CN107470346A - 一种尾矿砂重金属的原位修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于，采用高压旋喷工艺将含有改性凹凸棒土浆液原位旋喷到尾矿砂中，使重金属得到固化。

Description

一种尾矿砂重金属的原位修复方法

技术领域

本发明属于土壤修复工艺，具体地说，是关于尾矿砂重金属的原位修复方法。

背景技术

受污染区域/土壤治理通常有固化法、玻璃化法、土壤清洗、高温分离和现地土壤冲洗(含酸洗)法。

(1)物理修复：物理修复主要包括电动修复、电热修复和土壤淋洗三种修复技术。电动修复技术的原理类似于电池，在通电的情况下使得重金属离子定向移动，从而把它们从土壤中去除的技术。电热修复技术是利用一些重金属在高温下快速挥发的特性，用高频电压加热土壤，重金属受热挥发，离开土壤以达到复土壤重金属污染的目的。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去，再把富含重金属的废水进一步回收处理的土壤修复方法。此外，物理修复修复措施还包括固化/稳定化土壤修复技术、排土填埋法、稀释法。但是无论那种修复方法都不能很好的解决经济实用性和“二次破坏”、“二次污染”的问题。(2)化学固定修复：钝化剂的概念最早用于土壤中重金属的固定，针对土壤重金属污染，选择合适的钝化剂降低土壤中重金属的迁移性和生物有效性，减少农作物对重金属的吸收积累，进而减少通过食物链进入人体的重金属。在土壤中，金属元素的溶解度和可迁移性较差，使得土壤中重金属更易被固定下来，因此重金属化学固定修复在污染土壤治理过程中有着不可替代的作用。钝化剂包括无机和有机物质，通过向土壤中加入有机质、沸石、凹凸棒土、污泥、生物固体和磷酸盐等外源添加物，调节和改变重金属在土壤中的物理化学性质，使其产生沉淀、吸附、离子交换、腐殖化和氧化还原等一系列反应，这种外源物质与土壤中金属离子结合后，极大地限制了其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性，从而减少这些重金属元素对动植物的毒性。如：石灰主要通过提高土壤pH 值，使重金属生成氧化物或碳酸盐的形态而沉淀，明显降低土壤重金属的有效态含量。在玉米地施用石灰可以有效地抑制玉米植株对土壤中铅的吸收。施用石灰还可以有效地降低土壤中水溶态和离子交换态镉的含量，抑制了植物对镉的吸收。天然沸石是一种优良的铅污染土壤修复材料。通过调节土壤 pH值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性。同时由于沸石的比表面积大，并带有阴离子，能促使铅的形态从非残渣态向残渣态转化，从而降低土壤中铅的有效性。有研究表明沸石降低尾砂中铜和锌的有效态效果也比较显著。赤泥也可通过提高土壤pH影响重金属的赋存状态，降低重金属的有效性。而赤泥和富含巯基的有机物秸秆复合使用是一种高效钝化剂，对环境友好，二次污染风险小，能大幅度降低作物对镉的吸收量。骨粉主要成分为磷酸三钙，可有效降低酸性重金属污染土壤的酸度，提高pH值，增强土壤的吸附性能，促使土壤重金属有效态含量和生物可给性降低，改善作物的生长环境，提高作物的产量。钙镁磷肥是酸性土壤常用的磷素来源，也是一种常用的修复材料，可降低土壤交换态镉含量，使其向缓效态转化。大田尺度试验结果表明，酸性水稻田施用石灰或钙镁磷肥，或二者配合施用可有效降低土壤酸度，对镉的钝化效果显著，还能显著降低减少小白菜可食部分中镉的含量。有机改良剂针对矿区酸性重金属污染土壤具有养分流失严重和有机质缺失的特点，合理施用有机肥可提高土壤养分，增加土壤团粒结构，改善土壤理化性质。有机物料有助于恢复土壤微生态环境系统，降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。常用的有机固化剂包括畜禽粪便、无害化后的作物秸秆、豆科绿肥和污泥等。(3)植物修复：所谓重金属污染植物修复主要是指利用超富集植物的提取作用去除土壤中的重金属，即通过重复种植和收获超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。植物修复成本低、适宜于大规模的修复，并具有良好的社会、生态综合效益，属于真正意义上的“绿色修复技术”，正受到越来越多人的关注。目前重金属超富集植物修复重金属污染的作用机制可分为络合作用机制、区域化作用机制和较强的富集吸收能力机制。根据修复的过程和机理，植物修复技术可分为：植物提取技术，植物挥发技术，植物固化技术和根系过滤技术。(4)微生物修复：微生物修复法就是利用土壤中的某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，把重金属离子转化为低毒产物，从而降低土壤中重金属的毒性，具有费用低、对环境影响小、效率高等特点，是一项廉价的绿色治理方法。微生物对重金属的生物积累机理主要表现在胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累3种形式。由于微生物对重金属具有较强的亲和吸附能力，有毒金属离子可以沉积在细胞的不同部位或结合到胞外基质上，或被轻度螯合在可溶性或不溶性生物多聚体上，一些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类，能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等，它们具有大量的阴离子基团，与重金属离子形成络合物，从而降低土壤中重金属如Cr、Mn、Pb、Cu、Cd、Hg等的有效态的含量，以达到治理重金属污染的目的。(5)其它修复方法：近几年研究发现，当一些修复技术与其它修复技术相结合进行修复时，会有更好的修复效果。如电流能有效地提高重金属在土壤中的移动性，促进植物对重金属的吸附和吸收，提高植物修复的效率。许多真菌对重金属有很高的耐性和积累性，真菌的活动能降低重金属对植物的毒性，提供对植物根系的保护，有利于修复植物的生长，提高植物修复的效率。化学添加剂能改变土壤中重金属的形态，提高重金属的生物可利用性。

