I .加拿大尾矿坝处理实例——萨德伯里的巴里克金矿和Falconbridge工厂。

(1)加拿大巴里克金矿尾矿坝处理

巴里克金矿的LTA矿位于加拿大魁北克省马拉蒂克东南约8.5公里处。这是一个地下矿，自1965年以来已经枯竭。工厂建筑和尾矿堆积大约占地140公顷。1996年，巴里克金矿LTA的尾矿坝开始得到有效治理，目标是改善用复合法覆盖尾矿坝防止产生酸性水的问题。1996年冬季，用综合复合方法覆盖了60公顷的场地，其中碱性尾矿很好地用作底部材料。本项目采用综合复合覆盖法，其中增加了第一步(例如防止氧化的障碍物)，同时提倡更多利用尾矿及其废弃物。从最初的设计、施工到监测，历经三年(1996年至1998年)，本项目采用的覆盖法平均降低了尾矿氧化率95%，氧化阻隔层每年保持在85%的饱和度。主要采用的方法:覆盖规划:选择的1号区域:地基的防腐保护覆盖(采用砂石)，防止酸性物质渗出；所选区域2:单一覆盖碱性尾矿；3号选区:利用砂、砾石和尾矿的防氧化工程。

图1加拿大巴里克金矿尾矿坝处理覆盖结构图

该规划由Golder Associés和Michel Aubertin教授共同设计，使用了适当的数学模型和复杂的水力模拟系统。最后，对涂层厚度进行了灵敏度分析。模型选择的最合适的结构由三层组成。第一层是0.5米厚的砂层，主要用于1区。沙子来自相邻的沙坑，这层形成毛细状的阻挡层，防止2区被稀释。第二层由0.8m厚的致密低透水性材料制成，主要作用是控制阻断物质的氧化。同时使用了一些尾矿材料。第三层是0.3m厚的由砂石组成的防腐保护层。最后，覆盖工程中使用了约0.54立方毫米的砂石和0.52立方毫米的碱性尾矿，LTA占地60公顷。通过从放置在不同位置的仪器获得的数据来分析覆盖后监测。1996年夏季实施的A阶段，根据覆盖后的现有水文地质勘探条件进行评估，并通过模型进行模拟可行性研究。该阶段包括安装在10个位置的设备，分别安装在10个大坝的外部。B阶段监测于1997年夏季进行。这次使用了30个监测站。

然后客观论证和评估覆盖效果。专家组评估后认为，由于巴里克金矿LTA尾矿坝坝顶条件不同于其他边坡的外部条件，该边坡坝顶较陡，外部坡度为3H∶1V。由于以前的堆放方式，在边坡外侧堆放粗糙干燥的物料，在尾矿坝西南角修建了沉淀池。由于这些因素的影响，专家认为在覆盖时应采用高密度材料固定在边坡外侧，同时应配合使用孔隙率较低的覆盖材料。覆盖材料应具有高吸水性，以使渗透条件良好并限制氧化的扩散。根据滑铁卢大学测量耗氧量的方法，如果不覆盖，尾矿每年每平方米平均消耗517摩尔氧气。覆盖后各层氧化量处于饱和状态，阻止了未覆盖条件下的耗氧量。经过近三年的监测，覆盖后的顶层平均耗氧量约为每年每平方米13摩尔，最外层约为每年每平方米34摩尔。经过三年的恢复治理，尾矿氧化过程减少了95%左右，达到了项目最初的目标——每年饱和率控制在85%左右。

(2)加拿大萨德伯里的尾矿覆盖了位于安大略省萨德伯里东北15公里处的Falconbridge Mill。1928年开始运营，1988年关闭，但5号和8号矿一直运营到1990年。Falconbridge Mill在62年的采矿和冶炼项目中生产和利用了大量尾矿。新尾矿矿区建在厂区北部，面积约2平方公里，由低洼区和4座尾矿坝组成，确定1、6、7号区。尾矿集中在西南部。从1978年到1984年，新尾矿区储存了约32万吨，其中约7%是硫磺。上世纪90年代初尾矿坝选择的覆盖面并不能完全解决问题。1990年，加拿大新采矿法颁布时，鹰桥公司决定规划新尾矿区，以防止尾矿污染。1997年12月，该覆盖计划提交给安大略省政府北方矿业发展部，并于1998年年中被正式接受。他们的规划是根据地形、气候、位置等因素详细设计的。根据萨德伯里区尾矿堆积区的实际情况，分别设计了洪水区尾矿坝、较高尾矿坝和较低尾矿坝的详细覆盖规划。根据这一计划，加拿大萨德伯里的Falconbridge Mill对规划范围内的尾矿进行了处理。

