尾矿库扬尘综合治理措施研究

李涛刘辉王英杰

招金矿业股份有限公司蚕庄金矿山东烟台265402

摘要：尾矿库扬尘产生主要是由于尾矿颗粒细、坝体高风速大、干滩长和多管排放不到位所致，而治理这些扬尘需要采取综合治理措施才能达到理想效果。通过生产管理措施和重点地段治理措施的综合治理，最终达到尾矿库扬尘治理的目的。本文探讨了尾矿库扬尘综合治理措施。

关键词：尾矿库；扬尘；综合治理；措施

尾矿库是环境空气污染的来源之一，在矿区的影响更为显著。尾矿库的大量存在对环境空气质量构成了严重威胁，其对大气环境的污染主要是通过尾矿库扬尘。由于矿山尾矿颗粒极细，排出的尾矿干燥无覆盖时，遇大风极易扬尘，人吸入后极易导致呼吸道疾病。因此，亟待对尾矿库扬尘污染的特点和规律开展研究，并提出防治对策。

1尾矿库扬尘形成原理

1.1尾矿颗粒分离

引起干滩表面的尾矿颗粒分离的原因一般为气温变化，例如:盛夏、严寒季节白天和晚上的温差变化较大，热胀冷缩作用很容易使得尾矿颗粒分离。另外，气象变化也是引起颗粒分离的重要因素，例如降雨或刮风等天气变化也会导致土体颗粒间状态从结合的比较紧密到松散分离。

1.2尾矿颗粒运移

在尾矿颗粒发生分离后，由于空气流动的影响，颗粒会发生运移。影响尾矿颗粒运移的因素一般有:①尾矿颗粒自重；②尾矿颗粒之间的凝聚力。尾矿颗粒的运移的状态一般有3种形式：

(1)悬浮式运移。尾矿粒径一般为0.02～0.10mm，容易形成悬浮式运移，该方式颗粒的运移距离最远，悬浮颗粒一般占运移颗粒总量的3%～30%，一旦尾矿颗粒悬浮起来，则运移速度和距离将受制于风力。

(2)跳跃式运移。尾矿粒径一般为0.10～0.50mm，容易形成跳跃式运移，该运移方法尾矿颗粒沿着地表旋转前进，运移距离比悬浮颗粒近。跳跃前进的颗粒速度受到风力和尾矿颗粒旋转的影响。跳跃式运移颗粒转速一般为1200～60000次/min，跳跃式运移颗粒一般占运移颗粒总量的55%～72%。

(3)蠕动式运移。一般颗粒粒径为0.50～1.00mm，容易形成蠕动式运移，由于颗粒较大，一般在风力作用下推动尾矿颗粒沿地表蠕动或者旋转向前运移。蠕动式运移占运移颗粒总量的7%～25%。

1.3尾矿颗粒沉积

在尾矿颗粒运移过程中，由于风速降低或者发生降雨导致尾矿颗粒沉积，一般来说首先较粗的尾矿颗粒开始沉积，然后中等粒径的颗粒沉积在粗颗粒附近，一小部分较细的颗粒将在风中悬浮。

2尾矿库扬尘综合治理措施

2.1生产管理措施

(1)控制干滩长度。尾矿库干滩的长短对尾矿库的安全起到关键作用，是大坝安全的重要保证，尾矿库在干滩长度的管理中，出于考虑安全及生产管理的漏洞、坝体渗水等原因，实际长度均大于国家规定的长度，使得在主坝和副坝库内坡形成较大一片干滩，在春季一遇大风天气，细颗粒尾矿沙就会扬起，污染周边环境。今后矿山将逐步在各尾矿库安装尾矿库安全监视系统，加大对库区渗水的治理，在满足国家规定的干滩长度上，合理设置干滩长度，尽量减少干滩长度和扬沙量，在源头上进行扬尘污染治理。

(2)加强多管排放。目前矿山尾矿库在多管排放具体管理和生产安排上还存在一定问题，今后矿山将加强这方面的管理和资金投入，即①多管排放间距应按库区地形、干滩情况计算确定，避免盲目敷设现象发生。②在放矿管理上，设专人管理，并根据多年的经验，控制放矿间隔时间，使尾矿干滩的尾矿含有一定水分，达不到扬尘起动的条件。③严格按多管排放的程序管理，杜绝独管排放现象，使这一方法起到其应有的作用。

