專利名稱：尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尾礦處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修
復方法。
背景技術(shù)：
礦產(chǎn)資源對國民經(jīng)濟發(fā)展非常重要，我國有95%以上的能源和85%的工業(yè)原料 取自于礦產(chǎn)資源，可是礦產(chǎn)資源是一種不可再生的自然資源。為了提高礦產(chǎn)資源的利用率， 也為了保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，人們越來越重視尾礦的綜合利用及治理問題。當前 治理尾礦主要有以下幾種方法 復墾法將尾礦深埋地下，在覆蓋土壤上植樹、種草或建造房屋。該法不僅投資大， 而且浪費大量土壤資源，尾礦上種植的蔬菜或果樹經(jīng)檢含有不同程度殘毒，建造的房屋也 不宜居??； 尾礦庫法筑壩建庫囤積尾礦。尾礦庫是指筑壩攔截谷口等用以堆存選別有價值
的精礦后，存放含有大量不能處理的有用或有害成分的尾礦礦漿的場所。我國礦山礦物嵌
布粒度細，為了達到單體解離，需要將礦石磨得很細，它被排到尾礦庫自然干涸以后，遇到
大風，經(jīng)浮選被化學物品污染的尾礦會不斷地被吹到周邊地區(qū)，導致土壤污染、土地退化、
植被破壞及水體惡化，對周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的危害，有時甚至直接威脅到人畜的
生存。我國絕大多數(shù)尾礦多采用此法處理，全國現(xiàn)有尾礦庫4萬多座，堆積尾礦70多億噸，
其長年裸露、寸草不生，尾礦揚塵對空氣、水質(zhì)及土地形成嚴重污染； 充填法將尾礦返回礦井充填。它存量有限，成本較高； 固結(jié)法通常用水泥固化、瀝青固化和重金屬固定劑，不易恢復生態(tài)綠化。 以上所述的復墾、填充及固結(jié)三種尾礦治理方法，不僅治理成本大，而且改善不了
生態(tài)環(huán)境，并且對尾礦二次利用形成困難。我國雖已建有尾礦資源二次利用工程技術(shù)研究，
但以單個企業(yè)為主的研究方向不受重視，沒有專項資金投入，融資渠道不暢，尾礦綜合利用
資金籌措困難。故我國絕大多數(shù)尾礦采用尾礦庫堆存處理，長年裸露的尾礦得不到有效地
治理，周邊的環(huán)境仍在不斷惡化，同時由于雨水常年地直接侵蝕滲透，造成潰堤塌方等危害
人們生命財產(chǎn)安全的事故時有發(fā)生，裸露的尾礦庫變成禍害之源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用一種用凈化物對尾礦淺表凈化除去其油污和影響植物生長 的毒素，使其達到本植物生存的基本條件，同時在表面覆蓋一層粘土，再在粘土上面進行綠 化的尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法。 本發(fā)明尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其步驟如下 ①調(diào)查現(xiàn)狀小樣試驗測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，將試樣分隔成形狀、 厚度相同的面積均為0. 5m2的18等分小樣，選擇植物在各等分小樣上進行試驗性栽種，其 步驟如下
a、測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，確定土壤酸堿性； b、尾礦淺表凈化將每塊0. 5m2的尾礦小樣計18塊的淺表約25cm厚的尾礦按 1000 : 1 10的重量比滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應， 去污去毒，使尾礦淺表能達到植物生長的基本條件； c、覆蓋粘土選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : l
10 : 5 15的重量比在18塊的小樣淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層；
d、植被綠化選用九種植物幼苗——佛甲草、馬齒莧、馬蹄金、高羊茅、馬尼拉、吉 祥草、半枝蓮、絆根草和天鵝絨草，分兩組植于18塊小樣粘土層上，栽種當天澆透定根水， 然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤； 另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月；經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析， 優(yōu)選出佛甲草、馬齒莧和絆根草作為目標植物，從而確定修復方案； ②現(xiàn)場小規(guī)模試驗在尾礦庫現(xiàn)場選取300m2，將它分隔成形狀、厚度相同的6等 分，根據(jù)步驟①所確定的方案進行小規(guī)模試驗，其步驟如下 a、尾礦淺表凈化將選定的6塊淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 1 10的重量比 滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能 達到植物生長的基本條件； b、覆蓋粘土選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : l
10 : 5 15的重量比混合在6塊尾礦淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層；
c、植被綠化選用步驟①確定的佛甲草、馬齒莧和絆根草植物幼苗分兩組移植于 6塊粘土層上，栽種當天澆透定根水，然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤；另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月； 經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析，進一步確定佛甲草為植被的凈化和修復的最優(yōu)選方 案； ③大規(guī)模凈化修復對尾礦庫范圍內(nèi)的尾礦淺表進行凈化修復，其步驟如下
