CN101767103B - 尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法 - Google Patents

尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法 Download PDF

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Abstract

一种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其步骤如下:a、尾矿浅表净化;b、覆盖粘土;c、植被绿化。其优点是:治理污染;修复生态;在尾矿库上实施本方法,与填充法和固结法相比,节约了治理成本;与复垦法相比,在节约成本的基础上,节约了大量土壤资源,而较之普通尾矿库则是解决了其裸露尾矿扬尘造成的环境污染;技术实施方便、成本低廉,有利于生态平衡和社会可持续发展,可取得很好的经济效益和环境效益。

Description

尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法
技术领域
[0001] 本发明涉及尾矿处理技术领域,具体的说是一种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法。
背景技术
[0002] 矿产资源对国民经济发展非常重要,我国有95%以上的能源和85%的工业原料取自于矿产资源,可是矿产资源是一种不可再生的自然资源。为了提高矿产资源的利用率, 也为了保护人类赖以生存的生态环境,人们越来越重视尾矿的综合利用及治理问题。当前治理尾矿主要有以下几种方法:
[0003] 复垦法:将尾矿深埋地下,在覆盖土壤上植树、种草或建造房屋。该法不仅投资大, 而且浪费大量土壤资源,尾矿上种植的蔬菜或果树经检含有不同程度残毒,建造的房屋也不宜居住;
[0004] 尾矿库法:筑坝建库囤积尾矿。尾矿库是指筑坝拦截谷口等用以堆存选别有价值的精矿后,存放含有大量不能处理的有用或有害成分的尾矿矿浆的场所。我国矿山矿物嵌布粒度细,为了达到单体解离,需要将矿石磨得很细,它被排到尾矿库自然干涸以后,遇到大风,经浮选被化学物品污染的尾矿会不断地被吹到周边地区,导致土壤污染、土地退化、 植被破坏及水体恶化,对周边的生态环境造成了严重的危害,有时甚至直接威胁到人畜的生存。我国绝大多数尾矿多采用此法处理,全国现有尾矿库4万多座,堆积尾矿70多亿吨, 其长年裸露、寸草不生,尾矿扬尘对空气、水质及土地形成严重污染;
[0005] 充填法:将尾矿返回矿井充填。它存量有限,成本较高;
[0006] 固结法:通常用水泥固化、浙青固化和重金属固定剂,不易恢复生态绿化。
[0007] 以上所述的复垦、填充及固结三种尾矿治理方法,不仅治理成本大,而且改善不了生态环境,并且对尾矿二次利用形成困难。我国虽已建有尾矿资源二次利用工程技术研究, 但以单个企业为主的研究方向不受重视,没有专项资金投入,融资渠道不畅,尾矿综合利用资金筹措困难。故我国绝大多数尾矿采用尾矿库堆存处理,长年裸露的尾矿得不到有效地治理,周边的环境仍在不断恶化,同时由于雨水常年地直接侵蚀渗透,造成溃提塌方等危害人们生命财产安全的事故时有发生,裸露的尾矿库变成祸害之源。
发明内容
[0008] 本发明的目的是利用一种用净化物对尾矿浅表净化除去其油污和影响植物生长的毒素,使其达到本植物生存的基本条件,同时在表面覆盖一层粘土,再在粘土上面进行绿化的尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法。
[0009] 本发明尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其步骤如下:
[0010] ①调查现状小样试验:测量植被规模,尾矿库表层取样分析,将试样分隔成形状、 厚度相同的面积均为0. 5m2的18等分小样,选择植物在各等分小样上进行试验性栽种,其步骤如下:[0011] a、测量植被规模,尾矿库表层取样分析,确定土壤酸碱性;
[0012] b、尾矿浅表净化:将每块0. 5m2的尾矿小样计18块的浅表约25cm厚的尾矿按 1000 : 1〜10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应, 去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0013] C、覆盖粘土:选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1〜 10 : 5〜15的重量比在18块的小样浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0014] d、植被绿化:选用九种植物幼苗——佛甲草、马齿苋、马蹄金、高羊茅、马尼拉、吉祥草、半枝莲、绊根草和天鹅绒草,分两组植于18块小样粘土层上,栽种当天浇透定根水, 然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润; 另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月;经过反复试验,对结果进行统计分析, 优选出佛甲草、马齿苋和绊根草作为目标植物,从而确定修复方案;
[0015] ②现场小规模试验:在尾矿库现场选取300m2,将它分隔成形状、厚度相同的6等分,根据步骤①所确定的方案进行小规模试验,其步骤如下:
[0016] a、尾矿浅表净化:将选定的6块浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 1〜10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0017] b、覆盖粘土:选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1〜 10 : 5〜15的重量比混合在6块尾矿浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0018] C、植被绿化:选用步骤①确定的佛甲草、马齿苋和绊根草植物幼苗分两组移植于 6块粘土层上,栽种当天浇透定根水,然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润;另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月; 经过反复试验,对结果进行统计分析,进一步确定佛甲草为植被的净化和修复的最优选方案;
[0019] ③大规模净化修复:对尾矿库范围内的尾矿浅表进行净化修复,其步骤如下:
[0020] a、尾矿浅表净化:将浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 1〜10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到佛甲草生长的基本条件;
[0021] b、覆盖粘土:选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1〜 10 : 5〜15的重量比混和,在浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0022] C、植被绿化:选用佛甲草幼苗进行移植,当天浇透定根水,半个月内根据土壤湿度补水保持湿润,可成活生根;在20天时按20kg/亩尿素撒施追肥,自然生长三个月即满园。
[0023] 佛甲草属景天科多浆植物,茎高10-20cm,密度5000株/m2左右,脆茎细叶,柔泽如马齿苋,尖长而小,夏目开黄花,老苗经霜则枯,慢慢枯萎脱落化成肥料,其时根部幼苗继发越冬,逢春迅速生长,生长寿命可达数十年,全年的绿叶期长达十个月以上。由于佛甲草自身的特性,白天进行光合作用,夜间吸收二氧化碳并放出氧气,因此它吸收二氧化碳和造氧能力比普通草坪大三倍,它耐热耐寒耐旱,养护简单。经试验,佛甲草须根密实连成一片,一方面固化了尾矿浅表土层,另一方面根部的微生物有分解转化有害物质的功能。
[0024] 本发明的原理是:尾矿中有毒金属的一系列风化、氧化等物理、化学变化,实际上主要是尾矿中的硫化物与地质体、空气和水发生物理、化学反应的结果。矿物对于环境条件的变化温度、湿度是很敏感的。现在通过净化层、粘土层及植被层覆盖,改变了氧化状态环境,起到了阻隔空气、水和温度直接对矿产资源产生影响的作用,是封存保护尾矿、治理污染、美化环境的较好方法。
[0025] 本发明尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法的优点是:
[0026] 1、治理污染:有效防止尾矿砂经风吹形成尘暴污染空气,污染地表水,污染土地; 可大量减少雨水渗透,减轻尾矿污染物及重金属等地下水的污染;
[0027] 2、修复生态:改善和美化矿区环境;由于佛甲草自身的特性,白天进行光合作用, 夜间吸收二氧化碳并放出氧气,因此它吸收二氧化碳和造氧能力比普通草坪大三倍,这样栽种地区的空气环境质量得到根本性改善,特别是夜间的氧气含量得到大幅提高;
[0028] 3、覆盖层浅薄,节约大量土壤资源,有利于保护尾矿库,节约矿产资源,极大的方便了尾矿的二次利用,并提高了尾矿二次利用率;
[0029] 在尾矿库上实施本方法,与填充法和固结法相比,节约了治理成本;与复垦法相比,在节约成本的基础上,节约了大量土壤资源,而较之普通尾矿库则是解决了其裸露尾矿扬尘造成的环境污染;技术实施方便、成本低廉,有利于生态平衡和社会可持续发展,可取得很好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
[0030] 实施例一
[0031] 一种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其步骤如下:
[0032] ①调查现状小样试验:测量植被规模,尾矿库表层取样分析,将试样分隔成形状、 厚度相同的面积均为0. 5m2的18等分小样,选择植物在各等分小样上进行试验性栽种,其步骤如下:
[0033] a、测量植被规模,尾矿库表层取样分析,确定土壤酸碱性;
[0034] b、尾矿浅表净化:将每块0. 5m2的尾矿小样计18块的浅表约25cm厚的尾矿按 1000 : 10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0035] C、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1 : 15的重量比在18块的小样浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0036] d、植被绿化:选用九种植物幼苗——佛甲草、马齿苋、马蹄金、高羊茅、马尼拉、吉祥草、半枝莲、绊根草和天鹅绒草,分两组植于18块小样粘土层上,栽种当天浇透定根水, 然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润; 另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月;经过反复试验,对结果进行统计分析, 优选出佛甲草、马齿苋和绊根草作为目标植物,从而确定修复方案;
