濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明發(fā)明涉及濕法冶金將黃金提取留下的礦渣進(jìn)行生態(tài)治理方法，具體說(shuō)是一種濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法，該方法是利用土地整理、植物選育生態(tài)恢復(fù)治理技術(shù)，治理濕法冶金破碎選礦后的大量選礦固體廢棄物，恢復(fù)區(qū)域生態(tài)功能，有效的控制水土流失和大氣揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)了良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益，該方法具有成本低，見(jiàn)效快特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法
—.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶煉行業(yè)，尤其涉及濕法冶金將黃金提取留下的礦渣進(jìn)行生態(tài)治理方法，具體說(shuō)是一種濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法。
二.【背景技術(shù)】
[0002]紫金山金銅礦自開(kāi)采以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的摸索，尋求低成本、低耗能、高效益的采、選礦方式，濕法冶金工藝的使用大大提高選礦成本，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益、但濕法冶金使用的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的選礦廢棄渣。這些廢渣若不妥善處理，堆積如山的固體廢棄渣，易引發(fā)大面積的水土流失，甚至是泥石流，給自然生態(tài)造成巨大的影響。
[0003]研究表明，在大多數(shù)情況下，礦山廢棄地植被的自然演替過(guò)程是比較緩慢的，一般需要50~IOOa的時(shí)間才能獲得滿(mǎn)意的植被覆蓋。這一方面是因?yàn)榈V山廢棄地的極端環(huán)境不利于植被生長(zhǎng)，另一方面是因?yàn)橹参锏娜肭质且粋€(gè)緩慢的過(guò)程。人工進(jìn)行植被恢復(fù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行礦山生態(tài)恢復(fù)的主要手段。因此，對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)與重建就顯得尤為重要，這也是當(dāng)今恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。
[0004]黨的“十八大”報(bào)告中提出要加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)，努力建設(shè)美麗中國(guó)，實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展，同時(shí)國(guó)家環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格，尋求一種處理成本低，適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境友好，并能對(duì)金礦尾礦的無(wú)害化處理的方法就顯得尤為迫切。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于由于礦山開(kāi)采造成的大規(guī)模土地破壞，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是一個(gè)十分嚴(yán)重而且日益受到重視的問(wèn)題在自然狀態(tài)下，下雨后礦渣邊坡容易形成泥石流、溝壑，造成大范圍的滑坡，影響道路和周邊村莊的良田及森林，破壞性極大；在干燥的季節(jié)，又易形成風(fēng)沙、灰塵，給人體呼吸道造成危害。因此，對(duì)礦山廢棄地采取及時(shí)有效的措施進(jìn)行恢復(fù)與重建就顯得尤為重要。