a、尾礦淺表凈化將淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 1 10的重量比滲入凈化物 生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到佛甲草 生長的基本條件； b、覆蓋粘土選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : l
10 : 5 15的重量比混和，在淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化選用佛甲草幼苗進行移植，當天澆透定根水，半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度
補水保持濕潤，可成活生根；在20天時按20kg/畝尿素撒施追肥，自然生長三個月即滿園。 佛甲草屬景天科多漿植物，莖高10-20cm，密度5000株/m2左右，脆莖細葉，柔澤如
馬齒莧，尖長而小，夏目開黃花，老苗經(jīng)霜則枯，慢慢枯萎脫落化成肥料，其時根部幼苗繼發(fā)
越冬，逢春迅速生長，生長壽命可達數(shù)十年，全年的綠葉期長達十個月以上。由于佛甲草自
身的特性，白天進行光合作用，夜間吸收二氧化碳并放出氧氣，因此它吸收二氧化碳和造氧
能力比普通草坪大三倍，它耐熱耐寒耐旱，養(yǎng)護簡單。經(jīng)試驗，佛甲草須根密實連成一片，一
方面固化了尾礦淺表土層，另一方面根部的微生物有分解轉(zhuǎn)化有害物質(zhì)的功能。 本發(fā)明的原理是尾礦中有毒金屬的一系列風化、氧化等物理、化學變化，實際上
主要是尾礦中的硫化物與地質(zhì)體、空氣和水發(fā)生物理、化學反應的結(jié)果。礦物對于環(huán)境條件的變化溫度、濕度是很敏感的?，F(xiàn)在通過凈化層、粘土層及植被層覆蓋，改變了氧化狀態(tài)環(huán) 境，起到了阻隔空氣、水和溫度直接對礦產(chǎn)資源產(chǎn)生影響的作用，是封存保護尾礦、治理污 染、美化環(huán)境的較好方法。
本發(fā)明尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法的優(yōu)點是 1、治理污染有效防止尾礦砂經(jīng)風吹形成塵暴污染空氣，污染地表水，污染土地； 可大量減少雨水滲透，減輕尾礦污染物及重金屬等地下水的污染； 2、修復生態(tài)改善和美化礦區(qū)環(huán)境；由于佛甲草自身的特性，白天進行光合作用， 夜間吸收二氧化碳并放出氧氣，因此它吸收二氧化碳和造氧能力比普通草坪大三倍，這樣 栽種地區(qū)的空氣環(huán)境質(zhì)量得到根本性改善，特別是夜間的氧氣含量得到大幅提高；
3、覆蓋層淺薄，節(jié)約大量土壤資源，有利于保護尾礦庫，節(jié)約礦產(chǎn)資源，極大的方 便了尾礦的二次利用，并提高了尾礦二次利用率； 在尾礦庫上實施本方法，與填充法和固結(jié)法相比，節(jié)約了治理成本；與復墾法相 比，在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，節(jié)約了大量土壤資源，而較之普通尾礦庫則是解決了其裸露尾礦 揚塵造成的環(huán)境污染；技術(shù)實施方便、成本低廉，有利于生態(tài)平衡和社會可持續(xù)發(fā)展，可取 得很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
具體實施方式

實施例一 —種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其步驟如下 ①調(diào)查現(xiàn)狀小樣試驗測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，將試樣分隔成形狀、 厚度相同的面積均為0. 5m2的18等分小樣，選擇植物在各等分小樣上進行試驗性栽種，其 步驟如下 a、測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，確定土壤酸堿性； b、尾礦淺表凈化將每塊0. 5m2的尾礦小樣計18塊的淺表約25cm厚的尾礦按 1000 : 10的重量比滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污 去毒，使尾礦淺表能達到植物生長的基本條件； c、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : i : 15的重
量比在18塊的小樣淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； d、植被綠化選用九種植物幼苗——佛甲草、馬齒莧、馬蹄金、高羊茅、馬尼拉、吉 祥草、半枝蓮、絆根草和天鵝絨草，分兩組植于18塊小樣粘土層上，栽種當天澆透定根水， 然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤； 另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月；經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析， 優(yōu)選出佛甲草、馬齒莧和絆根草作為目標植物，從而確定修復方案； ②現(xiàn)場小規(guī)模試驗在尾礦庫現(xiàn)場選取300m2，將它分隔成形狀、厚度相同的6等 分，根據(jù)步驟①所確定的方案進行小規(guī)模試驗，其步驟如下 a、尾礦淺表凈化將選定的6塊淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 10的重量比滲入 凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到 植物生長的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : i : 15的重量比混合在6塊尾礦淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化選用步驟①確定的佛甲草、馬齒莧和絆根草植物幼苗分兩組移植于 6塊粘土層上，栽種當天澆透定根水，然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤；另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月； 經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析，進一步確定佛甲草為植被的凈化和修復的最優(yōu)選方 案； ③大規(guī)模凈化修復對尾礦庫范圍內(nèi)的尾礦淺表進行凈化修復，其步驟如下
