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尾矿库既是保证矿山企业选矿厂正常生产的必要条件,同时也是易导致灾害事故发生的潜在威胁。我国是尾矿库大户,更是病、危尾矿库大户,尾矿库的安全性和稳定性己经成为社会各界关注的重点问题。尾矿酸化是硫化物矿山尾矿中普遍存在的客观现象,在硫化物矿山中,尾矿砂颗粒较细,随着堆积时间的累积,尾矿在氧化菌、水、氧气、氧化剂(如Fe3+)等催化作用下,其所含的硫化矿物（FeS2）会发生氧化生成硫酸盐和硫酸。尾矿氧化产生的酸性废液还会进一步与尾矿中的金属氧化物发生复分解反应生成难溶沉淀。尾矿的氧化与复分解反应会对尾矿坝的坝体产生腐蚀作用,改变尾矿坝的相关物理力学性能,影响尾矿坝的长期稳定性。论文以湖南省教育厅重点科学研究项目（课题编号:18A252）为依托展开,结合尾矿砂室内浸泡实验进行化学、物理、力学测试的方法研究尾矿酸化;在实验基础上,研究建立考虑尾矿酸化影响的化学场（C）方程、应力场（M）方程、渗流场（H）方程,联立M、H、C方程形成方程组,建立M-H-C多场耦合数值模型;借助M-H-C数值模型开展模拟试验,研究尾矿坝长期稳定性。主要研究内容及结论如下:（1）尾矿坝中的尾矿砂在自然条件下会发生氧化,氧化的机理是尾矿砂中以FeS2为主的含硫金属矿物在氧化亚铁硫杆菌等的催化作用下发生氧化,生成硫酸盐与硫酸,硫酸会继续与尾矿砂中的金属氧化物发生复分解反应;（2）为了研究酸化对尾矿砂化学、物理力学性能的影响,分别进行了产酸潜力试验、浸泡试验、XRF元素检测试验、ICP铁元素分析试验、比表面积测定试验和固结、直剪等其它基本物理试验。试验研究发现随着尾矿砂酸化程度的加深,尾矿砂颗粒发生了包括沉淀、溶解等在内的一系列变化,颗粒粒径变小、内摩擦角变小、比表面积变大、铁元素含量减少、孔隙率变小;（3）建立化学场、应力场、渗流场三场耦合数学模型,并使用COMSOL Multiphysics软件建立渗流、应力、化学三场耦合模型,研究不同氧化程度下尾矿坝达西速度场、应力应变、位移的变化情况。随着氧化程度加深,最大达西速度先升后降,转折点为（50%）;应力逐渐增大,从开始反应至反应完成应力增大幅度为80%左右;位移逐渐增大,反应完成时的水平位移是反应初始时的10.83倍,综合上述现象可以看出酸化会对尾矿砂产生较大影响;（4）尾矿酸化通过影响尾矿的细观结构对尾矿坝的长期稳定性产生影响,具体体现在随着尾矿堆积时间的累积,尾矿坝的抗剪强度等力学指标逐渐降低,尾矿堆积时间越长,指标下降幅度越大,堆积的尾矿砂发生滑动破坏;固结沉降使尾矿坝更加密实,有利于稳定。堆积尾矿砂的综合变化会作用在初期坝上,对初期坝的整体稳定性产生影响,使尾矿库的整体稳定性减小（本研究使用应力、水平位移的变化来说明尾矿坝稳定性降低的表现与程度）,当作用在初期坝上的力超过初期坝的抗剪强度时,尾矿坝就会发生破坏;（5）为了降低尾矿坝溃坝发生的可能性,提高尾矿坝的长期稳定性,所以需要抑制尾矿在自然条件下的酸化。根据上述研究发现可以通过对尾矿坝进行覆盖,阻断其与氧气的接触面积,减缓反应;在选矿后在尾矿砂中添加碱性添加剂,改变其酸性环境;抑制氧化亚铁硫杆菌活性等来抑制尾矿氧化酸化;在初期坝设计时,要充分考虑到尾矿库随尾矿砂堆积而产生的化学荷载和渗流力,提高初期坝的安全性。