云南个旧锡多金属矿区尾矿元素地球化学特征

云南省个旧地区锡多金属矿以锡矿资源闻名于世界,自20世纪50年代以来,经历大规模矿产开发,目前共有尾矿库31座,积存尾矿超过1.9亿t。面对数量如此巨大的潜在资源与污染源,查明尾矿中元素的含量、分布特征及其控制因素显得尤为重要。本文针对个旧地区尾矿类型复杂、成矿及共伴生元素多样等特点,以"面上控制、重点剖析"的原则,采用概查和详查两种调查方法,对矿区内的尾矿库进行了系统的地球化学调查,完成了19个尾矿库的概查和2个尾矿库的详查工作,取得了如下认识:(1)个旧矿区不同尾矿库间的物质成分和元素含量差别较大。同一尾矿库中元素分布也不均匀,在横向上和垂向上均有分异性;(2)入选矿石类型、排砂过程中的重力分选作用和选矿工艺的差异是影响尾矿库中元素分布的主要因素;(3)总结和梳理了一套尾矿地球化学调查方法技术;(4)个旧矿区尾矿中成矿与伴生元素Sn、Cu、Fe、Pb、Zn、In、Ga、As等元素含量普遍较高,具有巨大潜在利用价值,同时As、Cd、Cu、Pb和Zn等元素对周边环境存在较大风险,值得重视。     

细粒含量对尾矿材料液化特性的影响

为了模拟沉积分选后颗粒组成的变化对尾矿材料的动力特性的影响,尾矿筛分后按不同的细粒（颗粒直径小于 0.074 mm）含量制备尾矿试样,并进行了大量的土动力学试验。分析了细颗粒含量对尾矿材料的动力液化特性的影响规律。研究表明,对于铜矿类尾矿坝的尾矿材料,当细颗粒含量占到总量的35 %时其抗液化性能最佳。根据尾矿材料动力特性试验的研究结果,并结合现场的标准贯入试验成果,提出了适用于尾矿材料的细粒含量对标准贯入击数的修正式。该式可以分析不同细粒含量的尾矿材料的抗液化强度,提高尾矿坝液化判别方法的判别准确程度。     

利用尾矿砂制备镁铁氢氧化物实验研究

以金川铜镍矿尾矿酸浸液为原料,根据矿物沉淀pH值区间的不同,分步分离Fe、Mg的沉淀物以及有价金属Al、Co、Ni、Cu的混合沉淀物,进而制备具有高附加值的Fe(OH)3和Mg(OH)2,同时富集Co、Ni、Cu等有价金属。结果表明,当溶液pH值为3.8时可沉淀分离出主要成分为施威特曼石(schwertmannite)的氢氧化铁前驱体,pH值达到9.8时沉淀富集出Al、Co、Ni、Cu的混合氢氧化物,随即得到只含有Mg离子的溶液。在60℃条件下,将施威特曼石在pH值为12的NaOH溶液中老化36h,可以得到Fe(OH)3。同时,以NaOH调节只含有Mg离子的溶液至pH值为12.4时可获得Mg(OH)2。本研究为金属矿山尾矿的资源化综合利用提供了新的思路与方法。     

黄铁矿风化过程中元素的活性及对环境的影响

在对安徽铜陵鸡冠山硫铁矿尾矿中黄铁矿风化产物组构特征研究的基础上,划分出代表不同风化程度的4种矿石组构型,并进而对不同组构型中硫和金属元素的含量、宫集系数、流失系数变化进行了研究。研究表明在风化过程中,As、Sb、Cu、Zn明显富集,其中As、Cu、Zn对环境的潜在危害较Sb大;Co、Ni、Bi明显流失或严重流失,对环境已经形成污染,其中Bi的污染程度较高。     

石膏尾矿墙体材料的研究

通过实验确定了生产石膏尾矿墙体材料的配合比及CaO、复合外加剂的最佳掺量，利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜以水化产物的种类及结构形态进行了分析研究，并对其物理力学性能做了测试与分析。     

