等的原料， 为尾矿砂可以替代一部分的机制砂用来制作混凝土、 修筑公路、路面材料等。国内外目前对尾矿资源的综合利用可以概括为下列几种途径 :(1) 首先要尽量做好尾矿资源有用组分的综合回收利用，采用先进技术和合 理工艺对尾矿进行再选， 最大限度地回收尾矿中的有用组分， 这样可以进一步减 少尾矿数量。有的选矿厂向无尾矿方向发展。(2) 尾矿用作矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集 料。尾矿作为采空区的充填料使用， 最理想的充填工艺是全尾矿充填工艺， 但目 前仍处于试验研究阶段。 在生产上采用的都是利用尾矿中的粗粒部分作为采空区 的充填料。选

19、矿(皮带输送机 )厂的尾矿排出后送尾矿制备工段进行分级， 把粗砂 部分送井下采空区， 而细粒部分进入尾矿库堆存。 这种尾矿处理方法在国内外均 已得到应用。(3) 用尾矿 (制砂机 ) 作为建筑材料的原料 :制作水泥、硅酸盐尾砂砖、瓦、 加 气混凝土、铸石、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花砖、 泡沫玻璃和泡沫材料等。(4) 用尾砂修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等。(5) 在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。(6) 把尾矿堆存在专门修筑的尾矿库内，这是多数选矿厂目前最广泛采用的 尾矿处理方法。5、尾矿池水处理技术水处理技术：尾矿池是大容积的沉淀-贮存池，可以利用

20、地形设置在峪谷、坡 地、河滩或平地上，以堤坝围筑而成。池内设置排水井和排水管，或沿边缘开设 排水沟，尾矿水在池内澄清净化后溢流排出。 尾矿水中的悬浮物沉淀在池底部贮 存。废水在池内至少停留一昼夜。 此法可有效地去除废水中的悬浮物， 重金属和 浮选药剂含量也有所降低。停留时间愈长， 处理效果愈好。尾矿池溢流水可循环 使用。重选、磁选和单一金属矿的简单浮选，对水质要求不高，水循环利用率可 达80%或完全不排水。当尾矿颗粒极细以及部分呈胶体状态，可向尾矿水中投 加混凝剂以加速澄清过程和提高处理效果。如在尾矿水中投加石灰，可去除 6070%勺黄药和黑药。尾矿池上清液如达不到排放标准时，应作进一步处理。

21、常采用的处理方法有： 去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法。去除1毫克铜需石灰毫克，1毫克镍需石灰毫克，pH要求控制在以上。用粒度小于 毫米的焙烧白云石 吸附可去除铜、铅离子。去除1毫克铜需白云石25毫克，1毫克铅需白云石毫 克。去除浮选剂用矿石吸附法，采用铅锌矿石可吸附有机浮选剂，去除1毫克有机浮选剂需铅锌矿石200毫克。用活性炭吸附法处理更为有效，但价格昂贵。 含氰废水主要采用化学氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亚铁石灰法和铅锌矿石法除氰，每克氰加200克矿石，可去除简单氰化物约90%或复合氰化物 约70%高浓度含氰废水可以回收氰化钠。&我国矿山尾矿综合利用现状近年来，科技的不断

22、进步为尾矿的综合利用及治理奠定了坚实的技术基础。 由于尾矿成分复杂、分布不均，也因地域的不同导致其中有价组分的种类及含量 差别很大，所以尾矿的综合利用要具体问题具体分析。目前我国尾矿的综合利用主要集中在以下几个方面。尾矿再选从尾矿中回收有价成分。 开展尾矿再选是提高资源利用率的重要措施，也有利于减少尾矿的排放。 我国尾矿再选技术发展非常迅速， 其中攀 枝花铁矿每年从铁尾矿中回收 V、Ti、Co Sc等多种有色金属和稀有金属，回收 产品的价值占矿石总价值的60%以上；江西德兴铜矿通过尾矿再选年回收硫精矿 1000 吨、铜吨、金千克，产值达1300多万元；陕西双王金矿从尾矿中回收硫 精矿产值达亿元

23、，又从尾矿回收钠长石精矿， 使其产值超过金。从尾矿再选所取 得的成果可以看出，该技术不仅提高了资源的回收率，也给企业带来巨大的经济 效益。尾矿用作建筑材料。中国地质科学院尾矿利用技术中心从 20世纪80年代起 一直致力于尾矿的综合利用研究，目前已拥有多项研究成果，如免烧尾矿砖、砌块、瓦、轻质材料、微晶玻璃等。该院在北京通州开发区建了一个生产实验基地， 年可生产微晶玻璃8000平方米10000平方米，年创效益上百万元，尾矿加入 量达50%同时，该院还协助凌源建立了一条陶粒生产线， 年产量18000立方米， 其中尾砂用量50%80%利用高钙镁型铁尾矿生产出来的高级饰面玻璃，其主要 性能优于大理石，

24、而尾矿加入量也达到70%80%另外，普通墙体砖是建筑业用量最大的建材之一，其技术简单、投资少，也是尾矿综合利用有效的途径之。尾矿用于制作肥料。有些尾矿中含有多种植物生长所需要的微量元素，这些 尾矿经过适当的处理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。 我国有些尾矿中含有 一定量的磁铁矿， 将这样的尾矿进行适当的磁化处理后施入土壤中， 可以改善土 壤的性能， 从而达到增产的效果。 马鞍山矿山研究院曾将磁化尾矿加入到化肥中 制成磁化尾矿复合肥， 并建成一座年产 1 万吨的磁化尾矿复合肥厂。 但这些还只 是停留在对少量尾矿的利用上， 至今仍无法减少大宗尾矿的排放， 所以大量的尾 矿只能排到尾矿库和一些自然

25、场地，如何治理这部分尾矿成为当务之急。充填矿山采空区。矿山采空区的回填是直接利用尾矿最行之有效的途径之 一。有些矿山由于种种原因， 无处设置尾矿库， 而利用尾矿回填采空区意义就非 常重大。如安徽省太平矿业有限公司前常铜铁矿位于淮北平原， 由于地理因素无 处设置尾矿库，选矿厂排放的尾矿经过技术处理后，全部用于填充采空区； 济南 钢城矿业公司采用胶结充填采矿法，提高矿石回采率 20%以上；莱芜矿业公司利 用尾矿充填越庄铁矿露天采坑，再造了土地， 治理了环境； 矾口铅锌矿利用尾矿 作采空区充填料，其尾矿利用率达 95%。用尾矿做充填料，其充填费用较低，仅 为碎石水力充填费用的1/41/10。这不仅解决了尾矿排放问题，而且减轻了企 业的经济负担，并取得了良好的社会效益。四、尾矿绿化方案尾矿库绿化以改善尾矿库环境质量为主要目的的， 台金厂矿绿化工程。 尾矿 的尾砂粒度细而松散，每逢干旱季节和刮风天， 随风飞扬， 造成对周围环境的污 染。在雨季受雨水冲刷，流人河流