党的十八大以来，我国将坚持节约资源和保护环境作为基本国策，二十届三中全会提出“深化生态文明体制改革”“必须完善生态文明制度体系”“加快完善落实绿水青山就是金山银山理念的体制机制”。矿产资源开发利用作为社会进步和经济发展之基础，开发过程带来了地质环境破坏、土地损毁、植被破坏和环境污染等诸多生态环境问题。矿山生态修复是生态文明建设的重要内容之一，是践行“绿水青山就是金山银山”理论、生命共同体理念的重要抓手。目前我国矿山生态修复仍存在修复治理方式较单一、产业融合发展实践不足等问题，急需开展矿山生态修复和矿产资源综合利用方面的研究，推动矿业绿色转型和高质量发展。基于此，中国地质科学院矿产资源研究所绿色矿山评价与生态修复中心联合《中国矿业》杂志社共同邀请高校、科研院所、地勘队伍等聚焦矿山生态修复和矿产资源二次利用，就尾矿资源综合利用技术、煤矸石生态修复利用、露天矿山生态修复技术、硫磺渣综合利用、城市污泥资源化利用及铁尾矿土壤植物修复等进行了研究，集中刊登发表，以飨读者。
尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展
作者：张长青¹ ²,冯亚亚³,刘冠男¹ ²,刘欢¹ ²,李德先¹ ²,宫晨琛⁴,柯尊壮¹ ²,黄菲⁵,张乙飞⁶,王志刚³,王博⁷
单位：1.中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室 自然资源部“战略性金属矿产成矿规律与找矿示范研究”创新团队；2.尾矿资源化综合利用工程创新中心；3.天津铁道职业技术学院；4.济南大学 山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室；5.东北大学资源与土木工程学院；6.中国冶金地质总局第一地质勘查院；7.中国地质科学院尾矿利用技术中心
随着我国矿业行业的绿色转型，尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战。当前我国尾矿存储总量已超过200 亿t，导致了严重的环境污染和资源浪费。为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用，减轻尾矿处理的环境和经济负担，开辟尾矿的资源化创新路径，推动绿色矿山建设，实现资源的可持续利用与环境保护的平衡，聚焦尾矿在环保和建筑材料领域的资源化利用，研发了尾矿基环境功能材料和高附加值建筑材料制备关键技术，涵盖尾矿脱色剂、重金属吸附材料、陶瓷釉料、发泡陶瓷和高密实混凝土等技术。首先，尾矿与偏高岭土和表面活性剂混合，通过碱溶工艺研发高效食品废水脱色剂，脱色效率超过95%。针对废水中的重金属污染，通过高温焙烧和后处理工艺提升尾矿的吸附性能，可有效去除污水中的铅、镉等重金属。其次，尾矿被用作陶瓷釉料的替代原料，通过优化配方和烧制工艺，开发低成本且环保的陶瓷釉料。通过优化发泡陶瓷的配方和烧制工艺，成功制备出具有优良强度、保温性和防火性的材料，其尾矿掺入量高达65%，节省原料成本40%～50%。通过将尾矿与其他矿物原料结合，开发出耐腐蚀、低孔隙的新型高密实混凝土，强度提升5%～20%，水渗透系数减小10%～35%，适用于海洋工程等恶劣环境。尾矿在环保、建筑材料领域的资源化利用不仅解决了环境问题，还为绿色矿业和可持续发展提供了创新技术路径。研发的尾矿综合利用技术将尾矿资源化应用于多个领域，包括环保（废水脱色、重金属吸附）和建筑材料（陶瓷釉料、发泡陶瓷、高密实混凝土）。通过优化尾矿的配方和工艺，显著提高了尾矿的环保性和性能，特别是在食品废水脱色、污水中重金属吸附和发泡陶瓷强度、保温性等方面表现突出，开辟了尾矿高效利用的新途径，不仅提升了尾矿的附加值，还为环保和建筑材料行业提供了可行的解决方案，推动了绿色矿山建设，促进了矿产资源的可持续利用。通过将尾矿替代传统材料，成功降低了生产成本并提升了环保性，具有较强的市场竞争力，助力绿色矿业的发展，为环境保护和可持续发展贡献了创新的技术路径。
关键词：尾矿资源化；环境材料；建筑材料；高附加值；绿色矿业
第一作者简介：张长青，男，汉族，河北衡水人，研究员，主要从事成矿规律、找矿预测与资源综合利用研究。
引用格式：张长青，冯亚亚，刘冠男，等.尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展[J].中国矿业，2024，33（11）：5-17.