[0006]植被恢復(fù)初期，為篩選出適宜紫金山金銅礦植被恢復(fù)優(yōu)化配置模式，引進(jìn)外來(lái)樹(shù)種和鄉(xiāng)土樹(shù)種進(jìn)行試種,主要有馬尾松、桉樹(shù)、楓香、楊梅、胡枝子、黃花槐、三角梅、類(lèi)蘆、斑茅、香根草、狗牙根、馬尼拉草等。定期跟蹤試種效果，并與高校合作，對(duì)試種樣地采取野外調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法分析生態(tài)恢復(fù)效果，通過(guò)對(duì)紫金山金銅礦廢棄地不同植被恢復(fù)配置模式植被群落、立地條件及經(jīng)濟(jì)投入的調(diào)查，對(duì)各植被配置模式進(jìn)行對(duì)比，確定了“本地河灘草+馬尾松”是該礦山廢棄地較為理想的先鋒植物種配置模式。
[0007]紫金山 金銅礦作為一個(gè)大規(guī)模露天開(kāi)采的礦山，不可避免地引起植被、土壤等生態(tài)環(huán)境破壞。但針對(duì)紫金山這樣的大型露天開(kāi)采礦山，開(kāi)采前后土壤理化性質(zhì)、水土流失情況、生物多樣性及演替規(guī)律等方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。有鑒于此，以福建紫金山金銅礦開(kāi)發(fā)后的廢棄地為實(shí)踐對(duì)象，利用種植鄉(xiāng)土植物與引種外來(lái)植物相結(jié)合的方法，進(jìn)行福建紫金山金銅礦開(kāi)發(fā)植被重建與恢復(fù)，設(shè)計(jì)10種不同的喬灌草組合植物配置模式，測(cè)定廢棄地不同植物配置模式的植物種類(lèi)、數(shù)量、生長(zhǎng)、生物量、覆蓋度、土壤肥力、水土流失、重金屬污染和修復(fù)成本。在此基礎(chǔ)上，對(duì)紫金山金銅礦開(kāi)發(fā)前后及其植被不同恢復(fù)時(shí)期的植物群落種類(lèi)、數(shù)量、結(jié)構(gòu)及其演替等生態(tài)效果進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)，比較金銅礦開(kāi)發(fā)前后及其植被不同恢復(fù)時(shí)期植被種類(lèi)、數(shù)量、生長(zhǎng)、生物量、覆蓋度、演替、土壤肥力、水土流失和重金屬污染。在此基礎(chǔ)上，利用灰色關(guān)聯(lián)分析法(GRA)，根據(jù)不同植物配置模式的植物種類(lèi)、數(shù)量、生長(zhǎng)、生物量、覆蓋度、土壤肥力、水土流失、重金屬污染和修復(fù)成本等指標(biāo)，對(duì)紫金山礦區(qū)廢棄地不同植被配置模式的生態(tài)恢復(fù)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，由此篩選出紫金山金銅礦廢棄地本地河灘草+馬尾松的最佳植被恢復(fù)配置模式，供南方地區(qū)礦山廢棄地推廣應(yīng)用，以恢復(fù)因采礦被破壞的生態(tài)系統(tǒng)。研究結(jié)果對(duì)于促進(jìn)南方礦山開(kāi)發(fā)后的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。本科技成果涉及濕法冶金將黃金提取留下的礦渣進(jìn)行生態(tài)治理方法，該方法是利用土地整理、植物選育生態(tài)恢復(fù)治理技術(shù)，治理濕法冶金破碎選礦后的大量選礦固體廢棄物，恢復(fù)區(qū)域生態(tài)功能，該治理模式在紫金山金銅礦推廣使用后，有效的控制水土流失和大氣揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)了良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益，并具有成本低，見(jiàn)效快的特點(diǎn)，節(jié)省了大量的生態(tài)治理投資。
[0008]本發(fā)明濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法采用如下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案，詳細(xì)工藝條件如下:
[0010]第一步，通過(guò)濕法冶金噴淋技術(shù)噴完之后，需將尾礦廢渣拉到規(guī)定的排放點(diǎn)進(jìn)行堆積，這種金礦的尾礦渣是經(jīng)破碎后成8-20cm的不規(guī)則碎礦石，所以顆粒度小且較均勻，呈弱堿性，PH值在8.0~9.5，土壤主體為各種已礦化及氧化的中細(xì)?；◢弾r，金礦物已浸出回收，銅、銀等重金屬含量極低。它結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度低，含砂石多，土量極少，土壤貧瘠，持水能力差，透水能力強(qiáng)，抗軟化的能力弱，抗剪切強(qiáng)度差，故該尾礦形成邊坡的穩(wěn)定性相對(duì)較差；加上礦區(qū)的地形切割強(qiáng)烈，地勢(shì)陡峭，山形險(xiǎn)峻，所以它們一般坡度陡且坡面長(zhǎng)，在自然狀態(tài)下，下雨后容易形成泥石流、溝壑、造成大范圍的滑坡，影響道路和周邊村莊的良田及森林，破壞性極大；在干燥的季節(jié)，易形成風(fēng)沙、灰塵，給人體呼吸道造成危害。紫金山礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)，且由于 海拔高，地形變化大，氣候條件復(fù)雜，該區(qū)是全上杭縣氣溫最低、風(fēng)力和雨量偏大的區(qū)域之一，雨量相對(duì)集中，夏秋季多臺(tái)風(fēng)和暴雨，尤其是每年7-9月的臺(tái)風(fēng)雨，常有災(zāi)害性襲擊，容易引起山洪暴發(fā)，以及誘發(fā)泥石流和山體滑坡的發(fā)生。紫金山礦區(qū)現(xiàn)有水土流失具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)面積分布上，相對(duì)集中，但塊狀不連續(xù)，以采礦點(diǎn)、露采區(qū)、選礦場(chǎng)地和生活區(qū)為中心，向四周延伸；(2)地形分布上，集中在30°以上的陡坡地段為主；(3)垂直分布上，主要在海拔450~900m標(biāo)高的中、低山谷；(4)礦區(qū)土壤侵蝕類(lèi)型主要為水力侵蝕，其次為重力侵蝕；(5)水土流失形式主要為溝蝕，其次為面蝕和滑塌侵蝕。
[0011]第二步，為保持水土，應(yīng)該在邊坡頂部起采用挖掘機(jī)修整以每臺(tái)高差約20m，修成平滑的邊坡曲線(xiàn)且坡度小于35°的相對(duì)安息角，并在頂部及馬道外側(cè)采用挖掘機(jī)修建擋水墻，目的不讓邊坡匯水流入下臺(tái)邊坡，并在每臺(tái)馬道靠?jī)?nèi)側(cè)修一道“U”排洪溝，馬道外高內(nèi)低形成返水面將匯水引流至排洪溝中。
[0012]第三步，礦石經(jīng)破碎洗礦后的廢礦渣堆積而成的邊坡，經(jīng)挖掘機(jī)修整后的尾礦渣可采用鋪植本地河灘草護(hù)坡，與直接撒播草籽護(hù)坡相比，它具有以下特點(diǎn):⑴成坪時(shí)間短；⑵護(hù)坡功能見(jiàn)效快；⑶施工季節(jié)限制少；⑷前后養(yǎng)護(hù)管理難度小。人工進(jìn)行清理、修坡平整；為確保安全，在邊坡頂部至坡腳每隔3m修一條20~30cm的人工馬道便于施工人員邊坡作業(yè)。邊坡修整清楚后，在河灘旁挖來(lái)的本地草皮及草皮土鋪植于邊坡，一般成塊的草皮采用星點(diǎn)式鋪植后用竹釘將其固定于邊坡上，成塊的草皮間隙處鋪植一些草皮碎屑或草皮土，鋪植后需拍打夯實(shí)，該種邊坡經(jīng)氰化物噴淋過(guò)后，氰化物易揮發(fā)形成有機(jī)態(tài)氮，經(jīng)過(guò)幾次雨水澆灌，本地河灘草皮即可開(kāi)始生長(zhǎng)，該時(shí)段也是本地草皮養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，一般需在雨后施用復(fù)合肥。第二年設(shè)計(jì)種植喬木，主要有馬尾松，馬尾松是本地先鋒樹(shù)種，選擇一、二年生袋裝苗，種植密度為株行距1.lxim，每畝600株，呈品字形種植，且定點(diǎn)、挖穴、種植同步進(jìn)行，且栽植前I~2天用水施5%濃度復(fù)合肥作送嫁肥，且上山前還需浸透水，壓緊、確保土球不松散、苗木不脫水，種植時(shí)間一般在6月底前完成；經(jīng)過(guò)十幾年的努力，紫金山礦區(qū)邊坡水土流失的現(xiàn)狀有所緩解，經(jīng)生態(tài)技術(shù)應(yīng)用治理過(guò)的邊坡土壤中的N、P、K逐年增高，邊坡已復(fù)綠、崩塌地質(zhì)災(zāi)害得到治理、邊坡相對(duì)穩(wěn)定，為我國(guó)礦區(qū)生態(tài)技術(shù)邊坡治理立下典范。