矿业固体废物处理与利用
固体废物的处理、处置和综合利用
固体废物的处理是指经过采取一定的防止 污染措施后，排放于可允许的环境中；或 暂贮于特定的设施中，待具备适宜的经济 技术条件时，再加以利用或进行无害化的 最终处置。
固体废物的处置指固体废物的最终处理， 是解决固体废物的最终归宿问题。
按组成分
按危害状况分
无机废物；
危险废物；
有机废物；
一般废物；
主要指受铅污染的废油、多氯联苯、甲苯、氯 化烃、含重金属润滑油、氟利昂醇类、废可燃 溶剂等。
在高温和碱性气氛中分解。可以作为燃料。
思考题：
如果在实验过程中不小心打碎了水银温度 计，该怎样处理？
汞即使在常温或0℃以下，也会大量蒸发， 对人体造成很大的危害。汞蒸气通过呼吸道 或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。汞的 急性中毒症状主要表现在消化器官和肾脏， 慢性中毒则表现在神经系统(易怒、头疼、 记忆力减退等)，以及伴随而来的营养不良 、贫血和体重减轻等症状。
• 筛分
它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选 的一种方法。筛分有湿筛和干筛两种操作， 化工废渣 多采用干筛。
3. 填埋法
卫生土地填埋
特点：处置垃圾而不会对公众健 康及环境造成危害。 方法：通常是每天把运到土地填 埋场的废物在限定的区域内铺散 成40～75㎝薄层，然后压实减少 废物的体积，并在每天操作之后 用一层厚15～30㎝的土壤覆盖、 压实，废物层和土壤覆盖层共同 构成一个单元，即构筑单元。具 有同样高度的一系列相互衔接的 填筑单元构成一个升层。完成的 卫生土地填埋场地是由一个或多 个升层组成的。当土地填埋场达 到最终的设计高度之后，再在该 填埋层之上覆盖一层90～120㎝厚 的土壤，压实后就达到一个完整 的卫生土地填埋场。
六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积。 六价铬的毒性比三价铬要高100倍，是强致突变物质，可 诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。
中华人民共和国固体废物污染环境防治法释义：第三十六条
第三⼗六条矿⼭企业应当采取科学的开采⽅法和选矿⼯艺，减少尾矿、矸⽯、废⽯等矿业固体废物的产⽣量和贮存量。
尾矿、矸⽯、废⽯等矿业固体废物贮存设施停⽌使⽤后，矿⼭企业应当按照国家有关环境保护规定进⾏封场，防⽌造成环境污染和⽣态破坏。
【释义】本条是关于矿业固体废物污染环境防治的规定。
⾃然界存在的各种⾦属和⾮⾦属矿⽯都是与围岩共同构成的。
在矿⽯开采过程中，必须剥离围岩，排出废⽯。
采得的矿⽯通常要经过洗选以提⾼品位，在洗选的过程中会排出尾矿。
所有这些在矿⽯的开采、洗选过程中产⽣的废物，统称为矿业固体废物，它主要是开采有经济价值的矿产过程中产⽣的废料，包括废⽯、尾矿、矸⽯等。
尾矿是指矿⽯经洗选提取精矿后剩余的尾渣。
国家环保局1992年制定了《防治尾矿污染环境管理规定》，明确尾矿是指选矿和湿法冶炼过程中产⽣的废物；对综合利⽤尾矿的，按国家有关规定给予优惠；产⽣尾矿的企业必须制定尾矿污染防治计划，建⽴污染防治责任制度。
矸⽯是指矿⽯开采及洗选过程中分离出来的脉⽯，它是含碳岩⽯和其他岩⽯的混合物。
废⽯是指矿⽯开采过程中从主矿上剥落下来的围岩。
通常把矿业固体废物列⼊⼯业固体废物的范围。
随着⼯业的发展，世界上总的趋势是富矿⽇益减少，⾦属、⾮⾦属矿⽣产越来越多地使⽤贫矿。
我国矿产资源总量较⼤，但⼈均占有量不⾜，资源结构不尽⼈意，⼀些重要矿产相对短缺，⽽且单⼀矿种少、伴⽣（共⽣）矿种多，再加上经济、技术等条件的限制，导致我国矿业固体废物产⽣量常年居⾼不下。
2002年，我国尾矿的产⽣量达到2．65亿吨，煤研⽯1．3亿吨，综合利⽤量分别仅为4420万吨和7020万吨。
矿业固体废物⼤量堆放，不仅污染⼟地，还容易造成滑坡、泥⽯流等灾害。
废⽯分化形成的碎屑和尾矿，如果被⽔冲刷进⼊⽔体，或者溶解后渗透⼊地下⽔，或者被风刮到⼤⽓中，都会严重污染环境。
矿业固体废物中，很多含有砷、镉等剧毒元素，有的甚⾄含放射性元素，对⼈体健康危害很⼤。
矿业固体废物处理与利用
矿业固体废物处理与利用摘要：矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。
矿业废物产量大，处理处置困难，对环境造成严重破坏。
本文针对煤矿和有色金属矿，从矿业废物的产生和特点，污染和危害，目前采用的处理方法以及研究状况与最新进展等方面，进行了简略介绍。
关键字：煤矸石，尾矿，矸石回填，综合利用。
前言目前，矿业面临的环境问题是在废弃物的处理和资源化以及矿业废弃地的生态恢复与重建等问题上表现出来。
矿山固体废物的主要来源是采矿后产生的废石和矿山选矿产生的尾矿。
