尾礦庫生態(tài)修復共性關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用

成果簡(jiǎn)介： 提出靜態(tài)塌陷區全尾砂固結濕法充填技術(shù)和動(dòng)態(tài)塌陷區半干法固結尾礦充填技術(shù)，研發(fā)出硅鋁基高硫型尾礦固化劑，實(shí)現了全尾礦固結充填，解決了傳統水泥固結必須使用分級尾礦的難題，極大地改善了固結尾礦流動(dòng)度。尾礦固結體浸出濃度值及尾礦固結后尾水的重金屬濃度值可以達到國家規定的《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)IV類(lèi)水體標準排放限值;基于尾砂改性功能材料與生物炭復合微球的協(xié)同作用機制，實(shí)現尾礦庫表層阻隔、重金屬鈍化抑制與吸附，貧瘠尾砂改良為土壤;針對重金屬尾礦庫存在邊坡缺陷與安全度不足，現有表層覆蓋裝備效率低等問(wèn)題，基于穩定化噴射和高壓網(wǎng)噴技術(shù)，研發(fā)物化/生物覆蓋高效施工裝備以及邊坡覆蓋裝備;通過(guò)多層級生態(tài)修復理論體系的建立，構建由阻隔層-導水層-植物生長(cháng)層組成的生態(tài)修復技術(shù)，通過(guò)具有完整分布結構的適生植物生態(tài)群落重構尾礦庫生態(tài)功能，實(shí)現重金屬尾礦庫區生態(tài)重構。 應用案例： 大冶鐵礦尾礦膠結充填工程，本項目揭示了高硫型環(huán)境修復材料與硅鋁質(zhì)尾礦固結微觀(guān)架構及作用機制，構建尾礦固結體強度和硫酸鹽侵蝕下?lián)p傷模型，解決尾礦利用率低、污染風(fēng)險大、全尾礦固結充填效果差和尾礦固結體浸出污染物濃度不達標等難題，尾礦固結體浸出液中重金屬含量符合污水綜合排放標準GB8978-1996，且均在地下水質(zhì)量標準(GB/T14848-93)IV類(lèi)限值以下。 研發(fā)背景 863計劃，氟石膏無(wú)害化處理及資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范，2009AA06400;國家重點(diǎn)研發(fā)計劃，重金屬尾礦庫污染高效固化/穩定化材料、技術(shù)與裝備，2018YFC1801700 作用原理 尾礦庫生態(tài)修復效果示意圖 市場(chǎng)分析 項目選取西南地區銅礦、鉛鋅礦、鎳鈷礦、錫礦、汞礦、砷銻礦、鉻礦等典型礦種，針對尾礦中Pb、Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Sn、Ni、Sb等重金屬開(kāi)展：尾礦庫重金屬遷移轉化行為、重金屬多尺度多層級污染阻控機制、尾礦庫表土生態(tài)重構機制等重大科學(xué)問(wèn)題的研究;基于尾礦分級分類(lèi)處置的尾礦高效穩定化環(huán)境功能材料、尾砂自膠結、高壓旋噴灌漿、尾礦庫結構優(yōu)化、表土生態(tài)功能重構等關(guān)鍵共性技術(shù)及裝備研發(fā);通過(guò)典型礦種尾礦安全處理處置與生態(tài)重構的集成示范，開(kāi)發(fā)出適合西南重有色金屬尾礦及尾礦庫重金屬污染高效阻控以及表土生態(tài)功能重構的新理論和技術(shù);最終通過(guò)集