[发明专利]一种降低环境污染的尾矿堆存系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低环境污染的尾矿堆存系统和方法，适用于矿山选矿厂尾矿处理领域，特别是选矿厂尾矿的尾矿库堆存。

背景技术

尾矿作为矿山选矿的副产品，是一种没有强度、含有污染物、极易液化流动的高含水率固体废物，目前我国大量的尾矿主要以设置尾矿库进行放置为主。尾矿库环境污染主要表现为尾矿废水、有毒有害物质对环境造成的危害以及尾矿库溃坝事故给环境造成的更加严重的危害，主要有由尾矿废水造成的地表水污染、地下水污染、土壤污染、大气污染、放射性污染等生态破坏,以及溃坝造成的更严重的生态污染破坏和人员、财产损失等。如加拿大的克拉布斯湖上游的卡里布老金矿山选矿厂将尾矿直接堆放于湖的东北侧，占地面积很大，堆积厚度达4m左右。经测定发现，湖中沉积物中As、Pb、Zn的平均浓度类似于尾矿下部地下水中As、Pb、Zn的平均浓度，这表明尾矿中的As、Pb、Zn从尾矿堆积区迁移到了湖泊中；Porco矿在1996年将尾矿库中体积约为2.35×10⁵m³的尾矿废水排入RioPilaya流域，从而造成重金属的含量超标，并且严重危及到了远离矿区大约20 km范围；2008年9月8日山西襄汾尾矿库溃坝事故，造成254死34伤的严重事故。目前尾矿库事故的危害已经成为世界第18大公害之一。

由于尾矿库存在的诸多问题，国家在矿山尾矿库的设置问题上也加强了管理，很多新库在规划中都必须进行安全和环境影响评价，而且设计和建设标准都大大提高。目前许多矿山由于尾矿不能妥善解决致使生产面临困境，亟待开发新的尾矿安全处置技术。

发明内容

目的：为了针对目前尾矿堆存在尾矿库中存在较大的稳定或环境安全风险的问题，克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种降低环境污染的尾矿堆存系统和方法，设计合理、安全可靠、使用方便、消除尾矿库中水的隐患、降低尾矿库失稳或溃坝风险。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种降低环境污染的尾矿堆存系统，其特征在于：包括尾矿浓缩池、浓缩尾矿输送管道和尾矿堆存场；

浓缩尾矿输送管道包括给矿管、溢流出矿管、底流出矿管；尾矿浓缩池的给矿管与矿山选矿厂的尾矿排放管相连通，尾矿浓缩池的溢流出矿管与循环水管道相连通，尾矿浓缩池的底流出矿管通过输送管道与尾矿堆存场相连通；

所述尾矿堆存场底部设有防水的压实黏土层，在尾矿堆存场压实黏土层上设有土工防渗膜，在土工防渗膜上设有由碎石层和排渗花管组成的渗滤水收集系统，尾矿堆存场的下侧设有集水池。

作为优选方案，所述的降低环境污染的尾矿堆存系统，其特征在于：所述的尾矿浓缩池底流出矿管中的底流尾矿浆浓度小于65 wt%。

本发明还提供一种降低环境污染的尾矿堆存方法，基于所述的降低环境污染的尾矿堆存系统，包括以下步骤：

a、矿山选矿厂排放的尾矿浆给入尾矿浓缩池的给矿管，尾矿浓缩池的溢流出矿管通过输送管道直接送入循环水管道，浓缩池的浓度小于65wt%的底流尾矿浆通过底流出矿管泵送至尾矿堆存场；

b、在尾矿堆存场的底部铺设一层防水的压实黏土层；

c、所述的尾矿堆存场的压实黏土层上面铺设一层土工防渗膜；

d、所述的尾矿堆存场的土工防渗膜上面铺设一层碎石层，并在碎石层中铺设收集渗滤水的排渗花管，排渗花管接入集水池；

e、泵送的浓度小于65 wt%的底流尾矿浆排放到碎石层上，底流尾矿浆中的水分通过碎石层逐渐渗透到尾矿堆存场底部铺设的土工防渗膜上，通过排渗花管收集并汇集到集水池中，用泵输送入循环水管道。

作为优选方案，所述的一种降低环境污染的尾矿堆存方法，其特征在于：所述压实黏土层厚度为60cm、渗透系数小于1.0×10^-7cm/s。

作为优选方案，所述的一种降低环境污染的尾矿堆存方法，其特征在于：所述土工防渗膜厚度为1.5mm。

作为优选方案，所述的一种降低环境污染的尾矿堆存方法，其特征在于：所述碎石层厚度为60cm、渗透系数大于1.0×10^-3cm/s。