尾矿砂是指在选矿过程中，通过粉碎、定向化学浸提和浮选后被遗弃的矿石提取残余物，堆积在尾矿库中，以沙粒和粉粒为主，重金属含量高。养分贫瘠，相当于原生裸地，水蚀风蚀现象严重，重金属随雨水和扬尘扩散，污染周边土壤和水体，带来严重的生态环境问题，甚至威胁到当地人民健康。针对尾矿库重金属污染的问题，研发高效、现场操作性强的重金属原位钝化技术是改善尾矿库环境质量的迫切要求，也是世界环境科学的热点和难点。原位钝化主要利用化学、生物等措施，通过沉淀、化学吸附与离子交换、有机络合、氧化还原等作用来改变重金属的存在形态，降低重金属的生物有效性和迁移性，减少重金属的环境风险，现场操作性强、经济、方便，应该是尾矿库重金属污染治理切实可行的方法之一。

凹凸棒石钝化修复土壤中重金属的试验研究，现主要研究方式还是通过室内盆栽试验来进行，基本不存在使用凹凸棒石进行原位重金属钝化修复的相关研究。杨秀敏等(2004)通过等温吸附试验和盆栽试验，研究了凹凸棒石对Cd²⁺的吸附及对镉污染土壤上玉米生长的影响。试验表明，凹凸棒石对Cd²⁺具有良好的吸附作用，在镉污染土壤中添加少量的凹凸棒石可使玉米的镉中毒程度降低，促使玉米生长。杨秀红等(2006)通过室内盆栽实验，研究了凹凸棒石对铜污染土壤的修复效果，结果表明，铜污染土壤中添加凹凸棒石，与对照相比，可显著降低植株对铜的生物有效性。添加5g凹凸棒石，植株总干重增加了35.62％，地上部铜含量降低了29.08％，地下部铜含量降低了 30.01％。因此，可利用凹凸棒石进行铜污染土壤的原位修复。刘琴等(2008) 研究了天然凹凸棒石和改性凹凸棒石(凹+Fe、凹+Mn、凹+P)对Zn/Cd模拟污染土壤的修复效果。在土壤中添加改良剂20g/kg土，进行黑麦草盆栽试验。植物吸收结果表明凹+P处理效果最好，其原因可能是形成氢氧化物或磷酸盐沉淀；化学提取实验结果表明凹凸棒石可在一定程度上降低弱交换态Zn的含量。谭科燕等(2011)利用凹凸棒石黏土矿物优异的物化性能对采集的安徽铜陵地区重金属污染土壤进行盆栽修复试验，以降低种植蔬菜中重金属污染物的有效态含量。凹凸棒石与矿区土壤的质量配比设置5组 (1:10、1:20、1:40、1:100以及原土)，选择适宜在北京生长的四季小白菜和北京快菜进行种植，盆栽试验结果表明，使用凹凸棒石黏土矿物可以将土壤的pH值提高到5～8，改善了矿区的土壤环境条件，提高黏土矿物对重金属的吸附性能；通过适量添加凹凸棒石黏土矿物，对Cu元素的平均修复率达到31.50％，Zn元素的平均修复率达到26.15％，Cd元素的平均修复率达到34.92％，能够有效减少蔬菜对Cu、Zn、Cd三种重金属元素的吸收。凹凸棒石与土壤的质量比为1:20时，对污染土壤的修复效果最佳。CN201610594686.0公开了一种深层重金属污染土壤的原位修复方法，原位修复5米深。采用高压旋喷桩注浆法将包含有重金属修复药剂和固化剂的浆液旋喷至重金属污染土壤中，使污染土壤中的重金属固定或转化。