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]第一，鋪植本地河灘草與直接撒播草籽護(hù)坡相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn):⑴成坪時(shí)間短；⑵護(hù)坡功能見(jiàn)效快；⑶施工季節(jié)限制少；⑷養(yǎng)護(hù)管理成本低、難度小。
[0015]第二，采用先草后喬、灌、花卉，同一地點(diǎn)采取逐年遞進(jìn)的方式，優(yōu)越于同類(lèi)邊坡噴播綠化，投入成本低，且有利于植物的生長(zhǎng)。
四.【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明濕 法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法的流程圖。
五.【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖1和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
[0018]第一步，通過(guò)濕法冶金噴淋技術(shù)噴完之后，需將尾礦廢渣拉到規(guī)定的排放點(diǎn)進(jìn)行堆積，這種金礦的尾礦渣是經(jīng)破碎后成8-20cm的不規(guī)則碎礦石，所以顆粒度小且較均勻，呈弱堿性，PH值在8.0~9.5，土壤主體為各種已礦化及氧化的中細(xì)?；◢弾r，金礦物已浸出回收，銅、銀等重金屬含量極低。它結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度低，含砂石多，土量極少，土壤貧瘠，持水能力差，透水能力強(qiáng)，抗軟化的能力弱，抗剪切強(qiáng)度差，故該尾礦形成邊坡的穩(wěn)定性相對(duì)較差；加上礦區(qū)的地形切割強(qiáng)烈，地勢(shì)陡峭，山形險(xiǎn)峻，所以它們一般坡度陡且坡面長(zhǎng)，在自然狀態(tài)下，下雨后容易形成泥石流、溝壑、造成大范圍的滑坡，影響道路和周邊村莊的良田及森林，破壞性極大；在干燥的季節(jié)，易形成風(fēng)沙、灰塵，給人體呼吸道造成危害。紫金山礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)，且由于海拔高，地形變化大，氣候條件復(fù)雜，該區(qū)是全上杭縣氣溫最低、風(fēng)力和雨量偏大的區(qū)域之一，雨量相對(duì)集中，夏秋季多臺(tái)風(fēng)和暴雨，尤其是每年7-9月的臺(tái)風(fēng)雨，常有災(zāi)害性襲擊，容易引起山洪暴發(fā)，以及誘發(fā)泥石流和山體滑坡的發(fā)生。紫金山礦區(qū)現(xiàn)有水土流失具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)面積分布上，相對(duì)集中，但塊狀不連續(xù)，以采礦點(diǎn)、露采區(qū)、選礦場(chǎng)地和生活區(qū)為中心，向四周延伸；(2)地形分布上，集中在30°以上的陡坡地段為主；(3)垂直分布上，主要在海拔450~900m標(biāo)高的中、低山谷；(4)礦區(qū)土壤侵蝕類(lèi)型主要為水力侵蝕，其次為重力侵蝕；(5)水土流失形式主要為溝蝕，其次為面蝕和滑塌侵蝕。
[0019]第二步，為保持水土，應(yīng)該在邊坡頂部起采用挖掘機(jī)修整以每臺(tái)高差約20m，修成平滑的邊坡曲線(xiàn)且坡度小于35°的相對(duì)安息角，并在頂部及馬道外側(cè)采用挖掘機(jī)修建擋水墻，目的不讓邊坡匯水流入下臺(tái)邊坡，并在每臺(tái)馬道靠?jī)?nèi)側(cè)修一道“U”排洪溝，馬道外高內(nèi)低形成返水面將匯水引流至排洪溝中。
