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矿山固体废弃物的大量排放,严重破坏了自然生态环境,不仅侵占大量土地,破坏自然景观,而且构成严重的社会公害。目前,世界各国在矿山固体废弃物污染治理中主要采用的方法有用作建筑材料、充填采空区、回收利用有用组分及造地复田等,已经取得了较好的成效。其中利用废石、尾矿充填采空区具有源头治理、循环利用等优势,是目前矿山固体废弃物污染治理的一种有效的途径,在国内外一些矿山已经开始应用,并取得了一些经验和成果。金川铜镍矿采用下向分层进路胶结充填采矿法开采,地表堆存废石超过1300万t,产生量达到85万t/a;堆存尾矿总量超过1.0亿t,产生量超过700万t/a。目前,金川铜镍矿废石、尾矿利用率不到1%,造成了矿产资源的严重浪费,污染了环境,同时还带了安全隐患。本次研究通过比较目前金川铜镍矿固体废弃物污染治理已经采用的方法,提出了利用废石、尾矿充填井下采空区的治理措施。根据金川铜镍矿所采用的采矿方法对充填体强度的要求,本次试验根据对金川铜镍矿废石、尾矿组分的研究,确定了试验的工艺流程。试验系统主要由料浆制备系统和环管系统组成,通过各种参数条件下的环管试验分析研究配合比、浆的流动及输送特性,确定基本的技术参数。通过环形管路试验得到的数据和充填体塌落度试验及3天、7天、28天充填体强度试验,证实废石、尾矿用于下向胶结充填是可行的,确定废石-尾砂充填料浆的配合比为:废石破碎粒级为-16mm,尾砂采用全尾砂,水泥采用P.C32.5增强复合硅酸盐水泥;废石尾砂比为6.0:4.0,质量浓度77%-79%,该配合比浆体的坍落度大于250mm;水泥添加量为260kg/m3;输送管道直径110~150mm。对废石-尾砂充填料浆的流变特性和管道流动特性进行分析,认为可以将废石-尾砂充填料浆作为粘弹塑性体进行处理,建立了充填料浆粘弹塑性模型;废石-尾砂充填料浆类似于一般宾汉流,管道输送阻力与料浆浓度、管道直径存在相关性,为废石-尾砂用于井下充填奠定了理论基础。总的来说,本次研究为川铜镍矿固体废弃物污染治理探索了一条有效的途径,符合工业生态学和循环经济的要求,对其他矿山固体废弃物治理具有借鉴意义。