[0037] ②现场小规模试验:在尾矿库现场选取300m2,将它分隔成形状、厚度相同的6等分,根据步骤①所确定的方案进行小规模试验,其步骤如下:
[0038] a、尾矿浅表净化:将选定的6块浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0039] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1 : 15的重量比混合在6块尾矿浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0040] C、植被绿化:选用步骤①确定的佛甲草、马齿苋和绊根草植物幼苗分两组移植于 6块粘土层上,栽种当天浇透定根水,然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润;另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月; 经过反复试验,对结果进行统计分析,进一步确定佛甲草为植被的净化和修复的最优选方案;
[0041] ③大规模净化修复:对尾矿库范围内的尾矿浅表进行净化修复,其步骤如下:
[0042] a、尾矿浅表净化:将浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到佛甲草生长的基本条件;
[0043] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1 : 15的重量比混和,在浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0044] C、植被绿化;选用佛甲草幼苗进行移植,当天浇透定根水,半个月内根据土壤湿度补水保持湿润,可成活生根;在20天时按20kg/亩尿素撒施追肥,自然生长三个月即满园。 满园后一般不需人工浇水,春秋季节有少量虫害发生,发现后按常规打药即可。平时根据生长情况,如植株黄瘦,可在春秋两季选用尿素或复合肥进行追肥。
[0045] 实施例二
[0046] —种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其步骤如下;
[0047] ①调查现状小样试验:测量植被规模,尾矿库表层取样分析,将试样分隔成形状、 厚度相同的面积均为0. 5m2的18等分小样,选择植物在各等分小样上进行试验性栽种,其步骤如下:
[0048] a、测量植被规模,尾矿库表层取样分析,确定土壤酸碱性;
[0049] b、尾矿浅表净化:将每块0. 5m2的尾矿小样计18块的浅表约25cm厚的尾矿按 1000 : 5的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0050] C、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 5 : 10的重量比在18块的小样浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0051] d、植被绿化:选用九种植物幼苗——佛甲草、马齿苋、马蹄金、高羊茅、马尼拉、吉祥草、半枝莲、绊根草和天鹅绒草,分两组植于18块小样粘土层上,栽种当天浇透定根水, 然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润; 另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月;经过反复试验,对结果进行统计分析, 优选出佛甲草、马齿苋和绊根草作为目标植物,从而确定修复方案;
[0052] ②现场小规模试验:在尾矿库现场选取300m2,将它分隔成形状、厚度相同的6等分,根据步骤①所确定的方案进行小规模试验,其步骤如下:
[0053] a、尾矿浅表净化:将选定的6块浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 5的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0054] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 5 : 10的重量比混合在6块尾矿浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;[0055] C、植被绿化:选用步骤①确定的佛甲草、马齿苋和绊根草植物幼苗分两组移植于 6块粘土层上,栽种当天浇透定根水,然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润;另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月; 经过反复试验,对结果进行统计分析,进一步确定佛甲草为植被的净化和修复的最优选方案;
[0056] ③大规模净化修复:对尾矿库范围内的尾矿浅表进行净化修复,其步骤如下:
[0057] a、尾矿浅表净化:将浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 5的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到佛甲草生长的基本条件;
