2025年黄金开采尾矿处理技术知识考察试题及答案解析

2025年黄金开采尾矿处理技术知识考察试题及答案解析1.【单项选择】某金矿浮选尾矿粒度d80=74μm，矿浆浓度28%，拟采用深锥浓密机进行高浓度回填。若目标底流浓度≥68%，根据Kynch理论，下列哪组参数组合最可能实现连续稳定运行？A.单位面积固体通量0.35t/(m²·h)，絮凝剂单耗25g/tB.单位面积固体通量0.55t/(m²·h)，絮凝剂单耗15g/tC.单位面积固体通量0.25t/(m²·h)，絮凝剂单耗35g/tD.单位面积固体通量0.45t/(m²·h)，絮凝剂单耗20g/t答案：C解析：深锥浓密机在高浓度区进入“压缩沉降”段，固体通量必须低于极限通量0.30t/(m²·h)才能避免压耙；同时，超细粒尾矿需较高絮凝剂单耗以形成>0.5mm的絮团，降低孔隙水压力。C项通量0.25t/(m²·h)留有15%安全余量，35g/t单耗可保证絮团强度，满足68%底流浓度下的屈服应力>120Pa，防止管堵。2.【单项选择】某炭浆厂尾矿含金0.72g/t，经40h自然衰减后液相金降至0.11mg/L。若采用SO2/air法深度除氰，反应器需维持ORP在50～+50mV。下列哪种氧化还原电对最适合作为在线ORP电极的参比体系？A.Ag/AgCl（饱和KCl）B.Hg/Hg2Cl2（饱和KCl）C.Pt/Ir合金电极D.锑电极答案：A解析：SO2/air体系含Cl⁻<500mg/L，Ag/AgCl电极电位漂移<±5mV，响应时间<1s，且对Cu²⁺、Ni²⁺不敏感；Hg/Hg2Cl2在含S₂O₃²⁻体系中易产生HgS沉淀，导致中毒；Pt/Ir电极需频繁校准；锑电极受pH影响大。3.【单项选择】某金矿尾矿库加高扩容，现状坝高65m，拟采用上游法尾矿筑坝。根据《尾矿设施设计规范》（GB508632013），在抗震设防烈度8度区，坝体稳定计算时，下游坡比不宜陡于：A.1:2.5B.1:3.0C.1:3.5D.1:4.0答案：B解析：规范第5.3.4条明确，8度区上游法尾矿坝下游坡比不陡于1:3.0，且需考虑液化判据；若采用1:2.5，抗震工况下最小安全系数仅0.98，不满足1.15要求。4.【单项选择】某项目采用旋流器脱水筛压滤联合工艺回收尾矿水，压滤机单循环45min，产滤饼含水22%。若压滤机腔室厚度30mm，过滤压力0.8MPa，滤布渗透系数2.5×10⁻¹¹m²，则滤饼比阻最接近：A.1.2×10¹⁰m/kgB.2.8×10¹¹m/kgC.5.5×10¹¹m/kgD.8.3×10¹²m/kg答案：B解析：采用Ruth过滤方程，t/V=μrαc/(2A²ΔP)·V+μRm/(AΔP)，代入t=2700s、ΔP=0.8MPa、滤饼厚0.03m、滤饼密度2.65t/m³、含水22%，计算得α≈2.8×10¹¹m/kg，与试验值偏差<6%。5.【单项选择】某金矿尾矿含As340mg/kg，TCLP浸出液As2.1mg/L，超出《危险废物鉴别标准》0.3mg/L。拟采用FeSO₄·7H₂O稳定化，Fe/As摩尔比需达到：A.2:1B.4:1C.6:1D.8:1答案：C解析：As(V)与Fe(III)形成FeAsO₄·2H₂O（臭葱石）的溶度积Ksp=5.7×10⁻²¹，按TCLPpH=4.93计算，需Fe/As≥5.6:1才能将液相As降至0.3mg/L以下，考虑尾矿中Ca²⁺竞争和Fe²⁺氧化损失，设计值取6:1。6.【单项选择】某尾矿库闭库后采用HDPE膜+膨润土垫（GCL）复合防渗，膜厚1.5mm，当量渗透系数1×10⁻¹³m/s。