加拿大萨德伯里尾矿覆盖法。

非危险填埋法，位于尾矿坝附近的工业废物，采用填埋法，预计20年。最后，将在覆盖区域进行土壤测试。鹰桥公司还允许萨德伯里市政当局在尾矿坝指定的区域储存污水。该工艺中使用的材料将改善和恢复水质，减少尾矿水的接触表面。水道中心区(加拿大东南部的一个城市)的地下水研究提供了硫化物氧化的速度及其对水质的影响。本研究一般限于非饱和尾矿地区，提供了硫化物氧化过程的详细计算过程。1994年和1995年，在前人资料研究的基础上，结合其他领域的一些资料，进一步进行了相关的化学模型研究。研究结果包括:洪水期间，含污染物水中的硫化物没有发生广泛的氧化；短期内可能发生金属过氧化反应，但在淹水后3 ~ 4年内会逐渐减少。

二。澳大利亚尾矿酸排放的防治措施

(1)尾矿排酸的预防措施

1.选择性处理和封闭酸性矿山排放产生的废物(或尾矿)进行选择性处理，将氧化矿石废石等良性非酸性物质包围起来，限制空气体和水进入废石堆。

2.坑内处理类似于密封。这种方法对于那些矿区足够多的矿山空比较有效。在有效的采矿计划的帮助下，一系列的采场可以作为采矿采场酸性废石的堆放场所。根据渗透性，采场壁和底板可能需要在地表进行密封和覆盖。在温和的气候下，地表可以覆盖足够深的水，以取代压实的填料。

3.混合和共同堆放包括将酸性矿山废物与无害的非酸化物质，甚至是酸性中和物质混合和堆放。在煤矿开采过程中，传统的综合治理是在一个废坑内设计一系列小槽，使其快速掩埋和覆盖，以减少排酸和水的侵入。该电池由低渗透性的良性废物制成。一般选择废石而不是尾矿进行堆放，主要依靠混合良性物质的中和而不是密封。

4.一些矿物废料被微生物覆盖，以防止硫酸盐氧化。其机理包括用含过氧化氢的磷酸盐溶液浸出废石堆。

5.溢流水收集和处理系统。收集回收系统包括集水池、排水沟、水槽和地下水孔。堆叠系统包括化学处理以控制排放和邻近河流的稀释、蒸发处理、再利用和湿地过滤处理。各系统要因地制宜考虑。同时，这种选择也可以作为一种补救措施。

(二)尾矿排酸处理措施

1.覆盖选择包括在现有废矿堆上构筑低渗漏覆盖层，减少地表水溢出和空气体向废矿堆扩散。覆盖层设计应包括详细的水文和渗流模拟，以优化覆盖层厚度。

2.溢流水的收集和处理。对于那些导致酸性废水的地方的边缘酸化废物的补救措施是选择收集和处理流出水。

3.清除废石和尾矿是一种选择，但通常不考虑，因为其成本很高。严重的矿山酸性废物从现有堆中清除后，将被隔离在露天矿空场或合适的预制堆中。

㈢案例介绍:贝南布拉尾矿坝

Benambra是一个地下贱金属矿，由Denehurst有限公司于1992年至1996年经营。在作业期间，该矿共进行了92.7万吨选矿，近70万吨硫化物尾矿被送往附近的尾矿坝Earth Systems。地球系统公司的负责人协助矿产和石油部编制了详细的复垦计划，以尽可能将矿区恢复到开采前的状态。该矿山的主要环境风险是尾矿坝产生酸性和含金属废水的可能性。复垦规划的主要目标是在尾矿表面完成永久性覆盖层，以管理尾矿坝中的酸性和含金属废水，并使用被动处理系统进行长期水质监测。这一目标是通过以下措施实现的:

1.取消尾矿坝周围的旁路，使上游流域的河道得以恢复，水可以被引回尾矿坝——便于保持最小深度为2m的永久水覆盖，以稀释尾矿坝中的水。2.修建溢洪道，保证坝墙的长期岩土稳定。进行长期气候和水平衡模拟，以确定所需的溢洪道高度。3.尾矿要整平，用石灰石覆盖，减少尾矿在水中的再悬浮，从而减少水面硫化物氧化的可能性。4.在石灰石上铺设一层有机物作为附加屏障，防止尾矿再悬浮，抑制溶解氧从水中向尾矿迁移。5.尾矿坝的植被。6.建立一个被动碱添加剂系统，用于在河水进入尾矿坝前将河水的自然PH值提高到接近中性，从而将尾矿坝水中的金属浓度保持在较低水平。7.修建4∶1(H∶V)的下游边坡加固坝壁。8.构建厌氧垂直升流式湿地被动处理大坝坝基渗漏。