个旧锡矿尾矿库地球化学特征及环境影响分析

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本文针对个旧锡多金属矿官家山尾矿库,采用粒度测试、X射线粉晶衍射测试、常量元素测试、微量元素测试等多种方法综合研究尾矿的矿物成分、化学成分及有用组分含量等特征;结合尾矿库周边浅层地下水及土壤的重金属元素分析数据。探讨尾矿库中元素空间分布特征及其对环境的影响。获得主要成果如下:(1)尾矿库元素分布基本特征:尾矿主要成分为碳酸盐、透辉石、石英,还有平均含量为3%左右的不透明金属矿物(以黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿为主,褐铁矿化普遍;还可见赤铁矿、毒砂、锡石)。元素在尾矿库中出现一定的分带现象,从坝体向尾矿库池方向大致可分为3个带:(S、Au、Fe、Te)→(CaO)→(K2O、Re、Sn、SiO2、T1)。(2)Si、Fe、S等在个旧官家山尾矿中元素含量相对较高,一般以各自的独立矿物形式存在,所以他们的分异作用明显。Si主要存在于较轻的石英和绢云母等脉石矿物中,密度较小,迁移距离远,总体在远离坝体的位置富集。Fe和S是构成个旧官家山尾矿中金属矿物的主要元素,如黄铁矿和黄铜矿,这些矿物的密度较大,不容易被水搬运,所以在坝体位置相对富集。(3)从次生矿物组合和含量看,个旧官家山锡多金属尾矿库处于风化的初级阶段。一般来说石英和硅酸盐矿物结构稳定,其中元素不容易被释放和迁移;金属硫化物在表生作用条件下较易风化,元素发生迁移和转化。但是尾矿库深部尾矿堆放时间最长,导致Si也遭受一定程度的流失而含量降低。Cu和S在风化过程中容易迁移和流失,而Fe的迁移能力较弱,所以在坝体位置Cu和S在深部含量低,Fe的含量相对高。(4)尾矿综合利用:尾矿库成矿元素有Sn、Pb、Zn、Cu和In,这几个元素都已达到工业品位或综合利用品位。经初步计算个旧官家山尾矿库Sn资源量约为112000t,Pb资源量约为120000t,Zn资源量约为140000t,Cu的资源量约为67000t,In的资源量约为38.4t。具有较高的开采回收再利用价值。(5)尾矿库对周边的环境效应:有多个浅层地下水样品中的元素含量超标,且通过对这些元素的地球化学元素浓度分布可以发现,采、冶矿及尾矿堆积等对浅层地下水的影响显著,虽然其它有些元素浓度尚未超地下水三级标准,但多种元素浓度处于较高水平,显而易见矿区地下水已受到较明显的污染。由于尾矿库周边处于碱性还原的环境,不利于重金属元素的氧化溶解作用,所以其污染主要以固体颗粒物的形式存在,并且随着距离的增加而有所衰减。重金属污染在土壤中的扩散较慢范围也相对较小,主要集中在尾矿库、冶炼厂和采矿坑周边。
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