成果簡(jiǎn)介：

提出靜態(tài)塌陷區(qū)全尾砂固結(jié)濕法充填技術(shù)和動(dòng)態(tài)塌陷區(qū)半干法固結(jié)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(xiàn)了全尾礦固結(jié)充填，解決了傳統(tǒng)水泥固結(jié)必須使用分級(jí)尾礦的難題，極大地改善了固結(jié)尾礦流動(dòng)度。尾礦固結(jié)體浸出濃度值及尾礦固結(jié)后尾水的重金屬濃度值可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)IV類水體標(biāo)準(zhǔn)排放限值;基于尾砂改性功能材料與生物炭復(fù)合微球的協(xié)同作用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)尾礦庫(kù)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(duì)重金屬尾礦庫(kù)存在邊坡缺陷與安全度不足，現(xiàn)有表層覆蓋裝備效率低等問(wèn)題，基于穩(wěn)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(jí)生態(tài)修復(fù)理論體系的建立，構(gòu)建由阻隔層-導(dǎo)水層-植物生長(zhǎng)層組成的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，通過(guò)具有完整分布結(jié)構(gòu)的適生植物生態(tài)群落重構(gòu)尾礦庫(kù)生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)重金屬尾礦庫(kù)區(qū)生態(tài)重構(gòu)。

應(yīng)用案例：

大冶鐵礦尾礦膠結(jié)充填工程，本項(xiàng)目揭示了高硫型環(huán)境修復(fù)材料與硅鋁質(zhì)尾礦固結(jié)微觀架構(gòu)及作用機(jī)制，構(gòu)建尾礦固結(jié)體強(qiáng)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(xiǎn)大、全尾礦固結(jié)充填效果差和尾礦固結(jié)體浸出污染物濃度不達(dá)標(biāo)等難題，尾礦固結(jié)體浸出液中重金屬含量符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996，且均在地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14848-93)IV類限值以下。

研發(fā)背景

863計(jì)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，重金屬尾礦庫(kù)污染高效固化/穩(wěn)定化材料、技術(shù)與裝備，2018YFC1801700

作用原理

市場(chǎng)分析

項(xiàng)目選取西南地區(qū)銅礦、鉛鋅礦、鎳鈷礦、錫礦、汞礦、砷銻礦、鉻礦等典型礦種，針對(duì)尾礦中Pb、Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Sn、Ni、Sb等重金屬開展：尾礦庫(kù)重金屬遷移轉(zhuǎn)化行為、重金屬多尺度多層級(jí)污染阻控機(jī)制、尾礦庫(kù)表土生態(tài)重構(gòu)機(jī)制等重大科學(xué)問(wèn)題的研究;基于尾礦分級(jí)分類處置的尾礦高效穩(wěn)定化環(huán)境功能材料、尾砂自膠結(jié)、高壓旋噴灌漿、尾礦庫(kù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、表土生態(tài)功能重構(gòu)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(gòu)的集成示范，開發(fā)出適合西南重有色金屬尾礦及尾礦庫(kù)重金屬污染高效阻控以及表土生態(tài)功能重構(gòu)的新理論和技術(shù);最終通過(guò)集成與示范驗(yàn)證形成可復(fù)制、可移植、經(jīng)濟(jì)高效的重金屬尾礦安全處置及侵蝕土壤修復(fù)整體解決方案。