在旋喷完成后，稳定化固化作用需要一周时间做养护期，使药剂与污染物反应充分，从而达到重金属固定转化的效果。一般的污染土壤，深层和浅层的堆积状态是不同的，并且通过降雨淋滤，深层和浅层的重金属含量和形态也是不一样的，用旋喷这种修复方法，可能会产生部分区域添加修复材料过多，造成浪费，而部分区域材料过少，不能有效修复。可见深层重金属污染与尾砂矿的重金属无法比拟，用于深层重金属污染土壤的原位修复方法，不适用于尾砂矿。尾砂矿大多数是建设在天然的山体中间，不需要做止水帷幕进行防渗，尾矿库中进行修复，不需要时间来养护。尾矿库很多都是含有很多水分的环境，需要修复的材料是不会产生水解现象的，同时不能带来任何其他污染的。同时CN201610594686.0的技术方案不能修复任意深度的重金属污染，只能小范围深度的钝化修复。

综上所述，现国内研究中，不存在使用凹凸棒石进行原位重金属钝化修复的相关研究——即直接在实验区土壤中注入凹凸棒土来钝化土壤中重金属的相关试验研究，基本都是通过室内盆栽试验进行相关研究工作，尤其是对尾矿库重金属污染治理来说，现场操作性强、经济、方便，切实可行的方法还没有报道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种尾矿砂重金属的原位修复方法，该方法对尾矿砂重金属原位修复操作性强，可将这些尾矿资源收集再利用。

本发明的是通过以下技术方案实现的：

一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于，采用高压旋喷工艺将含有改性凹凸棒土浆液原位旋喷到尾矿砂中，使重金属得到固化。

本发明所述高压旋喷工艺钝化土壤中重金属是通过在地下土壤中钻孔内下入喷射管，然后在泵压作用下，将改性凹凸棒土浆液以旋喷柱为圆心，旋喷到土壤上。

本发明旋喷喷射面积与泵压以及周边介质的密实度有关。例如，在泵压为20-25MPa条件下，将改性凹凸棒土浆液喷射到以旋喷柱为圆心，半径为30cm 的土壤中。

所述周边介质指旋喷喷射半径范围内的尾矿砂。

本发明所述的旋喷方式还可以用长螺旋喷射方式。

本发明的浆液喷射方式包括单管法、二管法、三管法。本发明优选高压二管法旋喷工艺，其具体工艺为：泵压<20MPa(优选23-25MPa)，气压0.6 MPa，浆液流量70-90L/min，转速14-16r/min，提速14-20cm/min，凹凸棒土消耗60-75Kg/m。进一步优选，泵压为23MPa，浆液流量为90L/min，提速为14cm/min，转速为14r/min，耗材为75Kg/m时，该工艺条件下钝化效果最好。

本发明所述为尾矿砂主要重金属成分为Cr、Zn、Cd、Pb，优选钝化重金属Zn、Cd。优选铅锌矿区。

本发明的尾矿库是一个相对均匀的堆积系统，其中各部位的重金属含量形态、堆积状况，基本都是一样的，所以旋喷这种方式利用相对稳定的参数进行修复可以用于钝化尾矿库中任意深度范围内的尾矿砂。发明人发现尾砂矿的孔深对固化效果基本不存在影响。

