貴州萬山汞礦廢渣特征及治理方法探討

婁振東 段紅英

摘要：萬山曾經(jīng)是中國的汞都。在600多年的探采礦過程中，產生了大量的廢渣，廢渣的不穩(wěn)定性和含Hg的特點，對環(huán)境安全和生態(tài)安全破壞嚴重。隨著經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)環(huán)境安全的需要，文章對萬山汞礦廢渣特點進行了研究，并運用多種不同的治理方法進行治理，最終取得了較好的生態(tài)效益和社會效益。希望萬山汞礦廢渣治理的成功，能夠為其他礦山廢渣治理提供借鑒。

關鍵詞：汞礦廢渣;生態(tài)治理;方法;成效

中圖分類號：X751 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.015

Discussion on characteristics and treatment of waste residue in Wanshan Mercury Mine， Guizhou Province

Lou Zhendong1，Duan Hongying 2

（1.Wanshan Mine National Geopark Administration，Tongren Guizhou 554300，China;2.Tongren Wanshan District Natural Resources Bureau，Tongren Guizhou 554200，China）

Abstract：Wanshan was once the mercury capital of China. In the process of exploration and mining for more than 600 years， a large number of waste residues have been produced， the instability of waste residues and the characteristics of Hg content have seriously damaged the environmental safety and ecological safety. With the development of economy and the demand of ecological environment safety， the characteristics of the waste residue of Wanshan mercury mine have been studied since 1996， and good ecological and social benefits have been achieved by using different treatment methods. The success of waste residue treatment in Wanshan mercury mine provides a reference for other mines.

Key words：Mercury mine waste residue;Ecological treatment;Method;Effect

1 萬山汞礦概述

1.1 萬山汞礦簡介

特指貴州省原萬山特區(qū)范圍的汞礦，因其汞金屬儲量達28 774.7t，被譽為中國汞都。

1.2 萬山汞礦區(qū)地形地貌及氣候特征

萬山特區(qū)屬黔東低山丘陵河谷地貌，地勢西高東低中部隆起，以平均海拔858m的萬山鎮(zhèn)為中心向四周降低。萬山屬熱帶濕潤氣候，年均氣溫13.4℃，是黔東的“涼都”。

1.3 萬山汞礦地質特征

萬山汞礦具有礦石成分和圍巖成分相對簡單的特點。

2 萬山汞礦廢渣的產生和分布

2.1 萬山汞礦廢渣的產生

萬山汞礦廢渣的包括冶煉爐渣、尾礦渣、礦渣3個部分。在汞礦的采礦活動過程中，有4個主要工序，即：探礦、采礦、選礦、冶煉。探礦、采礦過程產生的廢渣，統(tǒng)稱為礦渣;人工選礦和機選產生的尾礦，統(tǒng)稱為尾礦渣;冶煉產生的廢渣統(tǒng)稱為爐渣。

2.2 萬山汞礦廢渣的分布及排放

1998年，原貴州汞礦總工辦對萬山汞礦廢渣的分布和排放進行了統(tǒng)計，見表1。

3 萬山汞礦廢渣的一般性質特征

萬山汞礦廢渣中，爐渣、礦渣、尾礦渣因產出方式不同，堆積方式（廢渣形態(tài)）也不一樣，而且成分也有較大差異。

礦渣由于主要是礦體圍巖（白云石、石灰石）構成，含汞量一般小于0.04%，且汞的存在以HgS（辰砂）為主，對環(huán)境沒有污染性，穩(wěn)定性受水因素影響較大，是當?shù)刂饕褂玫慕ㄖ牧现弧?/p>

爐渣在堆放過程中，由于堆體溫度和水等原因，堆積物中物質有這樣的變化，即CaO、MgO→Ca（OH）2、Mg（OH）2→CaCO3、MgCO3，這種變化的過程也就是爐渣的膠結過程。膠結物的產生，使爐渣體穩(wěn)定性加強。所以，在萬山汞礦廢渣中，首先，爐渣堆積最為穩(wěn)定，其次為爐渣礦渣混合堆積，最后為礦渣堆積。

從表2、表3和圖1、圖2可以看出，萬山汞礦廢渣總體相對穩(wěn)定較差，含汞量較高，廢渣成分相對簡單。

4 萬山汞礦廢渣治理方法探討及建議

萬山汞礦2001年破產關閉后，汞的污染情況得到了很大的改善，生產期間最嚴重的汞污染源“汞蒸氣”“含汞廢水”都消失了，只有大量的廢渣堆積在各個河流的上游，不但有泥石流的威脅，還有廢渣中爐渣的含汞在通過滲濾廢水不斷排出。

從表4可以看出，爐渣不但含汞，其滲濾水也含汞。所以，治理廢渣，不但要治理廢渣不穩(wěn)定產生的泥石流災害，還要治理廢渣中爐渣產生的汞污染。

參加萬山廢渣治理的部門不少，采用的方法也不一樣，為了探討他們治理的效果，對比如表4。

從表5可以看出，萬山汞礦廢渣的治理，各部門目標不一樣，采用的方法也各不相同，治理的效果也不一樣。相對而言，發(fā)改委對萬山汞礦廢渣的治理方法是比較全面的，盡管因為資金問題，對滲濾廢水的沉淀的淤泥處理沒有徹底執(zhí)行，但對汞的排出控制還是比較成功的。