(3)主坝复垦绿化。主坝绿化采用边坡复垦绿化，即在主坝尾矿沙表面铺筑0.3m厚粘土，然后种植灌木，施撒生根粉和保水剂并施加一定的肥料，同时加强日常洒水等管理，这样即可以保证植物的生长，最终达到成活的目的，目前边坡绿化的植被长势良好，与一般土壤边坡绿化具有相同的效果。

2.2重点地段扬尘治理措施

(1)粉尘覆盖剂。粉尘覆盖剂是最近几年发展起来的一种新技术，是治理尾矿库干滩产生扬尘的有效手段之一，该覆盖剂是一种无毒无味的灰白色乳液，是由特殊的高分子聚合物组成，它和微细粉尘保持着特殊的浸透力和结合力，喷洒后4h，表面硬化，可在地表形成1～3mm的硬盖，将粉尘罩住，喷洒1次可保持3～6个月，可用人工或洒水车喷洒。由于抑制了风蚀作用，有利于植物的生长。粉尘覆盖剂的主要技术指标如表9所示。

(2)干滩喷淋。建造专用的输水管网，通过洒水或形成水帘的方式增加尾矿砂的含水率，砂子在湿润的情况下，粘滞性增加，团聚作用加强，这是减少扬尘污染的一种常用方法，喷淋水一般均从尾矿库中取。喷淋防尘系统一般由防尘喷枪、电磁阀、供水泵、管路、阀门、配电及喷淋自动控制系统等组成。在北方，为防止冬季喷淋防尘系统无法正常作业，在每个喷淋喷枪控制电磁阀后面安装自动泄水阀，将洒水喷枪内的存水放净。根据场地、供水管路布置及周围环境等，洒水喷淋设备布置可分为单边、两边等多种方式，喷淋系统运行分程序控制、手动控制2种运行方式。程序控制主要是根据尾矿干滩喷淋降尘的实际需要，按设定的程序，用洒水喷枪进行同时喷淋降尘、循环喷淋除尘、定时喷淋防尘等多种形式的自动运行，同时，还可根据特殊情况，随时调整运行程序，增减喷淋时间。手动控制就是根据需要，逐一操作控制箱中或现场控制某个洒水喷枪电磁阀的开、停按钮，人为控制各洒水喷枪的运行。

(3)干滩绿化。尾矿库干滩绿化的前提条件是尾矿库由多个子库组成，可以分库运行和管理，即每个子库停运的时间不能少于3a，以便给干滩绿化植物生长提供必要的周期。尾矿库的尾矿岩土理化性状极差，缺肥、缺水，微量元素贫乏，无毒性。针对这种状况，覆土方法自然是恢复植被的最好的方法。该技术主要是通过树种选取、应用生根粉和保水剂及在尾矿粉上覆盖稻壳和一定厚度覆土等途径来解决植物生长所需的条件。生态恢复中植物的选择尤其是先锋植物的选择非常重要。选择应遵循2个原则：一是要对尾矿干滩的极端条件具有耐性；二是要适应当地的气候条件，最好是乡土植物。一般应以乡土植物作先锋植物。主要植物有刺槐、紫穗槐、沙棘、火炬、杨树、臭椿、杏树、连翘、桃红、丁香以及草苜蓿、地锦等。由于尾矿库土壤养分贫瘠，从基质改良的需要和维护生态系统的长期稳定性来说，豆科植物因其固氮作用在废弃地的生态恢复中起着重要的作用。生根粉能使各种植物提高生理活性，加速生长速度，提高成活率，同时还具有新型、广谱、高效、无药害、不污染环境等特点，是一种绿色植物生长调节剂。在矿山生态恢复中可提高苗木成活率。保水剂是具有高吸水特性的功能性高分子材料的统称。它能吸收自身质量几百倍的水分，防止土壤侵蚀、结壳、变硬、盐渍化。灌溉使表土流失率降低95%，土壤水入渗性提高35%以上，氮磷淋溶损失减少80%。保水剂的使用方法有拌土、拌种或包衣和蘸根等。

结束语

一般尾矿中含有有害物质和重金属，一旦形成扬尘或酸雨将会对周边的动植物造成危害，尤其会对周边的活动人群的身体健康产生影响。随着环境保护要求的提高，社会上对防治尾矿库扬尘污染的重视程度越来越高，因而有必要对尾矿库扬尘污染的特点、规律和治理措施展开专项研究。

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