若库区年均蒸发量1850mm，降雨量620mm，最大积水深0.8m，则30年后膜上水头最接近：A.0.15mB.0.35mC.0.55mD.0.75m答案：B解析：采用HELP模型，考虑膜缺陷密度2处/ha、GCL自愈后渗透系数5×10⁻¹¹m/s，计算得年均渗漏量0.9mm，累积30年水头上升0.33m，叠加降雨极值，最大水头0.35m，低于0.5m警戒值。7.【单项选择】某项目利用尾矿制备充填胶结材料，尾矿水泥水质量比4:1:0.6，28d试块强度4.2MPa。若改用尾矿矿渣水泥激发剂（质量比6:2:1:0.05），在相同养护条件下，强度增长幅度预计：A.5%B.15%C.30%D.50%答案：C解析：矿渣+激发剂（Na₂SO₄+NaOH）生成额外CSH和钙矾石，微观结构致密，强度可提高25–35%；试验室小试显示28d强度5.5MPa，增幅31%。8.【单项选择】某金矿尾矿库采用无人机LiDAR进行年度地形监测，点云密度25pts/m²，高程中误差σz=0.08m。若需探测≥50m³的局部滑移体积，最小可识别滑移厚度为：A.0.10mB.0.15mC.0.20mD.0.25m答案：C解析：按95%置信度，最小可识别高差Δh≥2σz√(n)，n=25pts/m²，计算得Δh≥0.18m，取0.20m。9.【单项选择】某尾矿再选项目采用Knelson离心重选机，给矿浓度30%，流化水压力0.25MPa。当离心加速度60g时，对粒径0.04mm、密度2.7g/cm³的石英颗粒，其捕获率最接近：A.5%B.15%C.35%D.65%答案：B解析：根据Stokes离心沉降速度公式，0.04mm石英在60g下终端速度0.95cm/s，而流化水上升速度1.2cm/s，净沉降速度负值，理论捕获率≈15%，与工业试验吻合。10.【单项选择】某尾矿坝外坡铺设生态毯（椰丝+草籽），设计抗拔力≥5kN/m。若锚钉长度0.6m，砂土内摩擦角32°，锚钉直径12mm，则单根锚钉可提供抗拔力：A.0.8kNB.1.5kNC.2.3kND.3.1kN答案：C解析：按《土工合成材料应用技术规范》，砂土中锚钉抗拔力F=πdLσvKtanφ，σv=18kN/m³×0.3m，K=1，计算得F≈2.3kN。11.【单项选择】某金矿尾矿含氰化物120mg/L，采用酸化回收法（H₂SO₄+SO₂）处理，要求CN⁻降至<0.5mg/L。若尾矿缓冲指数β=1.2mmol/(L·pH)，则理论耗酸量（以98%H₂SO₄计）最接近：A.0.8kg/m³B.1.5kg/m³C.2.2kg/m³D.3.0kg/m³答案：C解析：酸化终点pH=2.5，ΔpH=4.3，缓冲耗酸1.2×4.3=5.16mmol/L；CN⁻转化为HCN耗酸120/26=4.6mmol/L；合计9.76mmol/L，折合98%H₂SO₄0.96kg/m³；考虑尾矿中碳酸盐（CaCO₃1.2%）耗酸1.2kg/m³，总计2.16kg/m³，取2.2kg/m³。12.【单项选择】某尾矿库采用分布式光纤（DTS）监测坝体渗漏，光纤长度2.5km，空间分辨率1m，温度精度±0.1℃。若渗漏导致局部温度下降0.3℃，则最小可识别渗漏流速为：A.0.05L/(min·m)B.0.10L/(min·m)C.0.20L/(min·m)D.0.30L/(min·m)答案：B解析：根据DTS热脉冲法，0.1℃温差对应热交换功率2.1W/m，对于砂土（导热系数1.5W/(m·K)），最小可识别流速0.10L/(min·m)。13.【单项选择】某金矿尾矿含Pb850mg/kg，采用磷酸盐稳定化，添加3%（质量比）KH₂PO₄。TCLP结果显示Pb降至0.15mg/L，低于0.25mg/L限值。其主要稳定机制是：A.形成Pb₃(PO₄)₂沉淀B.形成Pb₅(PO₄)₃OH（羟基磷灰石）C.形成PbHPO₄D.吸附于铁氧化物答案：B解析：XRD分析显示d=2.81Å峰对应Pb₅(PO₄)₃OH，其Ksp=1.6×10⁻⁵⁰，远低于Pb₃(PO₄)₂（Ksp=3.2×10⁻⁴⁴），稳定化效果最好。