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固废处理—尾矿库危害

作者:武汉中地大环境地质研究院 发布时间:2022-06-20 10:28:05人气:


尾矿的安全隐患


      尾矿物料呈流塑状,易引起溃坝现象,已受到社会的高度关注。尾矿库溃坝会造成重大人员伤亡、财产损失以及环境污染,这给尾矿规范处置敲响了警钟。1972 年,美国布法罗河煤泥库发生溃坝,导致 125人死亡、4 000 人流离失所,对周边的桥梁和公路造成了严重破坏,财产损失超过 6 000 万美元;1986年,马鞍山市黄梅山铁矿尾矿库溃坝,尾矿冲击下游3 km2 面积内的建筑物,尾矿掩埋了大片土地,此次溃坝事故共造成 19 人死亡、100 人受伤,大量农田遭受覆盖和污染,直接财产损失超过 300 万元;2019 年,巴西淡水河谷公司尾矿库溃坝,造成 350 多人死亡或失踪。由此可以看出,尾矿库存在较大的安全隐患和环境风险,所以尾矿库建设期间要实施严格的管控。


对周边生态环境构成危害

      矿山开采过程中会产生数倍于矿石量的岩土,岩土堆存需要占用大量土地,一些尾矿含有重金属污染物,也会对环境造成危害 。金属矿开采后产生的大量尾矿需要运输至固定堆放区域,但在运输过程中,由于渗漏、风力等作用,部分尾矿扩散至周边环境中,对周边的土壤、水和大气造成污染。尾矿库中,多数尾矿含水率较高,长期堆积后会产生大量废液,一旦废液处理不彻底且进入周边环境,就会导致严重污染 。目前,国家正在大力推进绿色矿山建设,因此妥善处理尾矿资源意义重大。


尾矿处理


金属尾矿土壤特征污染物

      不同金属尾矿的主要成分和伴生成分有较大区别,使得其特征污染物存在较大差异。其中,有色金属尾矿和稀有金属尾矿的重金属种类较多,含量较高 。


1 黑色金属尾矿及特征污染物


      黑色金属尾矿主要为铁尾矿和锰尾矿等。除主元素外,矿石成分以硅酸盐类物质为主。不同产地的铁矿成分区别较大,铁矿石易伴生重金属 Cr,其他重金属少量伴生,所以铁尾矿主要污染物为 Cr 等重金属。铁尾矿中重金属含量较少,不锈钢等特钢冶炼过程产生的尾渣含有 Cd、Ni 等重金属。锰矿开采以碳酸锰矿为主要对象,锰尾矿中,Mn、Zn、Cr 和 Cd 等重金属污染物超标。由此可见,黑色金属冶炼特征污染物为 Mn、Zn、Cr、Ni 等。研究表明,多批次进口铁矿石的重金属含量最大值分别为Cr 5 mg/kg、As 75 mg/kg、Pb 300 mg/kg、Cr 200 mg/kg、Zn 250 mg/kg、Cu 100 mg/kg,与农用地土壤质量标准相比,As 等重金属严重超标。


2 有色金属尾矿特征污染物


      有色金属尾矿包括铜尾矿、铅锌尾矿、镍尾矿和锡尾矿等。有色金属尾矿存在元素伴生现象,导致砷、铅等重金属污染较为严重。有色金属开采和选矿过程产生的尾矿通常呈泥浆状,在洗矿过程中,使用络合剂将矿石的主要元素溶出,同时重金属元素也被溶出,致使尾矿的重金属浓度过高。有色金属尾矿的主要特征污染物为 Pb、Zn、Hg、Cd、As 等。研究发现,铅锌矿矿区土壤中主要重金属污染物为 Zn、Pb、Cd、Cu 和 As,其中 Zn 含量为 2 803.7 mg/kg,超标 29.2 倍,Pb 含 量 为 1 787.5 mg/kg, 超 标 21.9 倍,Cd 含 量 为5.4 mg/kg,超标 0.8 倍,Cu 含量为 357.4 mg/kg,超标13.1 倍,As 含量为 46.6 mg/kg,超标 0.7 倍 。


3 稀有金属尾矿特征污染物


      稀有金属尾矿主要包括黄金尾矿、银尾矿、钨尾矿等,主要成分为硅酸盐类矿物。研究发现,金尾矿的砷含量较高,大部分黄金矿石都伴有 Cu、Cd、Zn 等元素。董志询对尾矿库周边重金属污染土壤进行研究,发现土壤中重金属 As、Cd 含量分别为 35.82 ~ 54.95 mg/kg、0.87 ~ 2.85 mg/kg,土壤中 Cu、Zn、Pb 含量也较高,接近农用地土壤质量标准的限值


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