尾矿综合利用研究进展及工程实践

尾矿作为一种特殊的大宗工业固体废物,堆存量逐年增加,带来了诸多的安全问题和环保问题,已成为制约我国经济发展和生态保护的因素之一。目前,尾矿的主要处置方式为进入尾矿库堆存,但该方式引起的安全问题和环保问题严重制约企业的持续发展,影响企业经济效益。近二十年来,尾矿作为一种二次资源,其综合利用得到国家的大力支持,以及研究机构的持续关注,不同种类尾矿的资源化途径和方式均有不同程度的研究。与此同时,尾矿资源化利用的工程实践也取得了突破。首先,基于国内行业统计数据,结合云南省尾矿库数量变化,对尾矿库、尾矿产生量及尾矿综合利用情况进行分析。其次,结合尾矿综合利用的技术研发及工程实践,重点介绍了云南省结合生态修复的露天采坑尾矿回采和矿山尾矿井下充填技术的应用案例。在应用案例中,通过相关技术的应用有效地解决了区域内历史遗留的生态环境破坏和企业持续生产的难题。最后,对后续研发的关注点提出建议,可为今后区域内尾矿资源化利用提供借鉴。

基于风险管控的历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理效果

为解决赤水河源头流域(云南段)历史遗留硫磺冶炼废渣40多年无序堆积导致流域水体持续酸化的污染问题,通过对“自然衰减”“异位修复”“风险管控”等治理途径分析,提出“风险管控+生态修复”模式开展了该区域内酸性废渣和废水的示范工程治理。在查明治理区域污染因子的基础上,采取“废渣防流失、复合阻隔控制、适生植物配比、污水收集处理和运行监测管理”的集成风险管控技术,分析工程实施前、实施中和实施后的固废属性,以及地表水、地下水和废渣渗滤液中污染因子的变化。结果表明:在投加0.35%~0.65%比例生石灰条件下,固废属性从第Ⅱ类一般工业固废改性为第Ⅰ类一般工业固废;工程完工时,地下水pH即可达标,硫酸盐超标倍数从最大5.3倍削减至1.2倍;工程实施3个月后,渗滤液pH稳定达标,硫酸盐超标倍数从最大3.2倍削减至1.7倍;工程实施7个月后地表水pH达标。基于风险管控的历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理,能够满足管控目标,并初步完成了技术推广和应用。

尾矿库支沟发育地形的排洪系统设计

某铁矿尾矿库库内支沟发育,右岸支沟距离初期坝较近,位于堆坝范围内,与主沟有山脊相隔。为安全排泄入库洪水、确保尾矿水澄清,结合场地地形地质条件,采取在主沟和右岸支沟分别设置排洪系统的方式。右岸支沟内初期采用排水斜槽-排水管,后期利用在山脊修建临时排水沟,主沟内采用排水井-排水管的方式。现尾矿库排洪出口水质清澈,运行正常。

改良云南红粘土强度特性研究

为了研究纤维、纤维水泥对云南红粘土强度的影响,对改良后的红粘土进行了直剪试验和无侧限抗压试验。试验结果表明,往红粘土掺入纤维、纤维水泥后,其强度有了显著的改善。随着纤维含量增加,改良红粘土的抗剪强度先增加后减小,掺入量0.05%～0.15%时有明显改善;无侧限抗压强度随着纤维掺入量的增加而增强。在水泥掺入量一定时,改良红粘土的无侧限抗压强度随着纤维掺入量和龄期的增加而增加。相对于纤维改良红粘土而言,纤维水泥对云南红粘土无侧限抗压强度改善更为明显。

尾矿污染研究进展的CiteSpace可视化计量分析

尾矿堆存存在占地面积大、污染因素多、污染持续时间长、综合利用产业化难度大等问题。利用CiteSpace软件绘制可视化知识图谱,对1985-2022年尾矿污染研究的中英文期刊文献从发文时间和发文量的趋势、发文作者及机构、关键词共现和聚类与突现、研究国家等方面进行了分析,指出尾矿污染的研究进展及重点为重金属污染后的土壤(水体)的污染(风险)评价和生态修复。对可视化计量结果的分析表明,尾矿污染防控的主要研究方向有重视尾矿回采可有效利用尾矿资源并削减堆存量;结合污控技术实施生态闭库能有效控制面源污染和长期污染;重点研发尾矿风化成土适用技术将成为综合利用的主要途径。