ZHANG Changqing，FENG Yaya，LIU Guannan，et al.New advances in the resource utilization of tailings in environmental protection and building materials[J].China Mining Magazine，2024，33（11）：5-17.
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煤矸石生态修复利用及其重金属污染防控研究进展
作者：郭佳琪¹ ², 刘冠男¹ ², 张长青¹ ²,牛之建¹, 牛向龙² ³
单位：1.中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室；2.尾矿资源化综合利用工程创新中心；3.中国冶金地质总局矿产资源研究院
煤矸石是我国大宗固废之一，其堆存占用了大量土地资源，同时长期堆存可产生地质灾害、环境污染等一系列生态环境问题，严重制约了煤炭行业的可持续发展。煤矸石大规模消纳迫在眉睫，而煤矸石生态修复利用是实现煤矸石大规模消纳的有效途径。本文综述了国内外煤矸石中的元素和矿物组分、煤矸石生态修复利用技术、煤矸石生态修复利用中重金属释放风险及其污染防控措施，并提出了煤矸石生态修复安全利用建议。煤矸石中富含氮、磷、钾和有机质等营养元素和物质，且矿物以石英和黏土矿物为主，可为煤矸石生态修复利用提供必要的物质基础。煤矸石可通过填沟造地和制备植生基质实现煤矸石生态修复利用。但部分煤矸石中重金属和硫含量高，存在产酸和重金属释放风险，使大规模生态修复利用受到了一定的制约。微生物技术、氧化菌抑制技术及重金属钝化技术等技术手段可有效控制煤矸石中重金属释放。针对重金属和硫含量高的煤矸石，需加强对煤矸石生态修复利用过程中重金属的环境行为研究，同时研发物理、化学和微生物多途径联用技术，抑制产酸和重金属释放，实现煤矸石生态修复安全利用。同时加强监测煤矸石生态修复过程中重金属的潜在生态环境风险，实现煤矸石生态修复安全利用。
关键词：煤矸石；生态修复；重金属；污染防控；植生基质
第一作者简介：郭 佳 琪，女，汉 族，河 北 邢 台 人，硕 士 研 究 生，主 要 从 事 土 壤 污 染 与 修 复 等 方 面 的 研 究 工 作。
通讯作者简介：刘冠男，男，汉族，河北保定人，副研究员，主要从事土壤修复和尾矿资源综合利用研究工作。
引用格式：郭佳琪，刘冠男，张长青，等.煤矸石生态修复利用及其重金属污染防控研究进展[J].中国矿业，2024，33（11）：18-27.
GUO Jiaqi，LIU Guannan，ZHANG Changqing，et al.A critical review on the ecological restoration utilization and prevention and control of heavy metal pollution of coal gangue[J].China Mining Magazine，2024，33（11）：18-27.
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滇东北镇雄黑树矿区高硫极贫铁硫磺渣铁资源回收利用
作者：李小赛¹, 张佳文¹, 王裕先¹, 蔡剑辉¹, 方景玲¹, 魏友华², 耿新霞¹, 彭强²
单位：1.中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室；2.成都理工大学 数学地质四川省重点实验室
滇东北地区硫磺渣堆存量巨大，长期以来难以被综合利用，并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究，以期通过选矿试验获得高品质铁精矿，从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿区硫磺渣属于一类硫含量大于2%、全铁含量小于30%的弱磁性高硫极贫铁硫磺渣，针对此类硫磺渣开展选矿探索试验、铁精矿回收试验和铁精矿反浮选脱硫试验研究。研究结果表明，采用湿式磁-重联选主干流程能够有效富集铁、脱除有害杂质磷；继而采用反浮选脱硫工艺，可以获得铁含量高于60%、磷含量低于0.25%、硫含量低于0.30%的铁精矿，满足炼铁用铁矿石工业指标要求，铁回收率达到49.08%。因此，建立“磁-重联选+反浮选”选矿流程用来进行高硫极贫铁硫磺渣的选铁，主干流程不产生二次污染，对环境友好，有较好的应用前景。对滇东北地区资源化、减量化和无害化处置硫磺渣等硫铁矿固废，以及实现滇东北地区长江上游生态屏障作用具有重要意义。
关键词：滇东北；硫磺渣；选矿试验；铁精矿；综合利用
第一作者简介：李小赛，男，汉族，河北保定人，硕士研究生，助理研究员，主要从事地质矿产与环境以及综合利用研究。
通讯作者简介：张佳文，男，汉族，湖南湘潭人，教授级高级工程师，主要从事地质工程与资源综合利用研究。
引用格式：李小赛，张佳文，王裕先，等.滇东北镇雄黑树矿区高硫极贫铁硫磺渣铁资源回收利用[J].中国矿业，2024，33（11）：28-38.