國土部門主要治理的是泥石流和塌陷地質災害，主要對象是礦渣的穩(wěn)定性治理和綠化，廢棄土地的復墾和道路、建筑物的修復利用，即礦山公園建設，具有環(huán)境治理的生態(tài)發(fā)展理念。

安監(jiān)局在保證尾礦庫安全的同時，引入了汞污染治理的目標，更是在土工布的使用上延展了防止?jié)B濾汞產生的思路，也是值得肯定的。

環(huán)保局雖然在萬山廢渣治理快結束時才加入治理行列，規(guī)模小，投資少，但其獨特的化學治理汞污染的思路，也為含汞廢渣治理提供了新的思路。

4.1 萬山汞礦廢渣治理成效

萬山汞礦廢渣的治理成效主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是對廢渣的治理效果;另一個是廢渣治理后，汞污染的改善情況。

4.1.1 廢渣治理成效

恢復環(huán)境建設國家礦山公園1個，至2019年實現(xiàn)門票收入18700萬元，旅游總收入179000萬元。解決包括管理、導游、客運、銷售、餐飲酒店服務、旅游產品銷售、衛(wèi)生、安保等崗位就業(yè)412人，直接實現(xiàn)脫貧人口3 350人。園區(qū)朱砂古鎮(zhèn)2016年脫貧，2017年成為中國特色小鎮(zhèn)，貴州省小康鎮(zhèn)。

萬山汞礦廢渣治理，以國土部門2004年菜坪溝泥石流治理開始，以發(fā)改部門2006年二坑、四坑、五坑廢渣治理為代表，以國土部門萬山國家礦山公園建設成功為標志，可以說，治理是成功的。

4.1.2 治理后的汞污染現(xiàn)狀

很明顯，各個水體的含汞量幾乎都達到了《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）三類水標準，更是達到了《農田灌溉水質標準》（GB5084-2005）中漁業(yè)和農灌的要求。

事實證明，通過治理，在萬山停止汞生產13年后，空氣質量非常好。

4.2 關于治理方法的建議

汞的治理是一個長期的問題。礦山生產時在環(huán)境空氣、土壤和水系統(tǒng)中的Hg，在汞礦山關閉后，汞污染主要表現(xiàn)是爐渣中滲濾產生的Hg。

對于爐渣，根據(jù)其穩(wěn)定性較好，含汞量較高的特點，采用截排水溝防止匯水進入渣體，對渣體盡可能進行整平（坡地不適時可以臺階化），坡尾擋渣墻擋護，然后鋼筋混凝土（或土工布）覆蓋渣體，最后對覆蓋的渣體覆土綠化或利用常綠藤類植物綠化（不建議噴漿綠化），不建議在覆土情況下種植食用類農作物。對其產生的滲濾水則全部匯入沉淀池，定期清理沉淀池淤泥，進行填埋處理（不建議回收處理，但可以噴灑硫代硫酸硫類劑，防止Hg的逃逸）。

對礦渣體，采用擋渣墻穩(wěn)定渣體形態(tài)，防止泥石流的產生。周邊截排水溝防水沖刷，然后進行整平或臺階化，覆土綠化。達到建筑材料要求的礦渣，可以作為建筑砂石用。

對尾礦渣，則主要考慮壩體穩(wěn)定性。治理方法主要是加固壩體，加強監(jiān)測，提高截排水系統(tǒng)的安全保證系數(shù)，覆土綠化，逐步固結穩(wěn)定。

礦山廢渣治理應進行綜合生態(tài)治理，使廢舊資源重新得到充分利用。

在治理工程中，必須加強基礎勘察、地質災害調查、匯水總量計算、堆積體穩(wěn)定參數(shù)、堆積體滲濾參數(shù)、有毒有害元素含量、最大庫容量，壩體排水，渣體水飽和度、堆積體的可利用指標等的研究，提供充分的設計依據(jù)，保證治理目標的實現(xiàn)。

5 結語

本文通過對萬山汞礦廢渣的分析和治理描述，肯定了較好的治理成果和生態(tài)社會效益。同時，通過萬山汞礦廢渣治理的一般方法，提出了礦山廢渣治理的基本模式。

參考文獻

[1]婁振東.萬山特區(qū)礦產資源總體規(guī)劃（2005年—2015年）[Z].銅仁市萬山區(qū)國土資源局，2004.

[2]李杰.貴州汞礦史料[M].昆明：云南人民出版社，2012.

[3]萬山特區(qū)地方志編纂委員會編.萬山特區(qū)志（1991年—2005年）[M].貴陽：貴州人民出版社，2011.

[4]樊靜帆，樊一帆.萬山千秋（中國汞都）[M].深圳：中國書籍出版社，2012.

收稿日期：2020-09-21

作者簡介：婁振東（1962-），男，漢族，本科學歷，地質工程師，研究方向為環(huán)境地質。