一.表面覆盖面
覆盖是稳定尾矿的重要方法。根据覆盖材料的性质，覆盖大致可分为三种类型:在尾矿上种植植物；物理的，用土壤、砾石或其他抑制染料的材料覆盖；化学，使用各种能与微细矿物相互作用形成外壳的材料。固化是在尾矿中加入地质聚合物等化学粘结剂，使尾矿凝结。最后，要通过综合修复技术和工程实现污染控制和生态修复。
1.植被
目前，植被一般被认为是尾矿库稳定和恢复的首选，因为永久性植被可以控制风蚀和水蚀，抑制粉尘，并在一定程度上恢复原有的景观和土地利用。但是，大多数尾矿都有这样的问题；与自然土壤相比，有机质含量低；尾矿中含有重金属、选矿药剂等有害物质。硫化物氧化和酸形成影响植物生长；粒度过细的尾矿或尾矿泥的存在会造成尾矿通风不充分；矿物肥料和尾矿之间可能发生化学反应。
(1)植物生长的环境因素。
①气候。气候，如无霜期、干旱和可利用的总水量，强烈影响植物生长、植被率和演替。在干旱少雨的地区，种子发芽、植物生长和维持都很困难。寒冷的气候、短暂的生长季节和冻胀阻碍了植物的生长。
日照辐射直接影响尾矿库表面温度，即影响植物生长的小环境。大多数植物生长的温度为1~38℃，然而，水库表层土壤往往保持在50℃以上，深色尾矿或向阳的尾矿库表面温度较高，严重制约了尾矿库的植被恢复。而轻尾渣表面由于强烈的逆光照射，可能会直接伤害植物的叶和茎，不适合植物生长。极端气候条件下，减缓措施有遮荫、平整地表、开沟打井等，也能在一定程度上改变小气候，但最好选择适合小气候条件的植物种类。
②尾矿特性。不同地区的尾矿是不同的，即使在同一个矿山，它们通常由风化和新鲜的粗细物质的不均匀混合物组成。在决定植被工程之前，需要了解以下信息:矿物性质、粒度分析、PH值、尾矿废水的化学成分，特别是对植物有害的化学成分、物理性质如孔隙度和粘结力、湿度、水位深度、盐度、地形坡度、结构类型等。
尾矿的粒度分布影响水的保持和移动、养分的有效性、孔隙的大小空、边坡稳定性、通气性和侵蚀敏感性。
含硫化物的尾矿最终可能会产生酸。如果能在选矿过程中分离出硫化物，并在主库内小面积排放，然后在尾矿库服务后期用非硫化物尾矿覆盖，将有利于闭库后工程的恢复和植物生长，处理的废水量也将减少。
为了在酸性尾矿上完成植被，应添加石灰石或石灰作为中和剂来控制PH值。添加量因石灰石成分、破碎程度、添加方式和深度、与肥料的反应、尾矿的理化性质而异。
③成长基础。植物生长基地的性质对植被工程有很大影响，影响植物生长的土壤性质包括结构、肥力和毒性。
土壤结构是指土壤颗粒大小和单个颗粒的聚集或团聚程度。细粒土壤。湿润时，它可能保持过多的水分，干燥时，它可能变得致密，抑制根系渗透；然而，即使有足够的降雨量，粗粒土壤也不能为植物保持足够的水分。因此，颗粒大小必须变化很大，粘土增强离子交换能力，粘土和粉砂具有保水性能，砂和砾石确保通风。因为水可以将必要的养分从土壤中输送到植物中，所以颗粒大小的适当组合有助于植物的最佳生长。
土壤肥力是指植物生长所需的氮、钾、磷等养分和必要的细菌、微生物。美国矿务局盐湖城实验室的研究表明，所有尾矿都缺乏氮和磷，但当氮含量大于0.5kg/ hm2时，不利于豆科植物种子的萌发。建议氮、磷分别为0.35㎏/hm2和0.85㎏/hm2。尾矿还缺乏钾和固氮菌。