缓冲期碳酸盐型尾矿重金属释放机制——柱淋滤实验研究

碳酸盐型尾矿在缓冲期/中性矿山废水(NMD)释放期的重金属污染问题易被忽视。本文以广西大厂锡石-硫化物尾矿作为研究对象,采用柱淋滤实验方法,探讨碳酸盐型尾矿在缓冲期重金属的释放机制,为此类型尾矿重金属污染的防治提供依据。实验结果表明,大厂尾矿在缓冲期(约7年,pH值为6. 6～8. 0)存在Sb、Zn、Cd、As(Pb)释放污染问题。在尾矿堆放初期(0. 5年,pH值由7. 6降至7. 2),Zn、Sb、Cd快速、大量释出;中期(0. 5～2. 5年,pH值由7. 2波动升高至8. 0),Sb较平稳释出;后期(2. 5～7年,pH值变化范围为8. 0～6. 6,呈降低趋势),受气温及pH值影响,As、Sb(Pb)呈波动或间歇振荡释出,即在夏季高温、pH值较高时,释出元素浓度较高,反之,在冬季低温、pH值较低时,释出元素浓度较低。重金属的释放与尾矿中硫化物的氧化程度高低及氧化先后顺序有关。这些矿物的氧化顺序大致为:闪锌矿(Zn、Cd)、辉锑锡铅矿(Sb)→脆硫锑铅矿(Sb)→毒砂(As)、方铅矿(Pb)。因此,对于(广西大厂)碳酸盐型尾矿在缓冲期的重金属污染应分阶段、季节(夏季),采取有针对性的防治措施;在缓冲期(7年)后应注意尾矿酸性矿山废水(AMD)+重金属(如As、Sb)复合污染的防治。     

江西德兴铜矿尾矿提取缉云母及综合利用的探讨

介绍了德兴铜矿尾矿的化学组成及粒度分布状况,对尾矿提取绢云母及综合利用进行了初步探讨。     

Experimental study on soil pollution analysis around tailings using ground penetrating radar

Pollution caused by tailings has become a serious environmental problem in China. An attempt was made to establish the ground penetrating radar （GPR） as a quick and non-destructive method for soil pollution analysis. Some physical models were established of contaminated soils from the tailing area. A series of indoor GPR experiments were conducted with 1 GHz antenna. The interface of contaminated area and uncontaminated area is characterized as a saltation zone in the radar image. The results of experiments show a clear correlation between the GPR data and the pollution intensity of soil. Based on all experimental data, the relation of velocity of electromagnetic wave propagation and pollution intensity was induced by using artificial neural network （ANN）. The results obtained indicate that GPR can provide high-resolution estimates of soil pollution variations around tailings as a function of depth as well as space and time.     

尾矿库筑坝期三维渗流分析

尾矿库坝体的稳定性分析需充分考虑地形的复杂程度与边界的不规则程度,从而建立尾矿库的真实三维渗流场。利用SVOffice软件在不概化地形及边界的条件下构建尾矿库的真实渗流域,模拟了最后一期填筑在正常高水位（427.77 m）及汛期最高洪水位（434.50 m）两种工况下的三维瞬态渗流场。结果显示：两种工况下,尾矿最大日排水量均为6 100 m³,此时,堆积坝两侧浸润面均有溢出,远离排水井一侧的溢出范围更大,这主要是受渗流域的影响;库内初始水位对筑坝期渗流场的分布存在较大的影响,汛期洪水位筑坝初期浸润面位置最高。由模拟结果设计了5条排渗盲沟,保证了浸润面在堆积坝任何部位均未溢出。     

三相非饱和松散颗粒介质中弹性波的弥散性分析

由已建立了的非饱和土这种三相松散介质中的动力控制方程,得到波动方程的解,表明在非饱和土中存在3种P波（P1、P2和P3波）和1种S波。根据推导出的波速以及衰减的解析表达式,以实际工程中的尾砂土这种非饱和多孔介质为例,通过Matlab计算工具对非饱和土中的4种体波的弥散特性进一步数值分析,给出了典型的弥散和衰减曲线。结果表明,在一定的频率范围内,4种波的波速及衰减随频率的升高而增大,其中P2、P3波受频率影响强烈,而P1、S波受频率影响则相对较小。此外,饱和度的增加也将导致P1波波速的增大,但对P2、P3波和S波影响不大。