LI Xiaosai，ZHANG Jiawen，WANG Yuxian，et al.Multipurpose utilization of iron resources in pyrite cinder with high sulfur and extremely poor iron in Heishu Mining Area, Zhenxiong County, Northeast Yunnan Province[J].China Mining Magazine，2024，33（11）：28-38.
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基于层次分析-模糊综合模型的露天矿山微地形生态修复技术评价研究
作者：于帅
单位：河北省地质矿产勘查开发局第二地质大队（河北省矿山环境修复治理技术中心）
通过露天矿山生态环境的微地形修复治理技术的研究，探索较为实用、高效、低成本的生态修复新技术、新方法，为露天矿山生态修复提供技术支撑。本文通过生态修复技术的制作过程、实际复绿效果与层次分析-模糊综合评价法相结合，对矿山生态修复技术评价进行了综合评定。首先通过飞挂土槽生态修复技术、预制拼装生态修复技术、土袋锚挡生态修复技术的工程措施的实施，结合植物种植进行生态恢复，采矿遗留的地形地貌得到改善、绿化面积显著提高。其次通过层次分析法构建微地形生态修复技术评价指标体系，选择技术指标B₁、植被指标B₂、效益指标B₃作为一级评价指标，稳定性C₁、成本C₂、施工难易程度C₃等12个指标作为二级指标，经过权重比较一级指标中技术指标B₁占主导地位，二级指标中稳定性C₁、成本C₂、复绿面积C₆、生态环境C₁₁综合权重比重较高。最后通过模糊综合评价法评定得出，土袋锚挡生态修复技术、飞挂土槽生态修复技术及预制拼装生态修复技术指标体系得分均在80分以上，等级均为较好，适合露天矿山微地形治理应用，在实际应用时可依据矿山地形地貌、边坡条件、预算经费等条件合理选择。微地形生态修复技术实施效果与层次分析-模糊综合评价法的深度融合得出，此分析方法可为矿山生态修复技术评价进行综合评定。
关键词：层次分析法；模糊综合评价；微地形；矿山生态修复；露天矿山
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典型露天矿山生态修复区植被覆盖度时空演变及驱动因素研究
作者：张鸽, 李万增, 于帅, 孙学亮
单位：河北省地质矿产勘查开发局第二地质大队（河北省矿山环境修复治理技术中心）
露天矿山开采对生态环境造成了严重破坏，随着生态环境保护重要性的日益突出，露天矿山生态修复成为重要课题。本文以典型露天矿山生态修复区为研究对象，深入探究其植被覆盖度的时空演变及驱动因素。首先，通过多时相遥感影像数据，利用像元二分模型原理，结合GIS和统计分析方法，分析不同时间段内矿山生态修复区植被覆盖度的变化情况。其次，结合研究区的地形数据、气候条件及治理工程等资料，利用地理探测器，综合分析植被覆盖度变化的驱动因素。研究结果表明：从时间维度上，随着生态修复措施的实施，植被覆盖度呈现增加趋势，明确植被覆盖度随时间的动态变化趋势。在空间维度上，矿山修复治理后稳定改善区域植被覆盖度变化呈现连续性，揭示植被覆盖度在生态修复区内的分布差异及变化特征。驱动因素分析表明，地形条件、气候变化、人为活动等多重因素相互关联，共同影响了植被覆盖度的变化。植被覆盖度的提升与治理工程和降雨呈正相关，生态修复措施的实施和养护对植被覆盖度具有积极影响。据此，建议在矿山生态修复过程中，充分考虑气候、地形等自然因素，以及人为活动的影响，制定科学合理的修复方案；同时，加强监测和评估工作，以确保生态修复效果的持续性和稳定性。
关键词：矿山生态修复；植被覆盖度；多时相影像；时空演变；驱动因素；地理探测器
第一作者简介：张鸽，女，汉族，河北衡水人，硕士，高级工程师，主要从事矿山生态修复、地理信息、遥感等方面的研究工作。
通讯作者简介：李万增，男，汉族，河北唐山人，高级工程师，主要从事矿山生态修复、遥感等方面的研究工作。
引用格式：张鸽，李万增，于帅，等.典型露天矿山生态修复区植被覆盖度时空演变及驱动因素研究[J].中国矿业，2024，33（11）：49-58.
