上部分--金属矿区重金属污染防控与生态修复技术

• 金属矿由于品位低、提取工艺复杂，固 体废弃物产量大，破坏和压占了大量土 地。同时，我国2/3矿山处于中后期开采， 随着开采深度增加，金属品位下降，废 弃物产生量更大。多年来重开发、少治 理，面临的土地复垦与生态恢复问题十 分严重。金属矿山土地复垦主要涉及到 尾矿库、废石堆、露采场、塌陷地和污 染土地等。
（1）永久性建设占地 包括选矿厂、采区井口工业场地、办公区、炸药库、道
路等
（2）临时性占地 临时性占地包括尾矿输送管线铺设占地、表土堆存场、
临时排渣场等占地。
（3）挖损压占破坏土地 包括露天采场、尾矿库、排土场等，矿山最大、最严重
，土地复垦重点
北京矿冶研究总院 Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy
（4）诱发破坏土地 地下采空区诱发的塌陷地是间接破坏土地，为永久
性破坏。塌陷地具有明显的时间滞后效应，往往在采 空区形成后若干年才能稳定。
（5）污染土地 矿山酸性废水、重金属等对矿区周围土地的污染、
水体污染，引起作物产量下降和重金属超标。
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2018年产量平稳增长，投资有所恢复。十种有色 金属产量5688万吨，同比增长6%，其中，铜、铝、铅、 锌产量分别为903万吨、3580万吨、511万吨、568万吨， 分别同比增长8.0%、7.4%、9.8%、-3.2%；铜材、铝 材产量分别为1716万吨、4555万吨，分别同比增长 14.5%、2.6%。连续17年居世界第一。
SPOT
矿 区 卫 星 影 像 图
露天采矿场
德兴铜矿采矿场是我国最大的露天采矿场，铜厂采区面积达 5.52平方公里，采区设计境界上口尺寸为2300米×2400米，最高 台阶标高为+506米，最低为-220米， 年采剥总量6600万吨。
地形坡度：陡坡一般60~70° 、岩质坡 表层物质：表面为岩石，未风化；无表土覆盖； 土壤肥力：有机质、N、P、K、土壤微生物极低 潜在污染物：在雨水淋溶作用下有的产生污染物（酸 性岩）。
《重金属污染综合防治“十二五”规划》 （2010～2015）
• 重金属对象： – 一类（重点控制）：Hg、Cd、Cr、As、Pb 5种 – 兼顾：镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、银（Ag）、钒 （V）、锰（Mn）、钴（Co）、铊（Tl）、锑（Sb）等其 他9种重金属污染物。 共计14种。
• 控制重点： – 重金属污染重点防控区：重金属防治规划方案、工程措施 、落实时间规划 – 重金属污染重点防控企业：重金属防治方案、工程措施
金属矿区重金属污染防控与生态修复技术
主要内容
• 一、金属矿开采对生态环境的主要影响 • 二、矿山废弃地生态修复的主要模式 • 三、尾矿库无土植被与农业种植研究
• 四、 酸性废石堆场重金属防控与生态修复实践 • 五、阻隔技术在铜堆浸场污染防控中的应用
• 六、强碱性赤泥堆场污染防控与生态修复技术
• 七、矿区公园建设与景观生态恢复案例 • 八、发达国家矿区生态恢复技术与研究方向
一、金属矿开采对生态环境的主要影响
2015年，十种有色金属产量为5154万吨。
2016 年 ， 十 种 有 色 金 属 产 量 为 5283 万 吨 ， 同 比增长2.5%；
2017年，我国十种有色金属产量5501万吨，同比 增长2.9。规模以上有色金属工业企业(不包括独立 黄金企业）实现利润2298亿元，行业发展呈现出 增速与结构、效益同步向好的局面。
我国各类金属矿尾 矿的堆存总量约80 亿亿吨吨，的且数每量年增4 以加6。
德兴铜矿4号尾矿库是亚洲最大的尾矿库 总设计库容为8.35亿立方米
采用“中线法”尾矿水力冲填堆积形成的尾矿坝（坝高210m）
尾 • 地形坡度:坡度一般1:2-1:4 、沙质土坡
• 表层物质:表面为尾砂，颗粒细、未风化；
矿 • 土壤肥力:有机质、N、P、K、土壤微生物极低;
• 金属矿开采土地破坏主要方式
• ◆矿山建设包括地面建设和/或地下建设，按工 程对土地的破坏特点可将矿山破坏土地分为：
• 永久性建设占地 • 临时性占地 • 挖损压占破坏土地 • 诱发破坏土地 • 环境污染土地
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库 • 潜在污染物：在雨水淋溶作用下有的产生污染
物（酸、碱、重金属）;
• 持水保水能力:极弱; 抗风势水蚀能力弱;
尾矿库粉尘污染
废石堆场
一个生产矿山产生的排土场达6座
• 有色金属矿山 废石年产生量 Leabharlann Baidu1-2亿吨， 平均1t有色金 属产品要排出 几百吨、上千 吨的废石，历 年堆存量已达 数十亿吨，占 地约500km2。
2018年有色行业固定资产投资同比增长1.2%，其 中，矿山采选投资同比下降8%，冶炼及加工领域投资 同比增长3.2%，由规模扩张转向加大环保、安全等技 改以及高端材料、新技术等研发。
2018年规模以上有色企业主营业务收入54289 亿元，同比增长8.8%；利润1855亿元，同比下降 6.1%，其中，采选利润416亿元，同比持平；冶 炼、加工利润分别为679亿元、756亿元，同比下 降10.2%、5.6%，尤其是铝行业利润同比下滑 40.1%，成为拖累行业效益的主因。
矿石特点
• 我国资源本身就具有中低品位资源多、 复杂共生矿多、矿床规模小的特点。随 着矿产资源的开拓强度越来越高，我国 能利用的矿产资源呈现出品位越来越低、 位置越来越边远、埋藏越来越深的大趋 势，并且相当一部分资源储备都在青藏 高原的生态环境脆弱区。
• 在我国已探明矿产储量中，共伴生矿产 比重达到约80%；有色金属90%为地下矿， 当前的最大开采深度已经达到1500米左 右；铁矿石的平均品位仅为约33%，比 世界主要生产贸易大国的铁矿石品位低 20～30个百分点，铜矿石平均品位仅为 0.85%，不及世界主要生产贸易大国的铜 矿石品位的1/3，我国95%以上的铝土矿 为难以溶出的一水硬铝石，而且60 %以 上的铝土矿其铝硅比在6以下。