本发明所述的改性凹凸棒土按照专利ZL201210422265.1中制备，包括以下步骤：(1)将凹凸棒土研磨成200目粉状体，先加入重量百分比1-5％的200 目磷酸铝，再加入重量百分比1-5％的木屑，混合均匀；(2)将混合料均匀加入至团粒机中，喷雾加水搅拌，加工成球粒状；(3)用鼓风干燥箱于60-70℃恒温干燥3-6h，干燥后用数显梭式窑在400-800℃温度内烧制成陶状体。改性后的凹凸棒土与水混合不会发生水解，且球状材料适合喷射过程顺利喷出，不会影响其钝化功能，所以适合用于含水量较多的尾矿库中的重金属钝化。

本发明所述的改性凹凸棒土浆液是指改性凹凸棒土与水搅拌混合。优选浆液比重为1.12。所述浆液比重为材料与水混合物的比重。

所述的土壤与改性凹凸棒土重量比为1-10:1，粒径为100-300目。进一步优选，所述的土壤与改性凹凸棒土重量比为10:1，粒径为200目，是比较适合尾矿沙库有效钝化治理，且经济性适用。

本发明所选择的凹凸棒土的粒径与尾矿砂的粒径接近，这样比较利于充分混匀，使反应更加彻底。

本发明一种尾矿砂重金属原位修复方法，包括如下步骤：

(1)修复浆液配制：将改性凹凸棒土用水搅拌混合配置成浆液，

(2)喷射固化：将修复浆液高压旋喷喷射到以旋喷柱为圆心的土壤中，使重金属得到固化。

本发明首次将高压旋喷工艺与改性凹凸棒土的结合，为尾矿库的资源保护与回收以及环境污染防治做出技术支持。其钝化材料的选择及高压旋喷工艺参数是经过大量劳动筛选得到的，通过下述试验例阐述本发明的有益效果。试验例一、钝化材料及配比的筛选试验：

采集衡阳9个矿山尾矿样品(梅花布点采样，五个样品合并成一个样品，四分法得到样品)，消解测试其中关注度较高的4种重金属物质(Cr、Zn、Cd 和Pb)的含量，分析其中可能对环境产生危害的物质，进而分析钝化剂的筛选。

材料添加试验：

样品：尾矿库尾矿样品。

钝化材料：沸石、凹凸棒土、膨润土，将该三种材料均处理到粒径200 目左右。

3类配比：土壤样品：材料(质量比)：1:1(高配比)；2:1(中配比)； 10:1(低配比)。

3种浸提液：水；0.00001mol/L盐酸溶液；0.1mol/L盐酸溶液。当地土壤背景值偏酸，尾矿库的酸碱度偏酸，故选取盐酸作为浸提溶液，况且预实验中所使用的氯化钙溶液可能会对某些污染物(如，砷)的浸出有抑制作用，并且模拟不同情况下的浸出效果更有现实意义，故最终选取以上三种浸出液进行浸出实验，根据浸出液中目标污染物的含量筛选钝化材料。

样品制备：将尾矿样品与钝化材料充分混匀，老化48小时，备测。

浸出过程：按照固液比1:15进行浸提，称取10g过60目的两个平行样品，分别添加150ml浸提液，摇匀5min，静置提取，分别在浸提2h和浸提 5h时取样10ml，过滤后待测。

结果：见表1

表1 钝化率统计

结论：从表1中可以看出，沸石随填加量增加，钝化率也随之增加，高配比的沸石使样品中目标物质钝化率超过50％的样品比例最高，但平均钝化能力为54％。而凹凸棒土的三种配比的钝化能力基本相当，平均钝化率65％，而膨润土也是同沸石一样随填加量增加，钝化率也随之增加，平均钝化率仅为 39％。从综合考虑三种钝化剂，凹凸棒土的综合钝化能力要强于其他两种材料。可见，凹凸棒土是比较适合该尾矿库进行钝化治理，考虑到材料添加的经济性核实用性，针对该尾矿库的特点，选取粒径为200目的凹凸棒土为钝化材料，土壤:材料的添加比为10:1(低配比)，该方案基本能满足该尾矿库的钝化要求。