土壤毒性是指直接影响种子萌发和植物生长的重金属和酸腐蚀。重金属，如铁、锰、锌和铜，是植物生长的必需微量元素，但高浓度可能会阻碍植物生长。虽然各元素的允许限量不同，但当总金属含量超过0.1%时，往往是有毒的。低PH值和低盐度也会造成有害影响。在低PH值时，会释放出铁、铜、锌和铅等金属离子，从而增加金属浓度。金属中毒的问题可能发生在植物发育的不适当阶段。例如，含水黄铁矿的尾矿原本具有相当低的金属含量，有利于种子的早期萌发。然而，由于氧化导致黄铁矿酸化，酸化过程可能需要几个月或几年，这只会损害幼苗的根。盐度过高会因根系的渗透梯度造成脱水干燥，危害植物生长。
如果没有表土覆盖，如果直接对尾矿进行植被重建，可能会出现一些与气候和生长基础不适应有关的问题，并且需要付出相当大的成本来改善植被重建的条件。在干旱气候下，风成沙可能会阻碍幼苗的生长和稳定，这就需要临时的化学稳定和浇水，包括喷灌、滴灌和冷凝器技术。在改善结构和营养的同时，应采用秸秆覆盖、水力播种和污泥填埋。在低PH值尾矿区，需要加入石灰进行中和，使PH值提高到5.5~6.5。化学处理很难，但在某些情况下，由于降雨渗透造成的淋溶，表面的有毒金属和盐度可能会降低到允许的水平。
④动物破坏。在植被建立的初期，应防止牲畜和野生动物受到损害。
(2)植物种类的选择。为了理解植物物种选择所涉及的问题，有必要阐明植物群落演替的要点，这是一个在自然界发生的过程，也是尾矿库植被重建所面临的过程。尾矿库的建设人为地干扰和荒芜了局部地区，然后自然会发生一系列的生物群更替，这就是所谓的演替。起初，入侵这片土地的先锋植物物种是数量有限的植物物种，它们最适应新的土壤和小气候条件，很少适应如此恶劣的环境。由于植物代代相传的连续生长促进了土壤发育，改变了小气候条件，其他植物物种入侵并向下生长，增加了群落的多样性。植物物种的多样性是植物类群演替的重要因素。在与环境的长期动态平衡中，最终能抵御自然灾害的植物物种成为演替的顶极群落，重新稳定生长。这个自然演替过程可能需要几年或几百年。
可见，在尾矿库植被恢复工程中，植被恢复的最终目标是建立一个稳定的、自生的演替顶极群落。所以初期植被可以引进植物种类，选择的植物要能快速稳定表层，根系浅，生长速度快，种子产量高。引进植物种类的选择性灵活，可以优先选择适应尾矿库初始土壤和小气候的植物种类。特别是在没有表土覆盖，含有有毒物质的尾矿库上有直接植被的情况下，选择特别耐盐或耐金属的植物种类是植被成功的重要甚至决定性因素。
也可以选择当地的植物种类，建立自生的半自然植被。当地植物物种可以迅速形成演替顶极群落，从而缩短受干扰地区恢复和土地利用的时间。因此，许多管理条例要求当地植物物种进行重新植被。但在实际操作中难度很大，因为尾矿库表面的土壤条件和初始微环境与附近未扰动的区域有很大差异，附近已形成顶极群落的乡土植物也存在不适应的问题。当地很多植物物种，由于根系深、生长速度慢、种子产量低，在植被建立的最关键、最初期，不能迅速抑制风蚀和水蚀，无法为植物今后的生长创造有利条件。一般来说，在最初的植被阶段，采用当地植物物种可能是困难的、昂贵的和有风险的。最适合本地植物种的地方是在建库前期将剥离的土壤分不同层分别存放，在植被期再利用覆盖地表。此外，还需要提前利用大棚或养殖小区进行种子生产和育苗。
