[发明专利]一种含重金属的酸化金矿矿渣场综合治理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及矿区重金属污染治理技术领域，具体涉及一种含重金属的酸化金矿矿渣场稳定化修复与生态修复的一体化综合治理方法。

背景技术：

我国矿产资源丰富，改革开放以来矿产资源的勘查开发取得了巨大的成就，但同时采矿、冶炼也造成了矿区及周边地区土壤等生态环境严重的重金属污染。我国某些金矿由于多年的无序开采和采用土法氰化物提金工艺，残留了大量有毒有害矿渣，由于雨水的长期浸泡与淋滤，形成了矿山酸性废水。由于矿渣毒性大、无序堆放，矿区水、土壤环境受到严重污染，生态环境遭到破坏，矿区内污染物随径流扩散至下游，对下游河流、农田、地下水也造成了污染。

长期以来，金属矿山选矿厂的尾矿矿渣处理一般都是采用尾矿库的方式存积矿渣，不仅占用大量的土地，污染土壤、大气、地表水、地下水，而且很多尾矿库超期或超负荷使用，使尾矿库存在极大安全隐患。另外尾矿库修筑和维护管理也需投入大量的资金，因此，研究开发矿区重金属污染土壤的修复技术与矿山酸性废水的处理技术就有其必要性、特殊性和紧迫性。

目前，对于重金属污染土壤的修复从大的方面主要分为两类：原位修复和异位修复。金属矿区及周边地区的重金属污染土壤修复一般采用原位修复的方式，主要包括物理技术：客土和翻土法、热处理法、动电修复法、隔离包埋法等；化学技术：化学固定、化学淋洗、化学氧化/还原等；生物修复技术：植物修复、微生物修复、堆肥等，这些方法各有优缺点。隔离包埋法处理费用最低，但是仅将重金属进行了隔离，对矿区土壤生态仍存在潜在风险；动电修复法技术较不成熟，只适用于小面积污染，现场操作难度大；热处理法不适合现场操作，处理费用高、适用范围窄；化学法容易改变土壤的性质、造成二次污染，难以实现场地的生态恢复；微生物修复法利用的载体是微生物活体，污染物的非连续分布会隔断微生物运动，因此处理周期长，且与土著微生物竞争有机营养物，容易失去活性；利用硫酸盐还原菌的微生物法处理矿山酸性矿渣具有费用低、适用性强、无二次污染、可回收有价成分等优点，但由于纯微生物法存在生物体自身能力限制、能处理的pH范围小、对重金属离子耐受能力差，处理效率低等不足，因而未能推广应用；单纯利用植物进行重金属污染矿渣场的修复，由于矿渣场重金属的毒性及场地缺水、缺水并通常缺水有机质与肥料元素，因而难以奏效；场地直接利用超积累植物进行植物修复是目前重金属污染土壤治理技术的研究热点，但此项仍存在一些不足之处，特别是大部分超积累重金属的植物一般植株矮小、生长缓慢、生物量低、因而修复效率低、所需时间长，而且对重金属污染严重的矿区土壤，超积累植物一般也很难直接生长。

重金属在土壤中可移动性是决定其生物有效性的一个重要因素，而移动性取决于其在土壤中的存在形态，因此通过向重金属污染的土壤中加入稳定剂，通过吸附、螯合、沉淀或共沉淀等物理化学作用，通过改变土壤中重金属的化学形态或降低其迁移性，提高土壤肥力。稳定化处理技术首先是从处理放射性废物发展起来的，欧洲、日本已应用多年，近年来，美国也很重视此技术。

由于稳定化处理技术具有费用低、修复时间短、可处理多种复合重金属污染、易操作等优点，所以它成为一种较成熟且经济有效的重金属污染土壤的修复治理技术。通过添加土壤添加剂稳定土壤中的重金属，减少有害组分的毒性、溶解迁移性，将重金属元素转变为物理和化学性质上更加稳定的物质，减少由于雨水淋溶或渗滤对环境造成危害。我国在矿区重金属污染土壤的稳定化处理方面的专利较少，主要集中于采用含水泥、石灰、石膏等水硬材料的专利。含水泥类成分的材料添加到土壤后，会导致处理后土壤硬化、增容，而且单纯靠水化反应后形成的C-S-H和粘土矿物的吸附作用对土壤中重金属的固定效果容易受外界环境条件的影响，土壤经过长期的风化和酸雨侵蚀，其中的重金属存在着会重新浸出的潜在危险，同时也不利于进一步生态恢复。、

中国专利(201410745013.1)公开了一种重金属固化剂，包括粉煤灰30％-40％，石灰35％-51％，泥炭19％-35％。该重金属固化剂在不引起土壤板结的情况下有效固化了土壤中的重金属，无二次污染，但是泥炭属于不可再生资源，成本较高。

本发明在含重金属污染的酸性矿渣场在稳定化修复的基础上，然后结合重金属耐性植物的种植，形成一种处理成本低、适用性强、处理效果好的方法处理酸性矿渣并实现矿渣场的生态恢复新技术。

发明内容：