14.【单项选择】某尾矿再选项目采用闪速浮选机，矿浆停留时间45s，充气速率0.25m³/(m²·min)。若要求回收率≥85%，则最大给矿粒度上限为：A.0.15mmB.0.25mmC.0.35mmD.0.45mm答案：A解析：闪速浮选气泡直径1.2mm，根据碰撞附着概率模型，>0.15mm颗粒脱落概率>30%，回收率<85%，故上限0.15mm。15.【单项选择】某尾矿坝抗震复核时，采用Bishop简化法计算安全系数。若坝体饱和容重20kN/m³，内摩擦角30°，黏聚力5kPa，地震系数0.15g，则最小安全系数出现在：A.坝顶B.坝坡中部C.坝坡下部D.坝基接触面答案：C解析：地震惯性力与滑弧半径成正比，坝坡下部滑弧半径最大，安全系数最低，计算值0.98，需加固。16.【单项选择】某金矿尾矿含S8%，采用生物淋滤（A.ferrooxidans）回收有价金属，需将pH降至1.5。若尾矿缓冲能力8kgCaCO₃/t，则理论耗酸（以H₂SO₄计）为：A.25kg/tB.45kg/tC.65kg/tD.85kg/t答案：C解析：缓冲耗酸8kg/t（CaCO₃→H₂SO₄质量比1:0.98），硫化物氧化产酸S→H₂SO₄，8%×3.06=24.5kg/t，合计32.5kg/t；考虑Fe²⁺氧化水解产酸，总计≈65kg/t。17.【单项选择】某尾矿库闭库后覆土0.8m，种植紫穗槐，根系最大深度1.2m。若尾矿盐分EC=4.5dS/m，则植物存活率：A.<20%B.40%C.60%D.>80%答案：C解析：紫穗槐耐盐阈值EC=5.0dS/m，4.5dS/m下存活率60–70%，覆土降低根系区EC至3.8dS/m，存活率可提高至80%，但考虑尾矿返盐，保守取60%。18.【单项选择】某尾矿压滤滤液含Ca²⁺450mg/L，SO₄²⁻1200mg/L，采用晶种法（Na₂SO₄）防垢，需维持SI<0.5。则最适pH为：A.6.5B.7.5C.8.5D.9.5答案：B解析：采用DebyeHückel计算，pH=7.5时CaSO₄·2H₂OSI=0.42，低于0.5，且Fe³⁺不沉淀，避免额外垢。19.【单项选择】某金矿尾矿含U12mg/kg，采用硫酸+氧化剂浸出，要求U浸出率>90%。若尾矿中U主要以沥青铀矿（UO₂）形式存在，则氧化剂电位需>：A.200mV（SHE）B.400mVC.600mVD.800mV答案：C解析：UO₂→UO₂²⁺标准电位+414mV，考虑能斯特方程，[UO₂²⁺]=10⁻⁴mol/L时，电位需>600mV。20.【单项选择】某尾矿库采用电渗析（ED）回收水，进水TDS3500mg/L，要求产水TDS<500mg/L。若膜对电压0.8V，电流效率85%，则吨水产电耗：A.0.8kWhB.1.2kWhC.1.6kWhD.2.0kWh答案：C解析：脱盐量3.0kg/m³，理论能耗0.52kWh/kg，电流效率85%，实际能耗1.55kWh/m³，取1.6kWh。21.【多项选择】下列哪些措施可有效降低尾矿库地震液化风险？A.上游法筑坝B.坝前放矿改为坝后放矿C.设置垂直排水板D.采用分级尾矿筑坝E.增加干滩长度答案：B、C、D、E解析：上游法放矿易形成饱和松散区，液化风险高；坝后放矿、分级粗粒、排水板、干滩>150m均可提高相对密度，降低孔隙水压力。22.【多项选择】某金矿尾矿含Cr(VI)25mg/kg，下列还原剂中，可将Cr(VI)降至<0.5mg/L且不会引入二次污染的包括：A.FeSO₄B.Na₂S₂O₄C.生物炭D.零价铁（ZVI）E.抗坏血酸答案：C、D、E解析：FeSO₄引入Fe³⁺，Na₂S₂O₄产生SO₄²⁻，均可能超标；生物炭、ZVI、抗坏血酸还原后产物无毒，且ZVI可同步固定重金属。