CN102974598A - 一种铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，该方法利用木贼对重金属的高耐受性，以及其对尾矿的改造能力，通过在尾矿上种植木贼达到修复尾矿库的目的，另外由于木贼是具有经济价值的药用植物，因此还能创造一定的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾矿修复技术，特别地涉及一种铅锌矿浮选尾矿的修复技术。
背景技术
目前铅锌矿浮选尾矿回收硫铁矿时，多采用硫酸作为选硫的调整剂和活化剂，铅锌硫化矿依次浮选铅锌后，锌尾选硫的浮选浓度较低。因此需加入大量的浮选药剂，特别是硫酸，这造成最终排放的铅锌矿浮选尾矿中硫酸根含量很高，另外尾矿中的二价铁离子容易被氧化成三价铁离子，被氧化之后导致整个尾矿呈酸性，丛该尾矿中流出的水既具有很强的酸性，又具有很强的氧化腐蚀能力，会导致尾矿区所在的周边区域的水资源受到污染。
而这种尾矿自身的氧化、酸化都是丛尾矿表面开始的，因此要防止尾矿发生酸化最好的办法就是在尾矿表面形成植被，通过植被的根系分泌物以及其伴生微生物的作用改变尾矿的酸碱度，以及改变尾矿的氧化还原微环境，从而达到防止尾矿变成酸性尾矿的目的。
木贼（Equisetum hiemale L.）是一种多年生草本蕨类植物。木贼可以入药，具有散风热、退目翳的功效，可以用于外感风热之目赤多泪，目生翳膜的病症，也可以用于治疗便血，痔疮出血。目前木贼的种植技术尚未多见，而市场上所见木贼药材则基本来自于野生木贼。
发明内容
本发明提供了一种铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，该方法利用木贼对重金属的高耐受性，以及其对尾矿的改造能力，通过在尾矿上种植木贼达到修复尾矿库的目的，另外由于木贼是具有经济价值的药用植物，因此还能创造一定的经济效益。该方法包括以下步骤：
（1）尾矿表面处理：对尾矿表层进行深度为20厘米的翻耕，并在翻耕时按照每平方米2～10千克的硼砂用量施用于尾矿表面，并且通过翻耕将硼砂与尾矿混合均匀，之后将翻耕过的尾矿地放置2～3天，之后将尾矿表面整平；
（2）种植木贼：待尾矿表面处理结束之后，将木贼幼苗移栽到经过处理的尾矿上，移栽时在整平的尾矿上按间距10厘米×10厘米挖小坑，小坑直径与深度以3厘米为标准，木贼幼苗***小坑后将尾矿回填并轻轻压实，移栽结束后用1％的草酸钠溶液进行浇灌，要将水浇透；
（3）木贼的日常管理：木贼生长过程中不需人为干预；
（4）木贼的收获：木贼生长至50～60厘米高时即可进行收获，木贼的孢子叶球生于茎顶，因此在收获木贼时应先轻扫其茎顶，使其孢子叶球掉落，保证其孢子叶球不被收割掉，在收获木贼时从地面往上10～15厘米处割断，保留地面部分，收取植物茎的上部。
优选地，选择5月份进行木贼的定植。
优选地，选择背阴的尾矿进行木贼种植
优选地，在尾矿表面施用硼砂的量根据尾矿酸度确定，尾矿酸度的测定方法如下：取1g尾矿将其置于10g蒸馏水中，充分搅拌1分钟后静置24小时，之后测定水的pH值，如果2<pH<3，则每平方米施用硼砂2～4千克，如果1<pH<2，则每平方米施用硼砂4～6千克，如果pH<1，则每平方米施用硼砂6～10千克。
通常为了消除尾矿中的酸性，常常使用生石灰来中和酸性，但是由于铅锌矿浮选尾矿中含有大量硫酸根，而硫酸根与钙离子会形成微溶性的硫酸钙沉淀，破坏尾矿结构，影响植物在其上的生长，因此选用硼砂来中和酸性。
本发明的创新点在于将治理铅锌尾矿与种植经济型作物结合到一起。铅锌尾矿对于植物生长而言主要的理化特性是酸性强，基质具有潜在的氧化性，重金属含量高，尤其是铅、锌含量高。而选择木贼的原因就在于其恰好能克服上述尾矿对其他植物极为不利的特性，木贼对重金属具有突出的抗性，尤其对于铅和锌，具有高耐受度，而且经过一段时间的生长还能降低锌含量，起到改善尾矿性状的作用。木贼对土壤酸性具有一定的耐受度，经过简单的硼砂处理后即可种植，这样的操作成本低廉，方便易用。
从另一个角度来讲，在尾矿上种植木贼，不需要占用良田，这在土地资源日益紧缺的今天很有意义，另外木贼本身价值不菲，可以创造出可观的经济价值。
具体实施方式
下文中的实验数据使用如下方法测定：pH值的测定使用无锡市梅湖电力仪表有限公司生产的PHG-2081型工业pH计，铅和锌的测定使用原子吸收分光光度法，微生物量氮的测定使用消煮、碱化蒸馏法。
实施例1
在广东凡口铅锌矿的浮选尾矿库进行本发明所述的尾矿修复，按以下步骤进行：
（1）尾矿表面处理：在五月初对尾矿表层进行深度为20厘米的翻耕，经过测定其酸度，pH＝1因此在翻耕时按照每平方米8千克的硼砂用量施用于尾矿表面，并且通过翻耕将硼砂与尾矿混合均匀，之后将翻耕过的尾矿地放置3天，之后将尾矿表面整平；