无论是选择还是引进当地植物种类，选择的植物种类必须适应尾矿库的土壤特性、侵蚀潜力和小气候条件，这一点非常重要。适应立地条件的植物种的特性主要包括:繁殖容易，所需的种植方法和过程，根系发育和深度，混交植物种间的竞争潜力。最好选择适应性广的植物品种，将植物物种死亡的风险降到最低。
在选种时应考虑的植物特征有:
本地植物:可以快速生长和再生；其他地方确认的恢复效果；抗区域性气候条件；耐高低水位变化；根长得快；易于通过种子和插条繁殖；固氮能力。
总之，植被恢复的最终目的是在演替的高潮阶段获得一个稳定的植物群落，但不一定与附近未受干扰的区域完全相同。因此，最常用的方法是:一开始引入适应特定土壤、小气候和尾矿水条件的植物物种，它们迅速成长为先锋群落。然后，通过自然演替过程，它们让位给更加多样化和适应性更强的顶极群落。
(3)植被恢复的程序。为了在特定气候区的特定尾矿库区实现最优植被覆盖，需要研究许多因素，包括气候的统计参数；结构、粒度分布和堆积密度；水的可用性和持水能力；和微生物活性；以及有机养分(N、P、K、…)；酸度；阳离子交换能力；矿物特征；电导率、可溶性盐和全分析(铁、硫、镁……)；地形、侵蚀和灰尘问题；植被所需的时间和资金等。植被工程的具体实施步骤如下:
①苗床准备。这是建立短期植物群落所必需的阶段。开始平整土地和挖沟来改善小气候。在尾矿库表面覆盖适当厚度的表土，形成有利于植物生长的苗床。在某些情况下，如果尾矿要直接种植，需要石灰处理、覆盖和施肥。
②短期植被。无论在潮湿还是干燥的环境中，草都是最初的短期地表覆盖物。为了增强植物的多样性，减少群落完全破坏的机会，通常在初始阶段播种几种不同的植物物种。植物种类的选择、播种密度和播期必须根据本地区的立地条件和植物种类特性来确定。每种植物都有其最佳的播种方法。水力播种能在一次作业中快速均匀地播种、施肥、覆面，特别适合在软土或难以进入的坡地上播种。灌木苗可以挖，可以种。在干旱气候下，可能需要临时灌溉，以确保短期植被的快速建立。
③长期植被。为了达到植物群落自我繁殖和稳定的最终目的，需要实现短期植被和长期植被之间的转换。在某些情况下，在确保短期植被和土壤发育后，可以允许当地植物物种入侵。在其他场合，当需要临时灌溉建立短期植物群落时，可以通过改种更适合下一阶段群落演替的外来物种，如灌木，来加速自然演替过程。人为加速演替过程的必要性取决于前方短期植被的成功与否和恢复区最终预期的土地利用情况。然而，所有重新植被项目都应该朝着长期自我再生和最低限度管理的方向发展。
2.土工覆盖层
借鉴水利工程中抛石护坡的方法，在尾矿表面覆盖一层矿山废石或砾石、矿渣，以稳定尾矿表面，抵御风蚀和水蚀。研究表明，砾石粒径越细，覆盖层设计厚度越薄，越经济。废石覆盖的主要缺点是:影响底层尾矿通过自然过程改善土壤质量，无助于植物生长，延缓或阻碍土地恢复和有效利用。如果考虑到未来的植被，应铺设滤层或结合其他覆盖方式。
3.堆肥覆盖
加拿大矿物和能源技术中心始于20世纪80年代初，协助植物覆盖尾矿库，在埃利奥特湖铀矿区，利用城市垃圾进行堆肥生产实验、研究和生产。堆肥组分比例为50%~70%垃圾和20%废木屑(-4㎜)以提高垃圾混合物的孔隙率，10%~25%污水污泥和10%回收堆肥。