a、尾礦淺表凈化將淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 10的重量比滲入凈化物生石 灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到佛甲草生長 的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : i : 15的重
量比混和，在淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化；選用佛甲草幼苗進行移植，當天澆透定根水，半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 補水保持濕潤，可成活生根；在20天時按20kg/畝尿素撒施追肥，自然生長三個月即滿園。 滿園后一般不需人工澆水，春秋季節(jié)有少量蟲害發(fā)生，發(fā)現(xiàn)后按常規(guī)打藥即可。平時根據(jù)生 長情況，如植株黃瘦，可在春秋兩季選用尿素或復合肥進行追肥。
實施例二 —種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其步驟如下； ①調(diào)查現(xiàn)狀小樣試驗測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，將試樣分隔成形狀、 厚度相同的面積均為0. 5m2的18等分小樣，選擇植物在各等分小樣上進行試驗性栽種，其 步驟如下 a、測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，確定土壤酸堿性； b、尾礦淺表凈化將每塊0. 5m2的尾礦小樣計18塊的淺表約25cm厚的尾礦按 1000 : 5的重量比滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污 去毒，使尾礦淺表能達到植物生長的基本條件； c、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : 5 : io的重
量比在18塊的小樣淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； d、植被綠化選用九種植物幼苗——佛甲草、馬齒莧、馬蹄金、高羊茅、馬尼拉、吉 祥草、半枝蓮、絆根草和天鵝絨草，分兩組植于18塊小樣粘土層上，栽種當天澆透定根水， 然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤； 另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月；經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析， 優(yōu)選出佛甲草、馬齒莧和絆根草作為目標植物，從而確定修復方案； ②現(xiàn)場小規(guī)模試驗在尾礦庫現(xiàn)場選取300m、將它分隔成形狀、厚度相同的6等 分，根據(jù)步驟①所確定的方案進行小規(guī)模試驗，其步驟如下 a、尾礦淺表凈化將選定的6塊淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 5的重量比滲入 凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到 植物生長的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : 5 : io的重
量比混合在6塊尾礦淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層；
c、植被綠化選用步驟①確定的佛甲草、馬齒莧和絆根草植物幼苗分兩組移植于 6塊粘土層上，栽種當天澆透定根水，然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤；另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月； 經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析，進一步確定佛甲草為植被的凈化和修復的最優(yōu)選方 案； ③大規(guī)模凈化修復對尾礦庫范圍內(nèi)的尾礦淺表進行凈化修復，其步驟如下
a、尾礦淺表凈化將淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 5的重量比滲入凈化物生石 灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到佛甲草生長 的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : 5 : io的重
量比混和，在淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化選用佛甲草幼苗進行移植，當天澆透定根水，半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 補水保持濕潤，可成活生根；在20天時按20kg/畝尿素撒施追肥，自然生長三個月即滿園。 滿園后一般不需人工澆水，春秋季節(jié)有少量蟲害發(fā)生，發(fā)現(xiàn)后按常規(guī)打藥即可。平時根據(jù)生 長情況，如植株黃瘦，可在春秋兩季選用尿素或復合肥進行追肥。
