[发明专利]金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料及其施工方法

说明书

本申请涉及矿山生态环境治理领域，具体公开了一种金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料及其施工方法，一种金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料，包括由内向外依次喷射在酸性边坡表面的隔离层和种子层，所述隔离层由包括下列重量份的物质组成：300～400份水、350～450份种植土、100～150份水泥、80～100份氧化钙和20～60份螯合剂。其施工方法包括：S1、边坡护坡预处理；S2、隔离层设置；S3、客土层设置；S4、种子层设置；本申请的金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料可用于矿山生态环境治理中，能较好地提高修复金属硫化物矿山酸性开采边坡的效率，改善金属硫化物矿山酸性开采边坡的环境。

技术领域

本申请涉及矿山生态环境治理领域，更具体地说，它涉及一种金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料及其施工方法。

背景技术

金属矿物多为硫化物形态赋存，重金属元素在地壳中广泛分布，它们赋存于各种矿物岩石中，经过岩石风化、流冲刷和等过程，构成其在自然环境中迁移循环。金属矿产既是工业的基础，又是天然的生态环境污染源，正在开采或已废弃的金属矿产更是人为加天然的双重污染源，重金属及酸性废水污染已经是生态环境的最大污染。

硫化金属矿围岩多为岩浆岩及沉积岩，较多矿山采取露天开采的方式进行开采，边坡多为裸露，低品位的矿石或矿脉直接裸露于边坡。硫化金属矿石在裸露空间条件下，与空气及雨水的共同作用下，发生复杂的氧化反应；极易形成酸水（PH值可达4以下），边坡岩石层或土层酸化；边坡酸化后形成的酸水加剧重金属的浸出，从而污染环境。长期的氧化淋滤，导致边坡岩石应力结构发生变化；引发局部塌方等地质灾害。

现有的硫化金属矿山开采边坡的生态恢复治理过程中，常使用的方案是在酸性边坡上简单使用人工种植或客土喷播的工艺进行生态修复施工，但是硫化物氧化后形成的酸水冲刷或者渗出边坡，使得植被受到酸水冲刷或其根系环境酸化，进而导致植被枯萎，经常出现“一年绿两年黄三年死光光”的现象。

发明内容

为了改善现有硫化金属矿山开采边坡的生态恢复治理过程中修复效果和修复效率不佳的缺陷，本申请提供一种金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料及其施工方法，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种金属硫化物矿山酸性开采边坡中重金属固化修复材料，包括由内向外依次包覆在酸性边坡表面的隔离层和种子层，所述隔离层由包括下列重量份的物质组成：300～400份水、350～450份种植土、100～150份水泥、80～100份氧化钙和20～60份螯合剂。

通过采用上述技术方案，由于本申请在酸性边坡表面设置隔离层和种子层，先通过隔离层对边坡的表面封闭并形成阻断层，阻挡边坡表面硫化物与空气及雨水接触，使边坡表面不再被氧化，控制酸水的产生。同时隔离层的设置能对酸性边坡进行改性，固化重金属；在此基础上，本申请再通过设置的种子层在该隔离层表面生成植被覆盖，有效修复边坡环境，达到良好的修复效果；

本申请先通过隔离层中设置的螯合剂材料螯合酸性边坡土壤或岩石中的金属离子，使其稳定在边坡土壤中有效固定重金属离子，其次再通过隔离层中设置的氧化钙，使其分散在隔离层中改善酸性边坡中土壤的PH值，钝化酸性边坡中的重金属，修复植被的生长环境；

同时本申请方案中添加了水泥进行阻隔，有效改善边坡隔离层的强度，增加隔离层与边坡的粘合度，防止边坡隔离层被雨水冲刷滑落，再通过水泥、氧化钙和水的共同作用下发生水热反应，中和下伏边坡的酸性。

进一步地，所述隔离层和种子层之间还设有客土层，所述客土层由包括下列重量份的物质组成：500～650份复合土、200～300份水、20～25份水泥、20～25份氧化钙和10～20份螯合剂。