重金属污染等典型污染场地生态修复技术

重金属污染等典型污染场地生态重金属污染等典型污染场地生态contaminated mine site sufferingcontaminated mine site suffering 典型污染场地类型典型污染场地类型酸性污染场地酸性污染场地碱性污染场地碱性污染场地 背景资料背景资料 的不到的不到4040 种，人均占有矿种，人均占有矿 15515530%30%55种；种；20202020年可以保障的只有年可以保障的只有30%30% 173173种，探明有储量种，探明有储量；支柱性矿产铁、锰、铜、铝、铬等对；支柱性矿产铁、锰、铜、铝、铬等对；品位低、如铜矿品位大于；品位低、如铜矿品位大于1/4~1/3;1/4~1/3;4545种重要矿产资源中，可以保障的只有种重要矿产资源中，可以保障的只有 分布在美国、俄罗斯和中国；分布在美国、俄罗斯和中国；58%58%80%80%；；70%70%以上共伴生矿得到不同综合利用，回收近以上共伴生矿得到不同综合利用，回收近20%20%，矿产资源总回收率约，矿产资源总回收率约1010种，资源短缺的种，资源短缺的 我国矿产资源与矿山我国矿产资源与矿山76%76%6%6% 1717种矿种近种矿种近20042004年，我国已发现矿产年，我国已发现矿产，大于，大于2%2%仅占仅占20502050年间可以保障的矿种没有；年间可以保障的矿种没有； 世界世界截至截至产仅为世界人均占有量的产仅为世界人均占有量的外依赖度较高；外依赖度较高；我国共伴生矿占矿产资源我国共伴生矿占矿产资源30%30%目前，有色金属行业目前，有色金属行业种；回收的黄金已占总产量的种；回收的黄金已占总产量的但总的综合利用率不足但总的综合利用率不足我国矿产资源面临资源约束，我国矿产资源面临资源约束， 座，占座，占5959座，座， 座。其中已确定等别的共座。其中已确定等别的共座，四等以下的小型库共座，四等以下的小型库共49.5%49.5%，有色，有色10761076座，占座，占1.8%1.8%，化工，化工657657座，占座，占14.6%14.6%；；1,3001,300多万亩；多万亩； 6162616219619622332233座，占座，占，建材，建材80800.1%0.1%，其他，其他9.29.2亿吨；亿吨；1.51.5亿吨，以当前总堆存量亿吨，以当前总堆存量4.44.4亿吨，以当前铁尾矿总堆存量亿吨，以当前铁尾矿总堆存量3.63.6亿多吨铁。亿多吨铁。 我国尾矿及尾矿库我国尾矿及尾矿库401401座，占座，占44年排放尾矿年排放尾矿 座，三等以上的大中型库共座，三等以上的大中型库共座；座；，黄金，黄金1.3%，核工业，核工业2007年全国尾矿排量约为年全国尾矿排量约为20052005年，我国尾矿堆放占用土地达年，我国尾矿堆放占用土地达20072007年铁矿尾矿产出量约年铁矿尾矿产出量约 „„除津、沪、宁夏等市（区）没有尾矿库，全国各类尾矿库除津、沪、宁夏等市（区）没有尾矿库，全国各类尾矿库（含矿山自备电厂灰渣库）共（含矿山自备电厂灰渣库）共5700570055045504„„所属行业及分布：黑色所属行业及分布：黑色23.9%23.9%占占1.3%„„尾矿积存总量超过尾矿积存总量超过„„仅仅2007„„截至截至„„黄金矿山黄金矿山算，其中含有黄金算，其中含有黄金„„20072007亿吨计算，尾矿中相当于存有亿吨计算，尾矿中相当于存有 资源为共伴生矿； 80% 有色金属矿山有色金属矿山 1.1.我国有色金属矿特点：我国有色金属矿特点：¾贫矿多、富矿少；¾多金属矿多、单一矿种少；¾金属品位极低、 矿物采剥比大；2.2.