[0058] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 5 : 10的重量比混和,在浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0059] C、植被绿化:选用佛甲草幼苗进行移植,当天浇透定根水,半个月内根据土壤湿度补水保持湿润,可成活生根;在20天时按20kg/亩尿素撒施追肥,自然生长三个月即满园。 满园后一般不需人工浇水,春秋季节有少量虫害发生,发现后按常规打药即可。平时根据生长情况,如植株黄瘦,可在春秋两季选用尿素或复合肥进行追肥。
[0060] 实施例三
[0061] 一种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其步骤如下:
[0062] ①调查现状小样试验:测量植被规模,尾矿库表层取样分析,将试样分隔成形状、 厚度相同的面积均为0. 5m2的18等分小样,选择植物在各等分小样上进行试验性栽种,其步骤如下:
[0063] a、测量植被规模,尾矿库表层取样分析,确定土壤酸碱性;
[0064] b、尾矿浅表净化:将每块0. 5m2的尾矿小样计18块的浅表约25cm厚的尾矿按 1000 : 1的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0065] C、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 10 : 5的重量比在18块的小样浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0066] d、植被绿化:选用九种植物幼苗——佛甲草、马齿苋、马蹄金、高羊茅、马尼拉、吉祥草、半枝莲、绊根草和天鹅绒草,分两组植于18块小样粘土层上,栽种当天浇透定根水, 然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润; 另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月;经过反复试验,对结果进行统计分析, 优选出佛甲草、马齿苋和绊根草作为目标植物,从而确定修复方案;
[0067] ②现场小规模试验:在尾矿库现场选取300m2,将它分隔成形状、厚度相同的6等分,根据步骤①所确定的方案进行小规模试验,其步骤如下:
[0068] a、尾矿浅表净化:将选定的6块浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 1的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到植物生长的基本条件;
[0069] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 10 : 5的重量比混合在6块尾矿浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0070] C、植被绿化:选用步骤①确定的佛甲草、马齿苋和绊根草植物幼苗分两组移植于6块粘土层上,栽种当天浇透定根水,然后分两组进行对比,一组是半个月内根据土壤湿度共补水三次,三个月内保持土壤湿润;另一组是按自然状态,不进行养护,就地观察三个月; 经过反复试验,对结果进行统计分析,进一步确定佛甲草为植被的净化和修复的最优选方案;
[0071] ③大规模净化修复:对尾矿库范围内的尾矿浅表进行净化修复,其步骤如下:
[0072] a、尾矿浅表净化:将浅表约25cm厚的尾矿按1000 : 1的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到佛甲草生长的基本条件;
[0073] b、覆盖粘土 :选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 10 : 5的重量比混和,在浅表净化层上部均勻铺设约5cm厚度的粘土层;
[0074] C、植被绿化:选用佛甲草幼苗进行移植,当天浇透定根水,半个月内根据土壤湿度补水保持湿润,可成活生根;在20天时按20kg/亩尿素撒施追肥,自然生长三个月即满园。 满园后一般不需人工浇水,春秋季节有少量虫害发生,发现后按常规打药即可。平时根据生长情况,如植株黄瘦,可在春秋两季选用尿素或复合肥进行追肥。

Claims (3)

1. 一种尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其特征及步骤如下:a、尾矿浅表净化:将浅表25cm厚的尾矿按1000 : 1〜10的重量比渗入净化物生石灰,使其与尾矿中的有毒成分发生酸碱中和反应,去污去毒,使尾矿浅表能达到佛甲草生长的基本条件;b、覆盖粘土:选用粘性土壤筛细,按土壤:复合肥:泥炭土为1000 : 1〜10 : 5〜15 的重量比混和,在浅表净化层上部均勻铺设5cm厚度的粘土层;C、植被绿化:选用佛甲草幼苗进行移植,当天浇透定根水,半个月内根据土壤湿度补水保持湿润,可成活生根;在20天时按20kg/亩尿素撒施追肥,自然生长三个月即满园。
2.根据权利要求1所述的尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其特征在于:尾矿和净化物生石灰的混合重量比优选1000 : 5。
3.根据权利要求1所述的尾矿库表层净化与佛甲草生态修复方法,其特征在于:土壤:复合肥:泥炭土的混合重量比优选1000 : 5 : 10。
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