尾矿是矿业冶炼的废弃物之一,它的堆放不仅大量占用土地资源,同时在表生条件下发生风化作用,释放大量的重金属离子和酸性废水,对周围环境造成极大污染。本文以黄龙铺矿区钼矿尾矿为研究对象,通过重金属含量分析、分级提取化学形态分析、淋滤模拟实验结合矿物成分和化学成分分析,对黄龙铺矿区1号尾矿库重金属在风化过程中的地球化学行为进行了研究。获得主要结论如下:(1)该尾矿库尾砂重金属中除铜、铅略有超过国家土壤二级标准,镉超过标准1倍左右外,其他均没有超标。在横向上,尾矿库中心排水口处地势低洼,铜、铁因相对活泼易于迁移而流失,铅、锌、铬、镉在尾矿库四周的地表浅部淋失,在尾矿库中心则相对富集。(2)化学形态分析表明尾砂中各重金属元素赋存状态各有不同,一般以T6原生硫化物态和T7残渣态为主,铜、锌、铁迁移性较强;其他则较弱,表明对环境威胁不是很大。(3)通过含有不同黄铁矿含量的尾砂淋滤模拟实验可以了解到:黄铁矿含量越高,渗滤液pH值相对越小。铜、铅、铬三种金属离子的溶出浓度与黄铁矿含量呈正相关,而镉的溶出与黄铁矿含量不同关系不大。锌离子的溶出在氧化环境中与黄铁矿含量呈负相关,到了次氧化环境时则与黄铁矿含量变为正相关关系。从离子溶出总量与淋溶时间关系的研究可知,随着淋溶时间的不断延长,离子溶出量不断增加。在本实验周期内,离子溶出总量Q与淋溶时间呈线性关系。这说明硫化矿尾矿是不断向环境释放重金属离子的重要污染源。铜、铅、铬的累积溶出量与黄铁矿含量基本上呈正相关关系,锌、镉离子的累积溶出量与黄铁矿含量没有明显的相关关系。而铁元素的累积溶出量与黄铁矿含量成负相关关系,累积溶出量增长幅度随黄铁矿含量增加而减少。(4)为了减少尾矿对环境的污染和修复矿山环境,人们提出了各种不同的尾矿覆盖方案,本文的研究结果表明,这些方法不一定能够有效地阻滞重金属离子的迁移。