生态环境影响大：生态环境影响大：¾产生固体废弃物量大、占地多；¾产生大量采矿场、尾矿库、废石场和赤泥堆场；¾产生地表沉降、变形甚至塌陷；¾改变矿山和周围环境自然景观；¾野生动物植物栖息环境被扰动； „„酸性污染场地酸性污染场地„„酸性污染是指矿山开发中，由于矿山矿物开发和废石酸性污染是指矿山开发中，由于矿山矿物开发和废石等矿山废弃物堆置，遇水产生酸性和含金属废水导致等矿山废弃物堆置，遇水产生酸性和含金属废水导致对环境的污染；对环境的污染；„„煤矿、贵金属矿、贱金属矿、铀矿和工业矿物均面临煤矿、贵金属矿、贱金属矿、铀矿和工业矿物均面临酸性水和金属污染问题；酸性水和金属污染问题；污染场地类型污染场地类型 ： 矿山酸性水产生矿山酸性水产生 矿山酸性水产生矿山酸性水产生 矿山酸性废水矿山酸性废水矿山含金属废水矿山含金属废水 设设施施 治理治理 ———— 矿山开采全程管理对策矿山开采全程管理对策设计阶段设计阶段最优决策措施最优决策措施 „„ 治理治理 ———— 最优决策措施最优决策措施 关闭阶段 ————治理治理 最优决策措施最优决策措施 复垦实例复垦实例 ————治理治理 最优决策措施最优决策措施 复垦实例（续）复垦实例（续） 治理治理 ———— 最优决策措施最优决策措施 „„复垦实例（续）复垦实例（续） 吨。吨。 以德兴铜矿为例以德兴铜矿为例4#4#尾矿库，与选矿尾矿库，与选矿4#4#尾矿库进行沉淀，上清尾矿库进行沉淀，上清9710.39710.3万吨，选矿回万吨，选矿回本废废石酸性水污染防治和石酸性水污染防治和13001300，取得显著的环保和经济效 ———— 年德兴铜矿利用选矿回水达年德兴铜矿利用选矿回水达20092009年底累计从废石中回收铜金属年底累计从废石中回收铜金属500500多吨铜金属多吨铜金属，取得显著的环保和经济效 20092009 我国酸性矿山废水治理我国酸性矿山废水治理20022002年德兴铜矿将采矿过程产生的酸性废水输送到年德兴铜矿将采矿过程产生的酸性废水输送到80%80%以上；以上；20042004年起，在工业水处理站利用江西化纤化工公司的废弃物年起，在工业水处理站利用江西化纤化工公司的废弃物--萃取萃取--电积新工艺，每年从废石中回收铜金属电积新工艺，每年从废石中回收铜金属““百泰百泰””公司合作，利用化学硫化技术从低浓度酸性水中回收铜公司合作，利用化学硫化技术从低浓度酸性水中回收铜从酸性水中回收 „„以废治废，变废为宝以废治废，变废为宝„„利用尾矿处理酸性水利用尾矿处理酸性水从从过程产生的碱性尾矿混合处理酸性废水，并在过程产生的碱性尾矿混合处理酸性废水，并在液回用于选矿生产。液回用于选矿生产。水复用率达水复用率达„„利用电石渣替代石灰处理酸性废水利用电石渣替代石灰处理酸性废水从从渣替代石灰进行处理酸性水取得成功，不仅降低废水处理成本，而且解渣替代石灰进行处理酸性水取得成功，不仅降低废水处理成决了废水处理与选矿生产争石灰的矛盾，确保酸性水处理的连续正常运决了废水处理与选矿生产争石灰的矛盾，确保酸性水处理的连续正常运行，同时减少了江西化纤化工公司的污染；行，同时减少了江西化纤化工公司的污染；„„酸性水污染防治和金属回收酸性水污染防治和金属回收原生硫化铜矿湿法冶金提铜试验研究基础上，把原生硫化铜矿湿法冶金提铜试验研究基础上，把其中有用金属回收技术有机结合，建成千吨级能力的湿法提铜工厂，利其中有用金属回收技术有机结合，建成千吨级能力的湿法提铜工厂，利用细菌浸出用细菌浸出减少酸性水处理的压力，截止减少酸性水处理的压力，截止„„与加拿大与加拿大资源，每年资源，每年从酸性水中回收 金鸡菊波斯菊臭椿银合欢 ；； 酸性矿山生态修复的难点与研究方向酸性矿山生态修复的难点与研究方向„„酸性矿山生态修复的难点酸性矿山生态修复的难点（（11）酸度大，）酸度大，pHpH在在2~32~3（（22）废弃场堆体大，数十数百万方以上；）废弃场堆体大，数十数百万方以上；（（33）绝大多数堆前没有产酸预测；）绝大多数堆前没有产酸预测；（（44）采矿前没有做出预防治理对策；）采矿前没有做出预防治理对策；（（55）涉及的废弃物类型多，行业多；）涉及的废弃物类型多，行业多；（（66）历史遗留问题多；）历史遗留问题多；„„酸性矿山生态修复的研究方向酸性矿山生态修复的研究方向„„总体看，我国酸性排土场、尾矿库、废渣、矸石等酸性堆场，开展总体看，我国酸性排土场、尾矿库、废渣、矸石等酸性堆场，开展酸性水产生后期治理比较多，但从项目设计开始，研究预测废弃物酸性水产生后期治理比较多，但从项目设计开始，研究预测废弃物堆体产酸能力、潜势还很少，因此，整体预防措施还十分薄弱；势堆体产酸能力、潜势还很少，因此，整体预防措施还十分薄弱；势必在废弃物堆置开始，没有同步预防措施。