圭亚那Omai尾矿坝事故.pdf

圭 亚那 O ma i 尾矿 坝 事 故 3 l 量C u c N 。因此， 在这种情况下树脂 3 没有 显示出对高铜的排斥性。 但我们坚信， 如果游离 氰化物浓度正常的话就会好 的， 正方平面镍 铬 合物能很好吸附在树脂 3上， 但其吸附速度比 金或银的吸附速度慢得多。没有锌存在于浸出 液中。 图 6和图 7显示吸附百分率与时间关系 ， 表 5 考虑实际的金属吸附量和两种吸附剂的初 期金属的吸附速度 从表 5 可见炭比树脂 3 有高得多的贱金属 吸附量 ， 但要注意 ， 这两种情况下吸附剂都有过 剩的吸附能力 ， 因此这些都不是平衡吸附量。 树腊 3的解吸用筛分法把树脂 3从矿 浆 中分离出来 。 同时观察到树脂珠没有什么损坏 ， 除非在衍生时发生。 6 O ℃下 1 M 硫脲和 0 ． 1 M H c l 解吸释进行 得迅速而完全。阴离交换能力完全恢复。酸溶 解树脂 用原子吸收法分析证明． 所有金属都被 除去。 结 论 许 多位 阻的强碱 阴离子交换树 指 已经合 成。这些树脂中从强碱性氰化浸出液中高选择 性地吸附金和银氰化络合物， 高排斥贱金属 C u ， F e ， C o ， z n或 Ni 的氰络合物 一 种树脂 树脂 3 的详细分析表明， 在适 中和高浓度游离氰化物下． 这种树 脂完全排 斥 C u ， F e ， C o和 Z n络合物 ， 而显示高含量吸附金 和银， 也吸附一定量的镍， 特别是金浓度低时。 可载金树脂可能成功地用硫氰酸 盐或硫腮解 吸 。 在炭浆法 和树脂矿浆法 比较 中， 树脂 3显 示高吸附速度 ， 而且可容易地解吸， 但在低游离 氰化物浓度时， 吸附某些铜和镍。 昊筱锦译 黄孔宣校 响不断引起世界采矿工业的关注。本文摘 自圭 亚那政府委任的独立专家组确定这次事故原 因 的最终报告。报告说明了事故是如何发 生的和 如何避免此类事故 。尽管接任何客观量度标准 来说， 该事故的环境、 卫生 、 安全影响都是 微不 足道的， 但该事故却受到国际上的广泛关注 随 着勘探 目标和开发机会向发展中国家转移， 该 事故加强了人们对尾矿坝安全性和环境管理方 面的兴趣。事故的本质及其影响的有根据的解 释 ， 是回答这些关注 的关键 。 这次事故很不寻常， 坝体并来物理性决口 而坝芯完全失去了其整体性， 泄出了几乎全部 所容纳的炭浸厂废水， 但尾矿固体并未放出。 利 用现有的设计和建设技术本来是能够防止这一 事故的。它的教训对重 申采矿业在可靠环境管 理方面的责任是重要的 Oma i 金矿位于圭亚那潮湿 的热带地 区， 圭 亚那是前英国殖民地， 地处南美东北海岸委内 相伴随 ， 主要是在 石英 闪长岩 围岩及表面风化 所残留的风化土石中。 五十年代美国 An a c o n d a公司开始对 Oma i 矿体进行 了一 系列勘探， 后来 由其他公司接着 勘探 。1 9 9 3年 Oma i 金矿公 司 t - ML 开始露 天矿生产． 这是 由圭亚那政府和两家公司合资 的公司 。 到发生事故时止 ， oGML一直 用常规的炭 浆工艺处理矿石量为 1 ． 2 万t ／ d ． 尾矿浆中主要 是 一7 5 m的矿淀和 含 7 O ～l O 0 p p m游 离氰 化 物的炭浸厂废水． 据报导， 尾矿库供贮存尾矿和 自然降解氰化物后排放废水。尾矿坝就座落于 O m a i 河的河岸上。 O m a i 河只有几米宽， 流量为 4 ． 5 m。 ／ s ， 经很短的距离后汇入埃塞奎博河。埃 塞奎博河是南美的一条主要河流， 在矿区范围 内的年平均流量为 2 1 0 0 m ／ s 。 该河流最后流入 大西洋．到 1 9 9 5 年年中为止 尾矿坝高距设计 的最终标高只差 l m， 生产中二 - 直未发生事故。 维普资讯 田外黄金誊考 直到发 生事故那天的下午 4点 ， 对坝顶的检查 也未见异常。 1 9 9 5年 8 月 1 9日漆黑的午夜， 一名机警 的卡 车司机 发现从尾矿坝的一端 涌出一股水 流。