23.【多项选择】某尾矿再选采用离心机预富集，下列因素中，与细粒金回收率呈正相关的有：A.离心加速度B.给矿浓度C.反冲水压力D.给矿粒度下限E.富集比答案：A、C、E解析：加速度↑、反冲水压力↓、富集比↑均提高回收率；给矿浓度>30%时，回收率下降；粒度下限<0.01mm时，回收率<20%。24.【多项选择】某尾矿库采用HDPE膜防渗，下列哪些破损隐患可通过电火花法检测？A.膜焊接虚焊B.膜上φ1mm针孔C.GCL层间错位D.膜下10cm空洞E.膜上石子压痕未穿透答案：A、B解析：电火花法需导电层，仅对穿透性缺陷敏感；GCL错位、空洞、未穿透压痕无法检测。25.【多项选择】某金矿尾矿含F1200mg/L，采用钙盐沉淀法，下列说法正确的有：A.最佳pH8–9B.过量Ca²⁺可降低残余F至<5mg/LC.添加Al₂(SO₄)₃可进一步除FD.温度升高不利于除FE.沉淀污泥主要成分为CaF₂答案：A、C、E解析：CaF₂Ksp=3.9×10⁻¹¹，过量Ca²⁵残余F≈8mg/L；Al³⁺形成AlF₆³⁻共沉淀，可降至<1mg/L；温度↑溶解度↑，但影响小；污泥XRD证实CaF₂为主。26.【多项选择】某尾矿充填系统采用高浓度管道输送，下列哪些现象可能预示即将堵管？A.泵压升高10%B.流量下降15%C.管道振动频率降低D.料浆温度升高2℃E.电导率突降答案：A、B、C解析：泵压↑、流量↓、振动减弱均表明料浆屈服应力↑，接近临界堵管；温度↑、电导率↓与堵管无直接关联。27.【多项选择】某尾矿库采用MVR蒸发器处理高盐废水，下列措施可降低能耗：A.增加效体数量B.提高压缩机等熵效率C.采用板式换热器预热D.提高蒸发温度至沸点以上5℃E.回收二次蒸汽潜热答案：A、B、C、E解析：效体↑、压缩机效率↑、预热回收潜热均可降低比能耗；蒸发温度↑导致压缩机压比↑，能耗反而增加。28.【多项选择】某金矿尾矿含Zn1500mg/kg，采用磷酸盐稳定化，下列表征手段可直接证明形成hopeite（Zn₃(PO₄)₂·4H₂O）的有：A.XRDB.XPSC.SEMEDSD.FTIRE.TCLP答案：A、C解析：XRD可检出d=0.305nm特征峰；SEMEDS可观察到Zn:P=1.5:1的片状晶体；XPS、FTIR仅提供化学态信息，TCLP为浸出测试。29.【多项选择】某尾矿坝采用微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）加固，下列因素中，与CaCO₃生成量呈显著正相关的有：A.尿素浓度B.温度（10–35℃）C.pH（7–9）D.尾矿中Cu²⁺浓度E.氧分压答案：A、B、C解析：尿素为底物，温度↑酶活性↑，pH↑利于CO₃²⁻生成；Cu²⁺>50mg/L抑制脲酶；MICP为厌氧过程，氧分压无关。30.【多项选择】某尾矿库闭库后采用被动式酸性排水（ARD）控制，下列措施可长期有效提升pH>6的有：A.覆盖0.5m黏土B.铺设0.3m石灰石层C.种植芦苇D.安装碱性渗沟E.喷洒NaOH溶液答案：A、B、D解析：黏土降低氧扩散，石灰石提供碱度，碱性渗沟持续中和；植物产根际酸，NaOH易流失。31.【判断改错】尾矿库抗震计算中，可采用拟静力法直接替代动力分析法，只要安全系数>1.15即可。答案：错误。拟静力法仅适用于坝高<60m、一级以下尾矿库，且需对液化区进行专门动力分析，安全系数需>1.25（抗震Ⅱ级）。32.【判断改错】深锥浓密机底流浓度越高，屈服应力一定越大，因此管道输送阻力一定增加。答案：错误。屈服应力随浓度增加而增大，但若添加高效分散剂（如聚羧酸系），可降低黏度，实现高浓度低阻力输送。33.【判断改错】采用RO膜处理尾矿水时，回收率越高，膜结垢风险一定越大。答案：错误。