[发明专利]一种含有毒重金属的尾矿渣场复垦还田安全经济的方法

说明书

技术领域

本发明属于尾矿库复垦还田领域，尤其涉及一种含有毒重金属的尾矿渣场复垦还田安全且经济的方法。

背景技术

深埋于地下的金属矿石，在经过地下或露天开采出来以后，通常情况下矿石必须经过选矿活动，将其中的有用金属元素或其它非金属元素做进一步浓缩富集后用于矿石冶炼。但是在选矿富集有用元素(如金、汞、铅、锌、铬、砷、铜、锌、镍等)后，选矿的废弃物——尾矿，由于现有的经济技术原因，尾矿中必然存在一定含量的重金属元素(如汞、铅、镉、铬、砷、铜、锌等)，在大风吹扬、降水淋浴的作用下，其中重金属元素(通常尾矿中重金属元素含量高于土壤、地下水几十倍～上万倍)会导致地表水、地下水及农田土壤中的重金属含量明显增高，严重时水土环境重金属含量超过国家水土环境限值标准，直接或间接危害人群健康安全，国内外由于重金属污染形成的“癌症村”的报道屡见不鲜。

金属矿山尾矿渣是矿区水土环境重金属的重要污染源，因此尾矿库闭库后，需要在尾矿渣表面上覆土或其他覆盖物，阻断大风吹扬、降水淋溶对环境的污染。由于金属尾矿渣中含有大量的重金属元素，因此通常的做法是覆盖土层，植树种草。由于担心复垦还田后农作物中重金属含量超标的问题，因此目前很少通在我国，金属尾矿库是矿区数量巨大的废弃地，因此尾矿渣场复垦还田在隔绝环境污染源基本功能的基础上，还能大量增加可耕地，缓解因城镇化建设不断减少的耕地数量具有重要的社会效益、环境效益和经济效益。但是复垦还田首要的条件就是必须保障复垦还田后的农田土壤重金属含量符合国家农田土壤重金属含量限值标准、种植的农作物中的重金属含量必须低于国家食品卫生限量标准。也就说复垦后的土壤重金属含量不能超过国家规定的标准，才能保障种植的农作物中相应的重金属元素含量低于国家农作物食用标准。而保证复垦后的农田土壤重金属低于国家标准方法有两种方法：一是尾矿渣表面覆盖的净土足够厚，有人认为种植小麦的农田土壤厚度须大于1.2m，但是这种方法需要大量的取土土源和工程费用；二是采用一种方法，在尾矿渣与覆盖净土之间铺设一个隔离层，避免尾矿渣中的重金属含量通过毛细管作用上升而导致农作物重金属含量超标的方法，从而减少覆盖用土厚度，达到安全且经济的复垦方法。即含有重金属的尾矿渣场复垦还田必须保障安全和经济两个条件，才能具有实用和推广价值。而目前国内外含有毒重金属的尾矿渣场复垦后的土地仅仅用于植树种草绿化环境，还没有安全且经济的复垦还田的技术发明。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种含有毒重金属的尾矿渣场复垦还田安全经济的方法，旨在解决含有毒重金属的尾矿渣场复垦还田安全且经济的技术方法，即在保障农作物食用安全的前提下，覆土厚度尽可能小，即安全经济的复垦还田技术方法。

本发明实施例是这样实现的，一种含有毒重金属的尾矿渣场复垦还田安全经济的方法，该方法包括以下步骤：

含有毒重尾矿渣场推平、碾压扎实，依据地势坡度四周修建农田排水沟；

在推平碾实的尾矿渣场上，铺设碾实的三合土作为隔离层。

覆盖净土，碾实；

再覆盖净土，碾实；

采用旋耕机耕地深度20～25cm；

覆盖生土土壤熟化及营养化；

种植旱地农作物。

进一步、作为隔离层的三合土厚度为10cm，三合土成分为黄土、熟石灰及细沙，其体积比5∶3∶2，在铺设过程中要晒水5-10％，均匀碾实。隔离层起到阻挡尾矿渣中高含量的重金属元素通过毛细管作用上升进入其上覆盖的净土中，同时起到减少覆土厚度的重要作用。

进一步、覆盖碾实的净土厚度为40cm，再覆盖压实的净土厚度30cm，即两层需要分层碾压，前者继续发挥阻断重金属作用，后者主要为耕作层部分土壤。外运净土总厚度为70cm。

进一步、采用旋耕机耕地深度为20-25cm。

进一步、覆盖净土土壤熟化及营养化时间应1年。

进一步、覆盖生土土壤熟化及营养化的方法为：种植豆科类植物，氮肥、磷肥及有机肥混合使用，加速土壤熟化。年种植豆科类两季，在未成熟时旋耕入地，熟化土壤增加有机质及氮，增加农作物产量。

进一步、种植的农作物旱地小麦、玉米。

本发明具有以下优势：

(1)隔离层技术：采用10cm后的三合土材料及结构，作为隔离材料，最大程度隔断尾矿渣中的毒重金属元素通过毛细管作用上升到覆盖的耕作层(0-20cm)土壤中，而导致农作物食用部分(小麦、玉米籽粒)重金属元素超准而危及人群健康安全。隔离层的使用，减少了覆盖净土厚度50cm，减少复垦工程费用30％。