这样结果导致对堆存期必在废弃物堆置开始，没有同步预防措施。这样结果导致对堆存期满后的复垦、带来很大技术难度，因此，本领域在开展综合治理的满后的复垦、带来很大技术难度，因此，本领域在开展综合治理的同时，尚待推进酸性废弃物堆场的预测和预防研究，在此基础上的同时，尚待推进酸性废弃物堆场的预测和预防研究，在此基础上的 NbNb、、 、、FeFe22OO33、、TiOTiO22、、HH22OOSS、、CaOCaO、、MgOMgOGaGa、、GeGe))。。--残积残积((余余))成矿成矿--再沉积成矿再沉积成矿((沉积成矿沉积成矿1~2ｔ赤泥。按我国目前氧化3000万t以上。设专门的 AlAl22OO33、、SiOSiO2298%98%，次要成分有，次要成分有————水铝石、一水软铝石、三水铝石水铝石、一水软铝石、三水铝石((主要是高岭石类矿物主要是高岭石类矿物--改造改造 矿山碱性污染矿山碱性污染、有机质、碳质等，微量成分有、有机质、碳质等，微量成分有 铝土矿铝土矿铝土矿的化学成分主要为铝土矿的化学成分主要为成分的成分的95%95%以上，一般＞以上，一般＞NaNa22OO、、COCO22、、MnOMnO22TaTa等。等。AlAl22OO33主要赋存于铝矿物主要赋存于铝矿物中，其次赋存于硅矿物中中，其次赋存于硅矿物中目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的。在表生目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的。在表生条件下铝土矿的生成主要有两种形式：即风化条件下铝土矿的生成主要有两种形式：即风化矿矿))和风化和风化--搬运搬运--沉积成矿或风化沉积成矿或风化赤泥的产生与堆存赤泥的产生与堆存赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后所剩的尾矿，含铁较高，呈赤色的泥。它是铝土矿经强碱浸出氧化铝后产生的尾矿。按矿石品位和生产工艺不同，每生产铝工业的产能测算，每年排放的赤泥量已达赤泥堆场来处置赤泥。一般采用上游上升尾矿筑坝法堆存赤泥。 赤泥堆场及其边坡赤泥堆场及其边坡 赤泥堆场工程与环境问题12 《《 亩。亩。联合工艺系统，实现多个采场的剥离、 2030420304》》等多个科研项目和复垦示范区。研制了先进、等多个科研项目和复垦示范区。研制了先进、复垦一体化复垦一体化联合工艺系统，实现多个采场的剥离、 铝土矿及其赤泥复垦领域铝土矿及其赤泥复垦领域在赤泥堆场生态恢复领域，我国的研究起步较晚，但近十多年来发在赤泥堆场生态恢复领域，我国的研究起步较晚，但近十多年来发展迅速，已经形成一定规模的示范现场。对于氧化铝工业赤泥堆场展迅速，已经形成一定规模的示范现场。对于氧化铝工业赤泥堆场生态治理的研究与实践，目前处于起步阶段。生态治理的研究与实践，目前处于起步阶段。中国铝业广西分公司是目前中国铝行业中唯一集铝土矿勘探、开中国铝业广西分公司是目前中国铝行业中唯一集铝土矿勘探、开采，氧化铝、原铝和铝加工生产、销售，技术研发为一体的大型铝采，氧化铝、原铝和铝加工生产、销售，技术研发为一体的大型铝生产经营企业。生产经营企业。公司在铝土矿开采中注重保护生态，实现采矿复垦、生态重建一体公司在铝土矿开采中注重保护生态，实现采矿复垦、生态重建一体化，生态保护成效显著，铝土矿复垦技术已达到世界先进水平，截化，生态保护成效显著，铝土矿复垦技术已达到世界先进水平，截止止20092009年底，公司复垦土地年底，公