4.湿地覆盖
湿地是一个生态系统，既能起到吸附作用，又能利用二级出水作为肥料。湿地表面有一层绿色的浮萍，显著降低了水中的含氧量，从而影响其他水生生物的生长。据报道，这种条件与有机沉积层一起可以过滤掉微生物。
5.水覆盖
当地形适合稳定储存并能承受静水压力时，淹没尾矿可作为尾矿库废物的一种选择。洪水的要点是建立一个废弃的湖。其优点是:尾矿上方的水构成氧气屏障；直到湖盆行动，它才能收集径流；出口流量可控；可以克服尾矿的风蚀；水深足够，尾矿内部温度会降低，从而延缓生物地球化学。
水覆盖的缺点是:需要精心设计大规模、昂贵的洪水控制系统；随着向尾矿中渗透的增加，污染物的迁移可能会增强。但是，在尾矿库运行过程中，通过控制尾矿排放量以保证尾矿泥的均匀分布，或者用粘土或低渗透性的尾矿泥覆盖粗粒尾矿，可以最大限度地减少污染物的迁移。
研究表明，尾矿上覆盖3m深的水可以提供可接受的下游水质。如果使用浅水覆盖层，需要进行实验室试验，研究其对水质的影响。应分析尾矿的矿物特性和水的碱度，以确定产酸潜力。黄铁矿含量高的尾矿，被几米深的水覆盖，仍然会由于阳光、细菌和空气体而氧化，直到有足够的有机物或沉积物覆盖尾矿。
第二，化学稳定和固化
为了最大限度地减少尾矿库污染物迁移带来的环境问题，可以采用化学方法对尾矿进行稳定化或固化，从而达到长期稳定。尾矿稳定化是指有毒成分转化为抗风化和淋溶形式。固化是指将半固态的尾矿转变成固态。
1.化学稳定性
早在20世纪70年代初，美国矿务局就对化学稳定化进行了大量的实验室探索和田间小区试验。稳定剂不适合作为永久性恢复措施，但在尾矿库粉尘控制、暂时抑制风蚀水蚀、植被初期稳定植物等方面发挥了很好的作用。
植物覆盖采用水力播种法，即在待稳定的表面喷洒锯末浆(或纸浆)、种子和肥料。锯末起到保护新播种子和抑制灰尘的作用。在尾矿库区的斜面上可以用编织毡代替锯末浆。
研究证明，化学稳定剂植被技术是有效的、成功的。这种方法是在尾矿上撒上肥料、草、豆类和谷物种子的混合物，然后浇水，撒上化学稳定剂(如树脂胶)的水溶液。
2.化学固化
早期用于废物固化的方法包括硅酸盐和水泥基(无机粘合剂)；石灰基(无机粘合剂)；热塑性材料基底(有机粘合剂)；热聚合基团(有机粘合剂)；封装技术(有机粘合剂)。
3.地质聚合物
近年来，由于新材料的发展，地质聚合物引起了全世界的关注。借助地质聚合设计的现代材料，开发了新的合成思路、新的应用和工艺流程。
地质聚合物也叫矿物合成聚合物。地质聚合的化学原理是基于地质成因，所以地质聚合物可以看作是合成岩石。地质聚合物是一种聚硅酸氧铝型无机粘合剂。
地质聚合物基体均匀，因此具有较高的抗压强度、耐化学腐蚀性和收缩性。由于地质聚合物可以在较短的养护时间内达到较高的结构强度，因此地质聚合物具有良好的耐化学腐蚀性和冻融性能。因此，它适用于废料的长期储存、废料的固化、覆盖层和垫层的施工。
聚合物在地质学中的潜在应用日益增加。目前多用于表面覆盖层和基垫层，包括高强度、低渗透性的刚性、半刚性和柔性覆盖(垫层)层，以及垂直屏障，包括土坝中的地下截水墙和高强度、低渗透性的心墙。