矿山废石的堆积和尾矿坝的构筑,不仅侵占大量土地和农田,而且大量的矿山废石、尾矿的排放,会严重破坏土地资源的自然生态环境,破坏自然景观,并且因其成分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,严重污染水源和土壤,污染矿区和周围环境。
因此,如何对矿山固体废物进行综合处理,既改善矿山生态环境, 又充分利用矿山固体废物中的有用成分,变废为宝,缓解矿产资源供需紧张矛盾,是人类社会面临的重要课题。
1 矿业固体废物的产生和特点1.1 矿业固体废物的产生矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。
矿石开采过程中，需剥离围岩，排出废石，采得的矿石亦需经选洗，提高品位，排出尾矿。
我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约15.3 万个，其中国有矿山7650 个，集体企业6.9 万个，私营及个体企业5.8 万个，余为其他经济类型企业，开采矿产143 种。
伴随各类矿产资源的开发利用，产出了大量的固体废弃物。
这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累，也是矿产资源利用不合理的结果，其主要的四种物质来源为：尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰，尤以废石为多。
我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大，且逐年增多，一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。
可以预见的是，随着矿石开采量的上升和品位的下降，每年矿山固废物的排放量还将不断增加。
矿山固体废物的处理与处置
1. 3 矿山固体废物是引发重大环境问题的 污染源
国民经济的高速发展 , 需要大力开发利用矿产 资源 , 但产生的大量固体废物也给环境增加了新的 压力, 一方面打破了原始生态平衡 ; 另一方面 , 又加 重了对环境的污染。其突出表现在: 侵占土地、 植被 破坏、 土地退化、 沙漠化以及粉尘污染、 水体污染等。 如原冶金部曾对 9 个重点选矿厂调查 , 选厂附 近 15 条河流受到污染, 粉尘使周围土地沙化, 造成 235. 5ha 农田绝产 , 268. 7ha 农田减产。又如, 曾被称 为新中国钢铁工业粮仓的鞍山, 几十年的铁矿开发 带来明显的负面效应 , 其中最为典型的是在鞍山周 边形成了 30 多 km 的排土场和尾矿库 ( 6 个 ) , 这个 全国最大的排土场和尾矿库内几乎寸草不生 , 就像 一个人工造就的巨大戈壁、 沙漠 , 同时, 它也成为鞍 山最大粉尘污染源。目前全国固体矿产采选业排出 的尾矿、 废石污染 土地和堆存的占地面积已达 187 ~ 247 万 ha。矿山固体废物如尾矿粒度较细, 长期 堆存风化现象严重 , 产生二次扬尘, 粉尘在周边地区 四处飞扬, 特别在干旱、 狂风季节中, 细粒尾矿腾空 而起, 可形成长达数里的 ∃ 黄龙% , 造成 周围土壤污 染 , 并严重影响居民的身体健康。据专家论证, 矿山 尾矿也是沙尘暴产生的重点尘源之一。 另外, 金属矿山固体废物中含有重金属离子 , 有 毒的残留浮选药剂以及剥离废石中含硫矿物引发的 酸性废水 , 对矿山及其周边地区造成的环境污染和 生态破坏 , 其影响将是持久的。由于我国矿山大多
收稿日期 : 2003- 06- 15 基金项目 : 科学技 术部工程中心资金支持项目 ( 编号 2002DC105004) 作者简介 : 常前发 ( 1963- ) , 男 , 安徽舒城人 , 科研处副处 长 , 硕 士生导 师 , 高 级工程 师 , 工 学硕士 学位 , 中国资 源综合 利 用协会金属矿产固体废物 专业委员会秘书长。
固体废物处理与处置名词解释
一、名词解释：1、固体废物：固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
2、固体废物污染环境防治法：根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中给出的定义，固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。
2、固体废物处理：通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。
3、固体废物处置：是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动；或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。
4、城市生活垃圾：在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。