拂晓时， 坝的另一端也发现一股水流， 坝顶 出现广泛的裂缝。在前几个小时里， 排入 o m 河的总水量达到 5 0 m ／ s 左右 。oG ML公司采 取丁迅速而有效的应急反应， 迅速将其中一股 水流引入露天坑。 在后来的几天里． 动用矿山设 备构筑了一条围坝， 用来分流另一股水流。 通过 这些努力， 最后， 露天坑收容了 1 3 0万m 的尾 矿库废水， 废水总氰化物浓度为2 5 p p m。 但其余 2 9 0万 m 废 水流入 了 O ma i 河， 并 由 O ma i 河 流入埃塞奎博河。 事故发生后 4 8 h内 ， 事故便通过卫 星线路 向全世界报导 政府立即做 出反应， 宣布整个地 区为环境事故区 ． 并呼吁国际援助 。 这是可以理 解的 ， 因为在可 怕 的 1 9 7 8年 岁尾 ， 在 圭亚 那 J o n e s t o wn有 9 0 0人因饮用了含氰化物的水而 死亡 。随后几个月内更有力的证据是 O ma i 河 里有 3 4 6条鱼死亡 通过调查， 发现对下游环境 和人 的健康并无可测量出的影响 ， 这是 因为埃 塞奎博河有巨大的稀释能力， 氰化物有 自然降 解的特性， 也不会在生物身上积累。即使这样， 该事故仍在 圭亚那被广泛认为是场灾难。该矿 是该国最大的一笔投资。它提供政府收入的 2 5 ． 产值 占国民生产总值的百分之几 。 该矿尾 矿坝事故后停产 6 个月． 造成丁全国性财政困 难。 许多方面都不同程度受到该矿停产的影响。 如 环加勒比海国家拒绝进口其海产品． 使整个 圭亚那经济产生渡动。 O G ML公司中断现金流 量估计为 1 5 0 0 万美元． 直接损失达到这个值。 在几天内， 政府召集了一个调查委员会， 成 立T三个技术委员会， 在圭亚那地质矿山委员 会指导下对事故的各方面作出报告。其中之一 是由 5 个成员组成的坝考察组 D R T ， 负责确 定事故的技术原因。 另一个任务是帮助工程界、 采矿业和圭亚那国民了解这个事故的原因 竞整的坝体为了帮事故过程提供丁珍贵的 证据。在三个月考察中． D R T收集了设计和施 工的资料， 考察 尾矿坝剩余部分， 评定了低级 别的事故后航空照片， 在坝的关键部位用相应 的钻进设备开 丁两个深沟。这项调查与 O GML 相配合进行， 该公司在这些活动中给予了全面 合作。 尾矿坝已从最初的始坝抬高 了 4 5 m。泫坝 包括迎永坡芯坝和背求坡岩石充填部分， 两部 分用的都是露天剥离的废物料。坝建在积存的 风化土基础上 。这些粘性的低渗透性风化物料 用于坝芯。这种物料也是堆积在坝岩石充填部 分附近的废石的主要成分。这种风化废岩延续 达 4 0 0 m 到 O ma i 河 ， 并包盈了全部充填 区， 只 有两处例外， 那就是坝的两端 ， 事故发生时水流 由此涌出。 坝内安装了多个压力计 ， 用来 测量各处 的 内部水压。 其有代表性的数据说明， 地表径流在 填充区内聚积 ， 这是由于风化废石下排水系统 堵塞。另一方面也没有说明会有突发事故 事 故造 成的 明显损坏是坝芯普遍存在的裂缝， 纵 向沿整个坝顶延伸 。最大的一条伴有坝顶 向库 内方向扭转和倾斜 。更不可思议和更直观的是 尾矿库水位下降后， 在坝的迎水坡显露出2 0 个 沉鹃洞和沉骼坑。 其 中某些具有开 口式特点． 在 许多星期里不断出现和塌陷。 这些条件和下面的评价表明， 坝芯的整体 性 已失去 ， 这是由内部 冲蚀或内部管道作 用所 致。 当发 生这种作用时 ． 细粒固体颗粒可进入相 邻粗粒物料间隙或通过该间隙迁移。最后在坝 体内形成冲蚀通道或空穴。内部冲蚀是常规土 坝事故的主要结构原因。这也是其它尾矿坝事 故的原因。 O ma i 屠矿坝 内部冲蚀 的发 展有两 个主要 持点。一是在始坝底下安装波纹 管导流管． 以 便在建设期间进行导流。该导流管周围回填物 的夯实受到大型设备压碎波纹钢管的妨碍， 结 果降低了夯实效果 。这就造成了疏松的回填条 件。