矿山尾矿库排水质量的模拟与预测

矿山尾矿库排水质量的模拟与预测(中文5000字,英文PDF)
文摘：建立了尾矿-水相互作用的动力学模型，该模型考虑了硫化物氧化、煤矸石溶解、氧扩散、水的流动和传质、矿物溶解沉淀引起的尾矿孔隙度和渗透率的演化等多种因素和过程之间的耦合和反馈。采用有限元法和改进的拉格朗日法求解动力方程组，编制了建模程序。以湘西金矿为例，说明了该模型在尾矿废水质量模拟与预测中的应用。数值模拟结果表明，尾矿-水的相互作用在早期会导致重金属的酸化和释放，而重金属是造成环境持续污染30年的主要原因。尾矿孔隙水可逐渐中和，受污染物种含量随时间的推移呈明显下降趋势。结果表明，煤矸石溶解和有机质反应能促进酸性中和，降低氧在尾矿蓄水中的扩散速率。尾矿上部孔隙水含量明显高于下部，6m深度变化较大。因此，尾矿蓄水中的水文分带现象是地球化学分带的原因之一。模拟结果与现场数据吻合较好，表明该模型具有预测硫化物矿山尾矿蓄水水质的潜力。
关键词：尾矿-水相互作用；动力学模型；数值模拟；湘西金矿