试验例二旋喷参数筛选

本次尾矿库重金属钝化试验，使用的材料为改性的凹凸棒土，土壤：材料的添加比为10:1，可通过高压水流带出喷射到周围尾矿砂中。试验中重金属钝化材料——改性凹土总的使用量为2吨，共旋喷6个孔，由于尾矿砂的最大埋深为5m左右，因此每个孔设计孔深为5米(孔深对固化效果基本不存在影响)，平均每个孔消耗材料333Kg，试验过程中使用的旋喷仪器有：高压二管旋喷工艺，ZJB-95型高压泵，JAGUAR-6型高压机，JZP-1m³型搅拌机，以及其它配件若干。具体旋喷参数如下表(表2)。

表2 豹市岭尾矿库重金属钝化试验旋喷参数

结果：从表2可见，本发明浆液比为1.12，泵压为23MPa，浆液流量为90L/min，提速为14cm/min，转速为14r/min，耗材为75Kg/min时，金属的钝化效果更显著，尤其是对Zn、Cd效果最好。

试验例三旋喷前后对比实验

某尾矿库重金属钝化试验，使用高压旋喷工艺，将钝化材料注入到地下尾矿砂中，如表3所示，旋喷前的土壤样品中Cr平均浸出浓度为2.03μg/L，旋喷修复后土壤的Cr的平均浸出浓度为1.41μg/L，浓度明显降低，降幅为 30.5％；旋喷前和旋喷后土壤中Zn的平均浸出浓度分别为377.86μg/L和 46.72μg/L，浓度明显降低，降幅为87.8％；旋喷前土壤中和旋喷后土壤中 Cd的平均浸出浓度分别为13.39μg/L和2.29μg/L，浓度明显降低，降幅为82.9％；旋喷前土壤中和旋喷后土壤中Pb的平均浸出浓度分别为17.54μg/L 和10.11μg/L，浓度明显降低，降幅为42.4％。

表3 旋喷前和旋喷后各元素的平均浸出浓度对比

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、因尾矿砂是很多都是含有很多水分的环境，其中含有大量的重金属元素，故本次通过高压旋喷工艺将重金属钝化材料改性凹凸棒土注入到尾矿砂中，使重金属得到固化，从而减少重金属的迁移和下渗，降低重金属对周围土壤以及地下水的污染。

2、尾矿中含有大量的重金属、类金属以及稀有元素等矿产资源，由于选冶技术限制，还不能很好的提炼出来。本发明的方法将尾矿砂中的重金属进行了钝化，可以将这些元素固定在尾矿库中，不至于随着降水的淋滤下渗到地下水中污染地下水，也减弱了尾矿砂中的重金属迁移扩散，减少了资源浪费，后续可将这些尾矿资源收集利用。待选冶技术改进，可以将该部分尾矿重新提取出来，对其中的金属元素进行提炼利用，可以达到尾矿资源的再利用。

3、本研究所用修复材料是不会产生水解现象的，天然矿物材料，成本低，且不会引入任何污染。本发明的改性凹凸棒土主要是改变了凹凸的形状(做成球状，有利于喷射)、粒径(使粒径与尾矿砂接近)，并且改性凹凸棒土不容易水解，便于与水混合喷射。改性凹凸棒土与尾矿砂有一定混合比例，按照1:1-10的比例进行添加，效果就比较明显。

4、尾矿库大多数是建设在天然的山体中间，不需要做止水帷幕进行防渗，尾矿库中进行修复，不需要时间来养护。尾矿库是一个相对均匀的堆积系统，其中各部位的重金属含量、形态、堆积状况，基本都是一样的，所以可以用旋喷这种方式利用相对稳定的参数进行修复，而一般的污染土壤，深层和浅层的堆积状态是不同的，并且通过降雨淋滤，深层和浅层的重金属含量和形态也是不一样的，用旋喷这种修复方法，可能会产生部分区域添加修复材料过多，造成浪费，而部分区域材料过少，不能有效修复，这种不太理想的局面。所以，对比专利CN201610594686.0修复土壤，只能是适合修复某一个很小的深度范围，而本发明可以用于钝化尾矿库中任意深度范围内的尾矿砂。

5、本发明与CN201610594686.0的优势，本发明用于尾矿库钝化，保护地下水环境、防止资源流失；本发明所使用材料属于天然矿物材料，不会引入外来污染，且成本较低；通过现场试验可以看出，钝化效果较好；该方法并非将重金属物质全部移除，所以在将来分离技术更加先进后，可以将该部分尾矿砂中的重金属重新提取，变废为宝。对比专利中使用重金属修复药剂，对坏境带来二次污染同时还需要回收药剂和养护的工序，因此对于尾砂矿这样的矿山，对比专利技术并不适用。因此，对比专利用于尾矿砂中重金属的钝化效果理想，因为尾矿库中的重金属含量是一般污染土壤无法比拟的。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