實施例三 —種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其步驟如下 ①調(diào)查現(xiàn)狀小樣試驗測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，將試樣分隔成形狀、 厚度相同的面積均為0. 5m2的18等分小樣，選擇植物在各等分小樣上進行試驗性栽種，其 步驟如下 a、測量植被規(guī)模，尾礦庫表層取樣分析，確定土壤酸堿性； b、尾礦淺表凈化將每塊0. 5m2的尾礦小樣計18塊的淺表約25cm厚的尾礦按 1000 : 1的重量比滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污 去毒，使尾礦淺表能達到植物生長的基本條件； c、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : io : 5的重
量比在18塊的小樣淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； d、植被綠化選用九種植物幼苗——佛甲草、馬齒莧、馬蹄金、高羊茅、馬尼拉、吉 祥草、半枝蓮、絆根草和天鵝絨草，分兩組植于18塊小樣粘土層上，栽種當天澆透定根水， 然后分兩組進行對比，一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤； 另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月；經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析， 優(yōu)選出佛甲草、馬齒莧和絆根草作為目標植物，從而確定修復方案； ②現(xiàn)場小規(guī)模試驗在尾礦庫現(xiàn)場選取300m2，將它分隔成形狀、厚度相同的6等 分，根據(jù)步驟①所確定的方案進行小規(guī)模試驗，其步驟如下 a、尾礦淺表凈化將選定的6塊淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 1的重量比滲入 凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到 植物生長的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : io : 5的重
量比混合在6塊尾礦淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化選用步驟①確定的佛甲草、馬齒莧和絆根草植物幼苗分兩組移植于6塊粘土層上，栽種當天澆透定根水，然后分兩組進行對比， 一組是半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 共補水三次，三個月內(nèi)保持土壤濕潤；另一組是按自然狀態(tài)，不進行養(yǎng)護，就地觀察三個月； 經(jīng)過反復試驗，對結(jié)果進行統(tǒng)計分析，進一步確定佛甲草為植被的凈化和修復的最優(yōu)選方 案； ③大規(guī)模凈化修復對尾礦庫范圍內(nèi)的尾礦淺表進行凈化修復，其步驟如下
a、尾礦淺表凈化將淺表約25cm厚的尾礦按1000 : 1的重量比滲入凈化物生石 灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到佛甲草生長 的基本條件； b、覆蓋粘土 選用粘性土壤篩細，按土壤復合肥泥炭土為iooo : io : 5的重
量比混和，在淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層； c、植被綠化選用佛甲草幼苗進行移植，當天澆透定根水，半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度 補水保持濕潤，可成活生根；在20天時按20kg/畝尿素撒施追肥，自然生長三個月即滿園。 滿園后一般不需人工澆水，春秋季節(jié)有少量蟲害發(fā)生，發(fā)現(xiàn)后按常規(guī)打藥即可。平時根據(jù)生 長情況，如植株黃瘦，可在春秋兩季選用尿素或復合肥進行追肥。
8
權(quán)利要求
一種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其特征及步驟如下a、尾礦淺表凈化將淺表約25cm厚的尾礦按1000∶1～10的重量比滲入凈化物生石灰，使其與尾礦中的有毒成分發(fā)生酸堿中和反應，去污去毒，使尾礦淺表能達到佛甲草生長的基本條件；b、覆蓋粘土選用粘性土壤篩細，按土壤∶復合肥∶泥炭土為1000∶1～10∶5～15的重量比混和，在淺表凈化層上部均勻鋪設(shè)約5cm厚度的粘土層；c、植被綠化選用佛甲草幼苗進行移植，當天澆透定根水，半個月內(nèi)根據(jù)土壤濕度補水保持濕潤，可成活生根；在20天時按20kg/畝尿素撒施追肥，自然生長三個月即滿園。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其特征在于尾礦和凈化物生石灰的混合重量比優(yōu)選iooo : 5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其特征在于土壤復合肥泥炭土的混合重量比優(yōu)選iooo : 5 : io。
全文摘要
一種尾礦庫表層凈化與佛甲草生態(tài)修復方法，其步驟如下a、尾礦淺表凈化；b、覆蓋粘土；c、植被綠化。其優(yōu)點是治理污染；修復生態(tài)；在尾礦庫上實施本方法，與填充法和固結(jié)法相比，節(jié)約了治理成本；與復墾法相比，在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，節(jié)約了大量土壤資源，而較之普通尾礦庫則是解決了其裸露尾礦揚塵造成的環(huán)境污染；技術(shù)實施方便、成本低廉，有利于生態(tài)平衡和社會可持續(xù)發(fā)展，可取得很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號B09B3/00GK101767103SQ200910273478
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者歐陽春平, 祝辛卯 申請人:武漢立體綠化有限公司