（2）种植木贼：待尾矿表面处理结束之后，将木贼幼苗移栽到经过处理的尾矿上，移栽时在整平的尾矿上按间距10厘米×10厘米挖小坑，小坑直径与深度以3厘米为标准，木贼幼苗***小坑后将尾矿回填并轻轻压实，移栽结束后用1％的草酸钠溶液进行浇灌，要将水浇透；
（3）木贼的日常管理：木贼生长过程中不需人为干预；
（4）木贼的收获：木贼生长至50～60厘米高时即可进行收获，木贼的孢子叶球生于茎顶，因此在收获木贼时应先轻扫其茎顶，使其孢子叶球掉落，保证其孢子叶球不被收割掉，在收获木贼时从地面往上10～15厘米处割断，保留地面部分，收取植物茎的上部。
种植结果，大约3个月左右即可收获第一茬木贼，经过1年时间，共收木贼4茬，每100平米收获干木贼4.7千克。另外，测定了种植之前的尾矿以及种植一年木贼之后木贼丛中尾矿的物化指标，见下表：
| pH值 | 铅（mg/kg） | 锌（mg/kg） | 微生物量氮（mg/kg） | |
| 种植前 | 1 | 4250 | 2654 | 0.63 |
| 种植一年后 | 5.5 | 3682 | 769 | 1.84 |
实施例2
在广东凡口铅锌矿的浮选尾矿库进行本发明所述的尾矿修复，按以下步骤进行：
（1）尾矿表面处理：在五月初对尾矿表层进行深度为20厘米的翻耕，经过测定其酸度，pH＝2因此在翻耕时按照每平方米5千克的硼砂用量施用于尾矿表面，并且通过翻耕将硼砂与尾矿混合均匀，之后将翻耕过的尾矿地放置3天，之后将尾矿表面整平；
（2）种植木贼：待尾矿表面处理结束之后，将木贼幼苗移栽到经过处理的尾矿上，移栽时在整平的尾矿上按间距10厘米×10厘米挖小坑，小坑直径与深度以3厘米为标准，木贼幼苗***小坑后将尾矿回填并轻轻压实，移栽结束后用1％的草酸钠溶液进行浇灌，要将水浇透；
（3）木贼的日常管理：木贼生长过程中不需人为干预；
（4）木贼的收获：木贼生长至50～60厘米高时即可进行收获，木贼的孢子叶球生于茎顶，因此在收获木贼时应先轻扫其茎顶，使其孢子叶球掉落，保证其孢子叶球不被收割掉，在收获木贼时从地面往上10～15厘米处割断，保留地面部分，收取植物茎的上部。
种植结果，大约3个月左右即可收获第一茬木贼，经过1年时间，共收木贼4茬，每100平米收获干木贼5.3千克。另外，测定了种植之前的尾矿以及种植一年木贼之后木贼丛中尾矿的物化指标，见下表：
| pH值 | 铅（mg/kg） | 锌（mg/kg） | 微生物量氮（mg/kg） | |
| 种植前 | 2 | 3694 | 2314 | 0.59 |
| 种植一年后 | 6 | 3012 | 735 | 1.70 |
本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明内容作出替换或变型，但是这些替换或变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或变型均在本发明要求保护的权利范围内。
Claims (4)
1.一种铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，该方法包括以下步骤：
（1）尾矿表面处理：对尾矿表层进行深度为20厘米的翻耕，并在翻耕时按照每平方米2～10千克的硼砂用量施用于尾矿表面，并且通过翻耕将硼砂与尾矿混合均匀，之后将翻耕过的尾矿地放置2～3天，之后将尾矿表面整平；
（2）种植木贼：待尾矿表面处理结束之后，将木贼幼苗移栽到经过处理的尾矿上，移栽时在整平的尾矿上按间距10厘米×10厘米挖小坑，小坑直径与深度以3厘米为标准，木贼幼苗***小坑后将尾矿回填并轻轻压实，移栽结束后用1％的草酸钠溶液进行浇灌，要将水浇透；
（3）木贼的日常管理：木贼生长过程中不需人为干预；
（4）木贼的收获：木贼生长至50～60厘米高时即可进行收获，木贼的孢子叶球生于茎顶，因此在收获木贼时应先轻扫其茎顶，使其孢子叶球掉落，保证其孢子叶球不被收割掉，在收获木贼时从地面往上10～15厘米处割断，保留地面部分，收取植物茎的上部。
2.权利要求1中所述的铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，其特征在于选择5月份进行木贼的定植。
3.权利要求1中所述的铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，其特征在于选择背阴的尾矿进行木贼种植。
4.权利要求1中所述的铅锌矿浮选尾矿的生物修复方法，其特征在于在尾矿表面施用硼砂的量根据尾矿酸度确定，尾矿酸度的测定方法如下：取1g尾矿将其置于10g蒸馏水中，充分搅拌1分钟后静置24小时，之后测定水的pH值，如果2<pH<3，则每平方米施用硼砂2～4千克，如果1<pH<2，则每平方米施用硼砂4～6千克，如果pH<1，则每平方米施用硼砂6～10千克。
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