[发明专利]用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质及其生态修复方法

说明书

本发明公开了一种用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质及其生态修复方法，改良基质由尾砂、混合改良材料、有机聚合胶联剂和微生物菌剂组成，混合改良材料包括稻壳、鸡粪、发酵污泥和膨润土；其生态修复方法包括，对坡面进行预处理后，依次铺设生态棒、双向土工格栅、酸性改良层、勾花网、改良基材层、种子层和养护层。本发明的改良基质来源广且变废为宝，改善了土壤结构，具有良好的透气性及持水性，可实现金属矿山酸性废石场的无客土植被恢复；该生态修复方法施工效率高，生态修复工程成本低，实现了固废的资源化利用，环境效益和社会效益好，工艺简单，易实施，效果好，适合大面积的应用。

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，涉及一种金属矿山酸性废石场的生态修复，具体涉及一种用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质及其生态修复方法。

背景技术

金属矿山以硫化物赋存于矿物中的比例很大，尤其是铜、铅和锌等金属矿床，约占各类矿物种类总量的75％。金属品位极低，矿物采剥比大，产生大量的固体废弃物；其中，每采山1吨矿石平均约产生1.25吨废石，近几年大约需要排放废石1.3-1.4亿吨/a；每选1吨矿石平均约产出0.92吨尾砂，尾矿每年将增加约1.1亿吨，尾矿综合利用率不足10％。金属矿山积存的尾砂和废石己数十亿吨。相比粉煤灰、煤矸石等固体废弃物而言，尾矿的综合利用技术更复杂、难度更大。目前，我国金属尾矿的综合利用率平均不到10％。

金属矿山废石场表层多为碎石、渣土，结构松散，稳定性差，难以蓄存土壤和水分，堆场关闭数十年仍呈强烈酸性，地表寸草不生，建立植被及其困难，有的甚至污染并影响到矿区周围的地表水、地下水以及土壤，造成了恶劣的环境影响。因此，由矿产资源开发产生的大量尾矿所带来的环境污染，已成为当今世界持续发展所面临的最重要问题之一。

目前，金属矿山废石场主要采用客土的植被恢复方式，土壤需求量巨大；而我国的矿区多分布在深山石区，特别是南方不少矿山无土可取，有的甚至异地购买耕地取土，不但造成耕地损失，同时也大大提高了矿山治理成本。

随着环保日趋严格，充分利用矿山固体废弃物进行生态修复，已成为科学解决矿山可持续发展的重要途径。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种以尾矿为原料制备的用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质，并将其实施在无植生条件的金属矿山酸性废石场，进行生态修复，营造生态景观，同时保证废石场边坡结构和稳定性，从而实现植被恢复，保持水土的废石场生态修复方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明一方面提供了一种用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质，由尾砂、混合改良材料、有机聚合胶联剂和微生物菌剂组成，所述尾砂和混合改良材料在改良基质中的体积份数分别为0-75％和 25-100％，所述混合改良材料包括稻壳、鸡粪、发酵污泥和膨润土。

在上述技术方案中，所述混合改良材料由体积比为(18-22.5)： (32-38)：(27.5-33)：(13.5-18)的稻壳、鸡粪、发酵污泥和膨润土组成。

进一步地，在上述技术方案中，以尾砂和混合改良材料的体积之和计，所述有机聚合胶联剂和微生物菌剂的加入量分别为185-220g/m³和22-28g/m³。

具体地，在上述技术方案中，所述尾砂为粒径0.06-0.085mm的选矿废料。

详细地，所述尾砂是指选矿厂在特定的经济技术条件下，将矿石磨细，选取有用成分后排放的第Ⅰ类一般工业固体废物。

具体地，在上述技术方案中，所述发酵污泥为脱水污泥经高温好氧发酵后得到的类腐殖质，其含水率≤30.0％，密度为1.2-1.5g/cm³，粒径＜10mm。