ZHANG Ge，LI Wanzeng，YU Shuai，et al.Study on the spatio-temporal evolution of vegetation coverage and driving factors in the ecological restoration area of typical open-pit mine[J].China Mining Magazine，2024，33（11）：49-58.
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污泥生物炭添加对铁尾矿土植物生长特性的影响
作者：鲁明星¹ ², 郭竟³ ⁴, 张晓颉⁵, 方玲慧¹ ²,刁振杨¹ ², 杨阔³
单位：1.防灾科技学院应急管理学院；2.河北省资源环境灾变机理及风险监控重点实验室；3.唐山学院土木工程学院；4.河北省高校建筑工程与节能技术研发中心；5.华北理工大学矿业工程学院
以河北省迁安市铁尾矿为基质，通过黑麦草的盆栽试验，研究污泥生物炭为改良剂在短期内对黑麦草生长情况的影响，旨在为城市污泥资源化利用及铁尾矿土壤植物修复提供依据。以城市污泥为主要原料，农业废弃物秸秆为添加剂，在不同温度（300 ℃、700 ℃）及秸秆添加量（0%、15%、30%）条件下，进行热解制备生物炭，并以此生物炭为改良剂，与铁尾矿砂混合，以黑麦草为代表植物进行60 d 盆栽试验，观察生物炭的添加对铁尾矿土壤的植物生长情况。研究结果表明：300 ℃热解温度下，添加15%秸秆制备的污泥生物炭（85SC300）和700 ℃热解温度下，添加30%秸秆制备的污泥生物炭（70SC700）对植物生长的促进效果最好，发芽率分别为86%、94%，高于对照组的49%；株高由对照组的10.52 cm 增长至25.32 cm、24.84 cm；叶宽由对照组的4.5 mm 增长至8.2 mm、7.2 mm；生物量由对照组的5.21 g 增长至10.49 g、9.84 g。选用以上两种污泥生物炭进行不同添加量对黑麦草生长情况影响的试验研究，结果表明，随着污泥生物炭添加量的升高，植物生长情况逐渐改善，在添加量为10%时，综合效果达到最佳，发芽率分别为87%、90%，株高分别为27.21 cm、26.91 cm，叶宽分别为9.0 mm、8.7 mm，生物量分别为10.85 g、11.21 g，进一步增加污泥生物炭的添加量，植物生长情况反而受到抑制。综上所述，城市污泥可以热解制备污泥生物炭，将其与铁尾矿混合后，有助于提高铁尾矿土壤的植物生长，为铁尾矿植物修复提供依据。
关键词：污泥生物炭；铁尾矿；黑麦草；生长指标；植物修复
第一作者简介：鲁明星，男，汉族，山东高密人，博士，教授，硕士生导师，主要从事矿山安全与应急处置、矿区生态修复与重建方面的研究工作。
通讯作者简介：郭竟，女，汉族，辽宁本溪人，博士，主要从事矿区生态修复方面的研究工作。
引用格式：鲁明星，郭竟，张晓颉，等.污泥生物炭添加对铁尾矿土植物生长特性的影响[J].中国矿业，2024，33（11）：59-68.
LU Mingxing，GUO Jing，ZHANG Xiaojie，et al.Effect of sludge biochars on plant growth characteristics of iron tailings soil[J].China Mining Magazine，2024，33（11）：59-68.
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