高压二管旋喷工艺，ZJB-95型高压泵，JAGUAR-6型高压机，JZP-1m³型搅拌机，以及其它配件若干。

高压旋喷技术钝化土壤中重金属是通过在地下土壤中钻孔内下入喷射管，然后在气压0.6MPa，泵压为25MPa条件下，将改性的凹凸棒土和水混合制备浆液，以1.12的浆液比，浆液流量为90L/min，提速为14cm/min，转速为14r/min，将改性的凹凸棒土喷射到以旋喷柱为圆心，半径为30cm的土壤中(旋喷范围的最大半径为30cm)，土壤：材料的添加比为10:1。试验中改性凹凸棒土总的使用量为2吨，共旋喷6个孔，由于尾矿砂的最大埋深为5m 左右，因此每个孔设计孔深为5米，平均每个孔消耗材料333Kg。

实施例2

高压二管旋喷工艺，ZJB-95型高压泵，JAGUAR-6型高压机，JZP-1m³型搅拌机，以及其它配件若干。

高压旋喷技术钝化土壤中重金属是通过在地下土壤中钻孔内下入喷射管，然后在气压0.6MPa，泵压为25MPa条件下，将改性的凹凸棒土和水混合制备浆液，以1.12的浆液比，浆液流量为80L/min，提速为20cm/min，转速为16r/min，将改性的凹凸棒土喷射到以旋喷柱为圆心，半径为30cm的土壤中土壤：材料的添加比为10:1。试验中改性凹凸棒土总的使用量为2吨，共旋喷6个孔，由于尾矿砂的最大埋深为5m左右，平均每个孔消耗材料266Kg。

实施例3

高压二管旋喷工艺，ZJB-95型高压泵，JAGUAR-6型高压机，JZP-1m³型搅拌机，以及其它配件若干。

高压旋喷技术钝化土壤中重金属是通过在地下土壤中钻孔内下入喷射管，然后在气压0.6MPa，泵压为20MPa条件下，将改性的凹凸棒土和水混合制备浆液，以1.12的浆液比，浆液流量为72L/min，提速为15cm/min，转速为14r/min，将改性的凹凸棒土喷射到以旋喷柱为圆心，半径为30cm的土壤中土壤：材料的添加比为10:1。试验中改性凹凸棒土总的使用量为2吨，共旋喷6个孔，由于尾矿砂的最大埋深为5m左右，平均每个孔消耗材料289Kg。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于，采用高压旋喷工艺将含有改性凹凸棒土浆液原位旋喷到尾矿砂中，使重金属得到固化。

2.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述高压旋喷工艺钝化土壤中重金属是通过在地下土壤中的钻孔内下入喷射管，然后在泵压作用下，将改性凹凸棒土浆液以旋喷柱为圆心，旋喷到土壤上或以长螺旋喷射方式旋喷到土壤上。

3.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述的旋喷喷射面积与泵压以及周边介质的密实度有关。

4.如权利要求2所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：在泵压为20-25MPa条件下，将改性凹凸棒土浆液喷射到以旋喷柱为圆心，半径为30cm的土壤中。

5.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述浆液喷射方式包括单管法、二管法、三管法。

6.如权利要求5所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述二管法旋喷工艺为：泵压<20MPa，浆液流量70-90L/min，转速14-16r/min，提速14-20cm/min，凹凸棒土消耗60-75Kg/m。

7.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述尾矿砂主要重金属成分为Cr、Zn、Cd、Pb。

8.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述土壤与改性凹凸棒土重量比为(1-10)：1，改性凹凸棒土粒径为100-300目。

9.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于：所述改性凹凸棒土浆液的配制，将改性凹凸棒土与水搅拌混合配制成浆液比重1.12。

10.如权利要求1所述的一种尾矿砂重金属原位修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)修复浆液配制：将改性凹凸棒土用水搅拌混合配制成浆液，

(2)喷射固化：将修复浆液高压旋喷喷射到以旋喷柱为圆心的土壤中，使重金属得到固化。