尾矿脱水干排

黄金矿山尾矿的组成和危害

2022-08-31246

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黄金矿山尾矿是指在金矿石选别作业中提取有用目标组分后排出的废渣。从化学成分上看,黄金尾矿中主要含有SiO2,同时含有一定量的CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO,少量的贵金属(如Au、Ag)和重金属(如Cu、Pb、Zn);从矿物组成上看,主要以石英、长石、云母、黏土和残余金属矿物为主;从污染成分上看,主要含有氰化物、汞和各种浮选药剂等。大部分金尾矿含有80%以上的硅铝氧化物等成分,其组成与许多工业建筑材料相似。不同产地的黄金矿山尾矿的组成和性质有所区别,其主要成分见下表。

 

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 黄金尾矿的危害

金矿选别方法主要有重选法、浮选法、化学—水冶法和非氰浸出法。化学—水冶法主要包括氰化法,非氰浸出法主要包括硫脲法和硫代硫酸盐法等。在这些选别方法中浮选法和化学—水冶法对环境造成的危害最大。采用浮选法对金矿进行选别,在浮选过程中采用的浮选药剂会对环境造成影响;氰化法提金过程中使用的氰化物具有剧毒性,其排出的尾矿中还含有重金属等有害元素,含氰废水及尾渣严重污染环境和人类健康。黄金尾矿的主要危害有如下:

(1) 污染环境

黄金矿山尾矿对环境的污染破坏主要是尾矿中残留的化学药剂和金属元素造成的。硫化矿型金矿石一般经过9个阶段的处理(通常包括破碎、磨矿、分级、重力浓缩、浮选、再磨、氰化、电积和熔铸),其中浮选和氰化作用最为突出。金矿在提取目的金属和矿物后,来自选矿厂经过各种药剂处理的尾矿被排出,如在浮选和氰化过程中经常使用的黄药类捕收剂和氰化物本身就是有毒有害物质,直接破坏污染环境。有的化学药剂本身无毒,但其含有丰富的氮和磷等元素会造成水体富营养化;或者含有大量的悬浮物,长时间不能沉降下来,排出后会破坏土壤结构,并使土壤中的微生物活动受到影响。此外,选别过程中酸、碱类药剂与尾矿一起排出,会改变土壤、空气和水的正常pH值,对环境造成影响。

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金尾矿的成分复杂,含有多种金属元素,其中包括一些潜在的有害元素,如As、Cr、Cd和Mn等元素,会对环境产生危害。有研究表明,土壤、地表水和地下水中砷(As)污染主要来源于采矿、选矿和冶炼作业产生的金矿尾矿,这已成为影响全球范围内环境和公共卫生的问题。尾矿中的这些金属元素同样也会与各种化学药剂反应生成络合物,成为有害的废物随尾矿一起排出。

(2) 危害人类健康

当黄金尾矿以直接或间接的方式排放到环境中,其中含有的重金属容易释放和迁移,且在生物体内积累,被称为有毒或致癌物质。这些重金属离子主要通过在植物中富集,如小麦等,进入人体内;或通过动物循环进入人体内,以食物链的形式在人体内进行生物积累和放大,达到一定程度后便会严重危害人类健康。氰化法由于产量大、工艺简单和生产成本低等优点,已成为金的主要提取方法。经氰化法提金排出的大量尾矿中含有氰化物,废水中残留的氰根离子给人类带来威胁。氰根离子对金属离子具有超强的络合能力,细胞色素氧化酶对其最为敏感,氰根离子主要跟细胞色素中的Fe3+结合,从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力,进而使中毒者死亡。

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(3) 占用大量土地

矿业活动的加剧产生了大量的尾矿废弃物,这些尾矿废弃物一般堆积在尾矿库中。有研究团队在2013~2019年期间对中国的尾矿库进行了实地考察,并对其中的5 189个尾矿库进行统计分析,发现这些尾矿库累计占用土地面积约为1 884.0 km2,平均海拔699.4 m,尾矿与土壤之间的地带累积达14 674.4 km。这些靠近尾矿的土壤会化学风化,由尾矿产生的粉层也会污染环境。黄金矿山开采时也会剥离大量表土和产生大量废石,规模较大的露天矿开采时排放的固体废弃物常常需占地几平方公里,且经开采后的山体地面裸露,地表植被破坏严重,生态环境破坏严重。


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