成果簡介：

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)必須使用分級尾礦的難題，極大地改善了固結(jié)尾礦流動度。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(xiàn)有表層覆蓋裝備效率低等問題，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;通過多層級生態(tài)修復(fù)理論體系的建立，構(gòu)建由阻隔層-導(dǎo)水層-植物生長層組成的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，通過具有完整分布結(jié)構(gòu)的適生植物生態(tài)群落重構(gòu)尾礦庫生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)重金屬尾礦庫區(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計劃，氟石膏無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(wěn)定化材料、技術(shù)與裝備，2018YFC1801700

作用原理

市場分析

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，針對尾礦中Pb、Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Sn、Ni、Sb等重金屬開展：尾礦庫重金屬遷移轉(zhuǎn)化行為、重金屬多尺度多層級污染阻控機(jī)制、尾礦庫表土生態(tài)重構(gòu)機(jī)制等重大科學(xué)問題的研究;基于尾礦分級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。