回收率↑浓水侧离子浓度↑，但若投加高效阻垢剂（如PESA）并控制LSI<1.5，可将结垢风险控制在可接受范围。34.【判断改错】ZVI修复Cr(VI)污染尾矿时，pH越低，还原速率越快，因此可将pH调至<2以缩短工期。答案：错误。pH<2时ZVI腐蚀剧烈，产生大量H₂，导致板结钝化，且增加后续中和成本，最佳pH=4–6。35.【判断改错】尾矿库在线监测系统中，GNSS位移监测精度可达毫米级，因此可完全替代人工水准测量。答案：错误。GNSS垂直精度±3mm，但受多路径、大气延迟影响，需每季度用人工水准校核，确保系统误差<1mm。36.【填空】某金矿浮选尾矿密度2.7g/cm³，孔隙率42%，则其干容重为____kN/m³。答案：15.7解析：γd=Gsγw(1n)=2.7×9.81×(10.42)=15.7kN/m³。37.【填空】某尾矿库采用土工管袋筑坝，袋体抗拉强度80kN/m，充填高度3m，则最大允许单宽拉力为____kN/m。答案：44解析：按圆筒理论，T=γH²/2=18×3²/2=81kN/m，考虑安全系数1.8，允许拉力=80/1.8=44kN/m。38.【填空】某金矿尾矿含CN⁻80mg/L，采用H₂O₂氧化法，理论H₂O₂/CN⁻质量比为____。答案：1.31解析：CN⁻+H₂O₂→CNO⁻+H₂O，摩尔比1:1，质量比34/26=1.31。39.【填空】某尾矿坝采用Berea砂岩做覆盖层，其气体扩散系数0.18cm²/s，氧消耗速率0.25μg/(cm³·s)，则氧穿透深度为____cm。答案：85解析：按Fick第二定律，L=√(2DeC0/R)，C0=8.7μg/cm³，计算得L=85cm。40.【填空】某尾矿再选离心机转速1800r/min，转鼓直径0.4m，则离心加速度为____g。答案：72解析：a=ω²r=(2π×1800/60)²×0.2/9.81=72g。41.【简答】说明采用“深锥浓密+膏体充填”工艺替代传统“低浓度湿排”后，对尾矿库全生命周期安全与环境影响的四项核心差异，并给出量化指标对比。答案：1.库容需求：膏体充填回填井下，地表尾矿减量85%，服务年限由20年延长至120年，库容利用率由0.8t/m³提升至4.2t/m³。2.地震液化：膏体相对密度Dr>75%，超孔压比Ru<0.3，液化势由“高”降至“极低”，抗震安全系数由0.95提至1.35。3.渗滤液量：膏体含水22%，年渗滤液量由120万m³降至8万m³，COD负荷下降92%，NH₃N下降88%。4.闭库成本：覆土厚度由1.5m减至0.3m，植被恢复周期由15年缩至3年，闭库费用由1.2亿元降至0.35亿元。42.【简答】列出采用电化学沉积浮选联合工艺从尾矿中回收超细粒（10μm）毒砂（FeAsS）载金的三步关键控制参数，并给出最佳区间。答案：1.电极电位：0.35～0.25V（SCE），使毒砂表面疏水化，形成元素硫层，提高可浮性。2.矿浆pH：4.5–5.0，抑制黄铁矿氧化，避免Fe(OH)₃覆盖毒砂。3.捕收剂（丁铵黑药）浓度：80–100g/t，配合MIBC15g/t，形成稳定气泡疏水颗粒聚团，10μm回收率>78%。43.【简答】说明利用尾矿制备地聚物（geopolymer）时，激发剂模数（SiO₂/Na₂O）对28d抗压强度与重金属浸出的耦合影响规律，并给出最优模数。答案：模数由0.8升至1.4时，地聚物三维网络聚合度增大，28d强度由25MPa增至65MPa；但模数>1.2时，网络负电荷增加，对Pb²⁺、Zn²⁺束缚减弱，TCLPPb由0.15mg/L升至0.35mg/L。综合强度与浸出，最优模数=1.2，此时强度58MPa，Pb浸出0.18mg/L，满足<0.25mg/L限值。44.【计算】某金矿尾矿库现状坝高75m，坝顶宽10m，下游坡比1:3，拟加高至95m。已知尾矿饱和容重20kN