未采取其它有效措施来防止或安全控制围 绕导流管回填物料中的渗漏， 于是内部冲蚀现 象从这里开始 第二个方面是坝芯下衬的过滤 砂薄层与同其接触的岩石充填料之间没有互容 ■ 维普资讯 圭 亚那 O ma i 尾矿 现 事故 性。 只是简单的堆积， 不能防止砂粒自由地进入 和通过回填岩石间的空隙。两种物料粒度明显 不同。 ． 8月 1 9日午夜， 当导流管附近的内部冲蚀 孔穴 和空隙不断延伸穿入库 内时 ， 事故就 发生 了。 在数小时内． 未固化的泥土和水冲入受艰的 岩石回填区。 造成其中的水位升得更高。 浸泡了 过滤砂的突出部分， 砂粒慢慢自由地进入和穿 过岩石填充层。 由于下面支撑失去了砂， 坝芯便 塌陷下去。 由于坝顶向内斜和扭转， 形成了纵向 裂缝 ， D RT为模拟该过程所进行的应力和 变形 分析显示 出了与这 些条件密切 对应 的位移模 型。 沿伴随的裂缝和坝芯广泛分部的破坏作用 ， 巨大的内部冲蚀在迎水坡造成了沉陷嗣和沉陷 坑 ， 这就是事故的全过程。 目前的尾矿坝设计和筑坝技术是可以避免 O ma i 发生的事故的 。 穿过坝芯和基础的任何管 路均可能是集中渗漏或 内部冲蚀可能破坏的 点。 这是因为其周围充填物的夯实很困难， 即使 在最好的条件 下也是如此 。为了使其周围夯实 得好 ， 最主要的是给管路加混凝土外套 。截渗 套 ， 即现场浇注 的混凝土 凸埋式环 ， 是一种方 法 ， 可阻断沿管道外侧的渗流路径。 更新方法是 围绕管子下游端设置一种过滤一排泄隔膜来阻 断和安全控制通过其回填 层的集中渗 漏。由于 该方法的这种关键性特点， 通常可取清供排泄、 导流、 移液所用的管道， 可用泵绕过坝来输送 ， 而不是穿过坝体。同样 ， 为防止 O ma i 发生 的这 种将砂 冲入岩石 充填层的现象， 也有一些 设计 和建设过滤带的方法 。 试验室研究表明， 决定一 种土通过另一种土空隙的能力的特性颗粒粒度 是细粒土的 d 和相邻粗粒土 过滤土 的 d - s 图 1 。 在这里d 和d i s 代表的是相应物料中有 8 5 和 l 5 小于该粒度的粒度值。 如果这些粒 度的 d ／ d 比值小于 4 ， 那么， 从图 1 可 以看 出 过滤层将迅速卡住细土颗粒， 从而阻碍其进一 步移动。 良好的过滤层决定于它的构筑 。过滤层物 料粒度范围过宽可使物料在构筑时发生按粒度 离析 _从而破坏其捕获细粒的能力。 所以通常需 要粒度逐步变粗的多重过滤层 ， 即分级过滤层， 每层均限定其最大颗粒粒度。构筑时必须认真 操作。有时必须使用降低离析作用的布料箱或 其它设备。 在一些非关键区域 ， 也使用地用合成 纤维来辅助常规的分级过滤层。 【 过l 虐屉J 田 1 过滤屠结拇 象 O ma i 这 样用矿山废 石构筑的尾矿坝 是 许多露天矿 山常见的和可靠的方法。它属于最 稳定最经济的尾矿坝类型 。但过滤层设计是很 困难的。 因为废石粒度在矿山投产前是不能准 确预计的， 在生产中也不容易控制。 在例外情况 下可以使用现场符合过滤层物料标准的物料 ， 否则就需要对废石 进行加工 、 洗涤和筛分， 而且 筑坝也不是总可 以使用大 型矿山运输设 备的。 所以， 过滤层是尾矿坝中投资最高的部分 ． 也是 最难构筑的。但又是不能马虎的。矿山废石构 筑的尾矿坝的安全性取决于过滤层的设计 、 建 设和质量控制。 O m a i 尾矿坝已不能恢复使用。 装满矿泥的 尾矿库将恢复原貌， 以便形成安全屏障。 新的替 代坝的设计不同于老坝， 不再有老坝发生事故 的条件。 这有助于恢复圭亚那政府和人民信心， 即重新生产的 O m a i 矿将是安全的。矿山生产 已于 1 9 9 6 年 2 月恢复。不能随意地将O m a i 矿 的经历看作是工业尾矿坝管理实践的一种反 映。 现有技术可以防止O ma i 发生的这种事故。 通过对该技术的更好了解 ， Oma i 的经验教训可 以增强未来尾矿坝的安全性， 有助于避免其它 地方发生类似事故。 许鹏秋译薹幢苹控 维普资讯