矿业废弃地污染防控技术及工程实践

矿业废弃地治理因解决“人地矛盾”而兴起,目前研究的重点和热点已经转变为解决“人污矛盾”,主要集中在重金属污染、矿山酸性废水、土壤化、综合利用及工程实践四个方面。文章以赤水河流域某历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理及生态恢复项目为实施案例,通过环境风险调查和评估、岩土工程勘察、风险管控+生态修复、实施效果评估的技术路线,历史遗留矿业废弃地中的酸性废渣和酸性废水得到了有效防控,已成为区域(流域)污染防控的典型案例和示范工程。

微观结构图像定量分析系统的设计与实现

微观结构图像的定量分析首先需经过图像的几何失真校正、图像切割、直方图修正、对比度增强、图像平滑、图像锐化、图像二值化和图像分割等一系列处理过程,然后才能进行包括形状特征参数、纹理特征参数以及空间关系特征参数三大类特征参数的提取。鉴于微结构图像的处理是一项难度高、数据量大、重复性强的工作,文中给出了一种以批量化处理、功能可定制为特色,基于MATLAB的微观结构图像定量分析系统的设计方案。系统以土体微结构图像为主要研究对象,阐述了系统的设计目标、总体设计、功能模块设计和实现原理,并给出关键设计部分实现代码。实际试验和应用实践表明,该系统能大大提高研究人员在土体及其他工程领域中微观结构图像定量分析中的工作效率。

昆明有色冶金设计研究院股份公司获中国发明协会颁发发明创业一等奖

中国发明协会公布第三届发明创业奖成果奖名单,由昆明有色院和昆明理工大学等共同完成的《历史遗留采选冶废弃地污染与风险管控原位技术及应用》喜获一等奖,这是昆明有色院首次斩获该类奖项。中国发明协会主办的“发明创业奖”于2005年经国家科技部批准设立,旨在表彰为社会经济发展和建设做出突出贡献的优秀发明项目,以促进知识产权双向转化,助力推动科技进步和社会发展。奖项的评选受到国家科学技术部、中华全国总工会、国家知识产权局等机关部委支持。

组合式垂直防渗在危废填埋场治理中的应用

某危废填埋场未设置妥善的环保设施,致使渗滤液下渗、迁移,污染地下水。为有效阻隔渗滤液对地下水的污染,结合场地工程地质和水文地质条件,在填埋场下游采用了上部高压旋喷灌浆+下部帷幕灌浆的工艺,提出了组合式垂直防渗搭接技术。填埋场环保治理项目实施以来,下游地下水水质显著改善,实现了原位风险管控目标。同时,也为其他原位风险管控的填埋场、尾矿库、渣库环保治理项目提供了借鉴。

岩溶地区尾矿库防渗设施基础处理方案

随着近年来国家和行业对安全及环保要求的持续提升,尾矿库的选址和建设成为矿山企业面临的一个难题。通过对云南省罗平县岩溶区某尾矿库防渗设施设计中的基础处理方案的选择,有力的支撑了项目安全设施设计和环境影响评价工作,节省了部分工程投资。尾矿库投入使用数年来,运行正常,可为今后在该地区尾矿库选址和建设提供借鉴和参考。

对某尾矿库泥石流防治措施的探讨

针对泥石流发育冲沟尾矿库的泥石流防治这一难题,在充分开展库区泥石流勘查的基础上,通过在已建排洪设施上游主控设施拦挡坝的设计,对泥石流起到了“水石分离”和“拦”的作用。与此同时,配套设置谷坊坝群对泥石流起到了“固”的作用,两者结合并加之利用沟谷内地形,形成人工阶梯-地形蓄泥消能系统。综合利用人工消能结构和自然消能结构,解决大坡度山区沟谷尾矿库坝体及排洪系统的安全受泥石流影响的问题。

砂砾石地基上尾矿坝的渗流控制措施研究

尾矿坝是一种特殊的水工建筑物,其渗流控制常成为工程安全的决定因素之一。为解决实际工程中砂砾石地基一次建坝尾矿坝渗流破坏问题,研究了前人经过工程实践和科学研究总结出的渗流控制技术。根据某工程实施条件,选择了一种联合渗流控制措施。

