尾矿

尾矿是矿山废弃物

尾矿是目标矿物从矿石中提取后剩下的废料。它们包括:

  • 压碎岩
  • 微量金属,如铜、汞、镉、锌等。
  • 加工中使用的添加剂,如石油副产品、硫酸和氰化物。

尾矿坝

尾矿通常以湿浆的形式储存在土坝后面的地表上。

目前全球还没有对尾矿坝进行全面的登记。据估计有大约有18000座水坝,其中3500座处于活跃状态.然而,这个数字可能要高得多。例如,仅中国就有1.2万多个尾矿坝。

常规尾矿坝的建造方式有三种:

  • 上游:坝体的新高度是建在先前沉积的尾矿上。这种方法尤其危险,因为底部的尾砂会液化并崩塌,为整个结构倒塌让路。
  • 下游:在那里,新的坝堤从尾矿中向外建造,并在先前的坝堤之上。每一个新等级在结构上都独立于尾矿,因此被认为比上游大坝更安全。
  • 中心线:坝体的新高度建在尾矿和现有堤防的顶部。这种方法是上游技术和下游技术的结合。
顺序抬高尾矿坝的类型。信贷:网格
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尾矿坝的类型直接关系到尾矿坝结构的安全。工程师们发现,尾矿坝往往是最安全的,也就是说,最抗倒塌,当它们不是建在之前沉积的尾矿上或使用之前沉积的尾矿时.然而,最安全的大坝,比如下游大坝,建设成本更高,因为它们需要更多的建筑材料,而上游大坝则更便宜

尾矿坝vs水坝

虽然尾矿坝和蓄水坝有相似之处,但了解它们的不同是很重要的,以便理解其中的原因。”尾矿坝的失败率明显高于供水水库大坝的失败率.”

最终的结果是建造一座蓄水大坝。它是资产。用于建造和维护大坝的资源被视为对资产的投资。另一方面,尾矿坝除了储存矿业公司认为是废物的材料之外,没有其他用途。从经济角度来看,矿业公司有动机尽可能少地投资尾矿存储,因为大坝没有创造价值。尾矿坝不安全的一个主要原因是,安全建造它们的成本太高,而且矿业公司没有投资这些资源的动机。

随着时间的推移,尾矿坝会逐渐建成,因为矿山会产生更多的废物,而水电站大坝则是一次性建成的。这意味着,如果矿山更换了经营者,如果矿山开采到更深的矿床时矿石的类型发生了变化,或者采矿公司面临经济压力,安全监管可能会发生重大变化。例如,波利山大坝原本是一个中线大坝,但在运行过程中进行了修改,使用沉积的尾矿来支撑结构核心。

水坝与尾矿坝的区别。信贷:网格
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尾矿坝的替代方案

除了传统的大坝,还有其他的尾矿处理方法,包括:

  • 回填:尾矿通常与水泥之类的粘合剂结合在一起,然后在地下作业中用来填充空隙。这被广泛认为是最安全的尾矿处置方式。
  • 过滤后的尾矿:(有时称为干堆):经过磨矿处理后含水量降低或“过滤”的尾矿。由此产生的尾矿就像潮湿的土壤,可以堆在桩中并压实。然而,经过过滤的尾矿在某些情况下仍然会导致水污染
  • 水倾倒:尾矿直接沉积到海洋、河流或溪流中。这种方法极具破坏性,污染水源,破坏生态系统,破坏生计。

尾矿故障的频率和严重程度都在增加

2014年8月,a波利山矿的尾矿坝决口不列颠哥伦比亚省向附近的小溪和湖泊排放了500万立方米的有毒废物。这次失败是如此猛烈,以致于它把森林里的成熟树木都扯了下来,把它们送到了下游几英里的奎斯奈尔湖。

第二年,在巴西萨马尔科矿山的尾矿坝灾难性地崩塌了导致下游19人死亡,并将矿山废料沿里约热内卢Doce河顺流而下600多公里,流入大西洋。

2019年1月,淡水河谷发誓“再也没有“作为对萨马尔科灾难的回应,另一座淡水河谷大坝倒塌,造成至少270人死亡11仍然失踪,恐怕已经死亡),并将970万立方米的废物排入帕拉奥佩巴河生态系统。2020年委托进行的一份独立报告发现早在2003年,淡水河谷就意识到其86米高的大坝不稳定,但没有采取适当措施防止事故发生或警告下游社区。

不幸的是,这些失败并非异常。对1915年以来所有严重尾矿失败的研究表明:

  • 尾矿坝严重溃坝率不断上升。在过去70年里,有一半(67个中的33个)严重的尾矿坝垮塌发生在1990年至2009年的20年间。
  • 尾矿坝溃坝率的增加是由现代采矿实践推动的,而不是不管现代采矿实践。尾矿坝溃坝率的增加与越来越多的TSFs大于500万立方米的能力直接相关,这是经济开采低品位矿石所必需的。
  • 19个灾难性的失败从2018年到2027年,全球的预测是什么

含水排砂不是解决办法

在某些情况下,公司将尾矿倒入河流、湖泊和海洋。这种处理方式应该被禁止,因为:

  • 尾矿可污染水生生物的有毒重金属和研磨化学品
  • 一些金属,特别是汞,可能会在食物链中生物积累,最终危害人类。
  • 它会造成浑浊(悬浮颗粒造成的浑浊),降低氧气水平,直接影响水生生物。
  • 我们根本不了解矿山废弃物对水生生态系统的影响,而且污染物的释放更难控制。

2012年,土方工亚博100送100程和MiningWatch加拿大发布了一份报告,波涛汹涌的水该研究发现,每年,矿业公司向水体中倾倒超过1.8亿吨这种危险的矿山废物,是美国城市每年垃圾填埋量的1.5倍多。

重点应放在减少、回收和再使用金属,而不是危险和不负责任的矿山废物处理类型。

尾矿应如何储存?

尾矿储存设施,特别是大坝,在设计和建造时应做到:

  • 从不失败-包括在最极端的天气事件中可以想象到的地理位置的气候变化;
  • 确保安全优先于成本;和
  • 使用最佳技术和最佳实践。

具体地说,安全尾矿贮存方法:

  • 从不与社区建设设施或在他们的失败线采矿基础设施;
  • 大部分尾矿通过回填方式存放在地下或采出坑内。正如波利山报告所强调的那样,将尾矿规划纳入矿山规划.”
  • 在地面以上,对尾矿进行过滤,降低水分含量;
  • 永远不要将尾矿储存在能够自由流动的状态;
  • 尾矿与周围环境之间有足够的衬垫层的多重冗余;
  • 不使用上游大坝建设;
  • 不得向当地水源倾倒尾矿;
  • 由拥有存储设施的公司持续监测和管理,直到它能够承受可能的最大洪水和最大可信地震而不发生故障,并有能力无限期地保持在那种状态。

的更多信息

美国内华达州巴里克金矿尾矿库。照片:Ecoflight
美国内华达州巴里克金矿尾矿库。照片:Ecoflight