[0020]第三步，礦石經(jīng)破碎洗礦后的廢礦渣堆積而成的邊坡，經(jīng)挖掘機(jī)修整后的尾礦渣可采用鋪植本地河灘草護(hù)坡，與直接撒播草籽護(hù)坡相比，它具有以下特點(diǎn):⑴成坪時(shí)間短；⑵護(hù)坡功能見(jiàn)效快；⑶施工季節(jié)限制少；⑷前后養(yǎng)護(hù)管理難度小。人工進(jìn)行清理、修坡平整；為確保安全，在邊坡頂部至坡腳每隔3m修一條20~30cm的人工馬道便于施工人員邊坡作業(yè)。邊坡修整清楚后，在河灘旁挖來(lái)的本地草皮及草皮土鋪植于邊坡，一般成塊的草皮采用星點(diǎn)式鋪植后用竹釘將其固定于邊坡上，成塊的草皮間隙處鋪植一些草皮碎屑或草皮土，鋪植后需拍打夯實(shí)，該種邊坡經(jīng)氰化物噴淋過(guò)后，氰化物易揮發(fā)形成有機(jī)態(tài)氮，經(jīng)過(guò)幾次雨水澆灌，本地河灘草皮即可開(kāi)始生長(zhǎng)，該時(shí)段也是本地草皮養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，一般需在雨后施用復(fù)合肥。第二年設(shè)計(jì)種植喬木，主要有馬尾松，馬尾松是本地先鋒樹(shù)種，選擇一、二年生袋裝苗，種植密度為株行距1.lXlm，每畝600株，呈品字形種植，且定點(diǎn)、挖穴、種植同步進(jìn)行，且栽植前I~2天用水施5%濃度復(fù)合肥作送嫁肥，且上山前還需浸透水，壓緊、確保土球不松散、苗木不脫水，種植時(shí)間一般在6月底前完成；經(jīng)過(guò)十幾年的努力，紫金山礦區(qū)邊坡水土流失的現(xiàn)狀有所緩解，經(jīng)生態(tài)技術(shù)應(yīng)用治理過(guò)的邊坡土壤中的N、P、K逐年增高(詳見(jiàn)表1)，邊坡已復(fù)綠、崩塌地質(zhì)災(zāi)害得到治理、邊坡相對(duì)穩(wěn)定，為我國(guó)礦區(qū)生態(tài)技術(shù)邊坡治理立下典范。
[0021]表1礦區(qū)內(nèi)樣地土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.濕法冶金后金礦尾礦的生態(tài)治理方法，其特征在于:步驟及工藝條件如下: 第一步，通過(guò)濕法冶金噴淋技術(shù)噴完之后，需將尾礦廢渣拉到規(guī)定的排放點(diǎn)進(jìn)行堆積，這種金礦的尾礦渣是經(jīng)破碎后成8-20cm的不規(guī)則碎礦石，呈弱堿性，pH值在8.0~9.5，土壤主體為各種已礦化及氧化的中細(xì)粒花崗巖，金礦物已浸出回收，銅、銀等重金屬含量極低； 第二步，為保持水土，應(yīng)該在邊坡頂部起采用挖掘機(jī)修整以每臺(tái)高差約20m，修成平滑的邊坡曲線(xiàn)且坡度小于35°的相對(duì)安息角，并在頂部及馬道外側(cè)采用挖掘機(jī)修建擋水墻，并在每臺(tái)馬道靠?jī)?nèi)側(cè)修一道“U”排洪溝，馬道外高內(nèi)低形成返水面將匯水引流至排洪溝中； 第三步，礦石經(jīng)破碎洗礦后的廢礦渣堆積而成的邊坡，經(jīng)挖掘機(jī)修整后的尾礦渣可采用鋪植本地河灘草護(hù)坡，邊坡修整清楚后，在河灘旁挖來(lái)的本地草皮及草皮土鋪植于邊坡，一般成塊的草皮采用星點(diǎn)式鋪植后用竹釘將其固定于邊坡上，成塊的草皮間隙處鋪植一些草皮碎屑或草皮土，鋪植后需拍打夯實(shí)，該種邊坡經(jīng)氰化物噴淋過(guò)后，氰化物易揮發(fā)形成有機(jī)態(tài)氮，經(jīng)過(guò)幾次雨水澆灌，本地河灘草皮即可開(kāi)始生長(zhǎng)，該時(shí)段也是本地草皮養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，一般需在雨后施用復(fù)合肥，第二年設(shè)計(jì)種植喬木，主要有馬尾松，馬尾松是本地先鋒樹(shù)種，選擇一、二年生袋裝苗，種植密度為株行距1.lXlm，每畝600株，呈品字形種植，且定點(diǎn)、挖穴、種植同步進(jìn)行，且栽植前I~2天用水施5%濃度復(fù)合肥作送嫁肥，且上山前還需浸透水，壓緊、確保土球不 松散、苗木不脫水，種植時(shí)間一般在6月底前完成。
【文檔編號(hào)】E02D3/00GK103814747SQ201410091670
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】鐘均華, 黃福才, 鐘吉祥 申請(qǐng)人:紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司