五个历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理及生态恢复工程通过初步验收

近日,昆明有色冶金设计研究院股份公司(昆明有色院)矿山工程设计院设计的镇雄县坡头镇老街磺厂等五个历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理及生态恢复工程顺利通过初步验收,该项目是昆明有色院在昭通市镇雄县开展的生态修复系列项目之一。昆明有色院在项目设计和实施过程中,解决了“区域适生植物组合选别”“临河废渣防流失”“松散废渣堆积边坡复合式挂网”“废渣陡坡客土喷播及配比优化”“酸性废渣中和预处理”等多个固废处置和生态修复技术难题。

公司设计项目被评为首届矿山生态修复十大典型案例

2022年9月6日-8日,中国岩石力学与工程学会在南京隆重召开矿山采动损害与生态修复专委会第一届矿山生态修复学术交流会。昆明有色冶金设计研究院股份公司(昆明有色院)设计完成的《镇雄县坡头镇海塘历史遗留硫磺冶炼废渣综合处置及生态恢复工程》荣获矿山生态修复十大典型案例。

昆明有色院参编的团体标准T/CI032-2022《矿山酸性污染全过程控制与治理技术指南》获批发布

5月20日,根据《中国国际科技促进会团体标准管理办法》的要求,由昆明理工大学主编、昆明有色冶金设计研究院股份公司等单位参编的《矿山酸性污染全过程控制与治理技术指南》(T/CI032-2022)团体标准正式发布实施。该团体标准依托国家重点研发计划课题并结合昆明有色院设计完成的“多石少土矿冶废弃地污染原位治理与修复技术”“高原山区历史遗留矿业废弃地污染原位防控关键技术”等数十项固废综合处置和生态修复研究报告和技术研发,实现对矿山酸性废渣和废水综合治理的理论完善和技术创新。

镇雄县坡头镇海塘历史遗留硫磺冶炼废渣综合处置及生态恢复工程通过初步验收

10月16日,昆明有色冶金设计研究院股份公司(昆明有色院)矿山工程设计院设计的镇雄县坡头镇海塘历史遗留硫磺冶炼废渣综合处置及生态恢复工程完成初步竣工验收,会议由建设单位昭通市生态环境局镇雄分局组织,项目所在地人民政府、设计、勘察、监理、施工、造价等单位参加了验收会。

硫磺冶炼废渣临河堆积边坡生态修复技术应用

滇东北某县境内历史遗留硫磺冶炼废渣采用采挖煤炭焚烧硫铁矿工艺,获得产品硫磺后就地无序堆存,常堆积在山谷、河边,经雨水冲刷及人为扰动废渣流失。这一历程形成了临河废渣堆积边坡。废渣虽为人工堆积,但经40多年自身固结作用,具有物理力学指标尚可的特点。在区域实施废渣综合治理和生态修复过程中,临河废渣堆积边坡生态修复路径成为了难点。该文采取一种适用于历史遗留硫磺冶炼废渣陡坡生态修复的挂网喷播方式,实现风险管控的同时,生态修复效果明显。

上游式尾矿坝在线安全监测技术浅析

本文以上游式尾矿坝为研究对象,主要从尾矿库坝体位移、渗流、库水位、干滩、降水量、库区监控和在线安全监测系统集成几个方面进行简述,同时给出尾矿库在线安全监测案例。

后锚固植筋技术在尾矿库浆砌石重力坝加高培厚工程中的应用

尾矿库浆砌石重力坝加高扩容工程与新建工程存在一些技术上的差异。结合红舍克尾矿库(北库)浆砌石重力坝加高培厚的工程实践,介绍了尾矿库浆砌石重力坝加高方式以及后锚固植筋技术在尾矿库浆砌石重力坝加高培厚工程中的应用,后锚固植筋技术的应用有效的解决了新老坝体连接、刚性坝排水以及温度应力场控制等问题,满足使用功能、环境保护和安全生产等要求。

《玉溪矿业有限公司龙都尾矿库中线法尾矿筑坝工程安全设施设计重大变更》通过评审

近日,云南省应急管理厅组织专家在昆明有色冶金设计研究院股份公司(昆明有色院)召开了《玉溪矿业有限公司龙都尾矿库中线法尾矿筑坝工程安全设施设计重大变更》评审会。云铜股份、玉溪矿业有限公司、玉溪大红山矿业有限公司等单位专家与昆明有色院相关设计大师、设计人员参加了会议。