5、危险废物：危险废物是被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。
2、固体废物的“三化”原则：指无害化、减量化和资源化。
3、破碎：指利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。
4、“全过程管理”：指从固体废物的产生、收集、运输、贮存、处理到最终处置的整个过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治，包括固体废物产生的管理、收集系统管理、运输管理、贮存管理、处理与处置管理。
5、分选：固体废物的分选简称废物分选，目的是将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。
废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同而进行分选的。
6、压实：压实又称压缩，用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减少固体废物表观体积，是提高运输与管理效率的一种操作技术。
矿业固体废物资源化
粉煤灰的组成
化学组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO Na2O和K2O
SO3 烧失量
40%~60 % 20%~30% 4%~10%（高者15%~20%） 2.5%~7%（高者15%~20%） 0.5%~2.5%（高者5%以上） 0.5%~2.5% 0.1%~1.5%（高者4%~6%） 3.0%~30%
废物的硬度是指废物抵抗某种外来某些作用的能力， 可借助测定矿物硬度的方法来测定。废物的硬度与 废物粉碎关系密切。废物硬度不同，粉碎的难度、 粉碎所需要的时间、设备也不同。硬度越大、越难 粉碎，粉碎时消耗的能量也越大。
硬度不同的废物，其应用价值不同。硬度大的废物 可以作为磨料使用，硬度小的废物可以作为填料使 用。
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矿物的可溶性
矿物的可溶性：是矿物中有价成分浸出的重要依据。决定矿物水 溶性的内在因素主要有四个。
⑴ 晶格类型及化学键——原子晶格及金属晶格的矿物在纯水中较难溶， 如石英、自然铜等。过渡性金属键矿物在纯水中也难溶或极难溶， 如方铅矿、辉铜矿等。典型离子晶格的矿物，在水中溶解速度较 大，如食盐、钾盐等极易溶解。
因此，氧、二氧化碳以及溶解氧及二氧化碳的水是有力的氧化剂。它们 与某些矿物起作用生成强氧化剂（如硫酸及硫酸铁），这些强氧化剂又 能使矿物进一步氧化。因此氧化剂的存在是矿物遭受氧化的重要因素。
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（2）矿物本身的性质：有的矿物，如自然金很难被氧化。 有的矿物，如方铅矿氧化得很慢。而有的矿物，如铜、 锌和银矿物则极易氧化、通常在金属矿物中，那些缺 氧的矿物（硫化物等）最易受氧化，而多数金属氧化 物则很少受影响。如石英则有抵抗氧化的能力。一般 含有低价离子的矿物比较容易受到氧化，硫化物是最 容易氧化的矿物。
矿区固体废物——尾砂的处置利用
矿区固体废物——尾砂的处置利用1引言现代科技革命的兴起，使人类大规模地开发和利用矿产资源成为可能。
目前，我国有95%以上的能源，80 %以上的工业原料，70 %以上的农业生产资料等都来自矿产资源[1 ]。
矿产资源开采量的日益增大，矿业固体废物的排放量也逐年增多。
据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在100亿ｔ以上[2 ]。
我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿达40亿ｔ以上，且每年以数亿ｔ的速度增加。
大量尾矿的排放和堆存，不但占用了大量的土地，破坏了生态平衡，而且造成了严重的环境污染。
如我国四川叙永县众多的硫铁矿选矿厂将其尾矿排入永宁河中，造成了河床升高，河道堵塞，两个水电站报废，航运中断，河水严重污染[3 ]。
矿业的发展，为我国社会经济发展作出了重要贡献。
但是人们为了片面追求经济效益，往往不顾资源的浪费和损失。
据统计，我国资源总回收率为30%左右，70%白白浪费。
我国矿业采选回收率，铁67%，有色金属50 %～60 %，非金属20%～60 %，国营煤矿40 %。
70%以上的综合矿山，综合利用率不到25%。
全国有色金属矿山年损失金属量达20万ｔ以上[1 ]。
矿业生产中，我们往往只回收其中少量的成分，而大量的作为尾矿排放。
矿产资源是有限的，是不可再生的。
为了保持持续发展的矿业基础局面，在积极寻找新的可替代的资源的同时，必须科学合理高效率的利用现有资源，提高资源利用率，综合回收各种有用成分，尽可能减少废物排放量或达到无废生产。
矿产尾矿具有粒度细，数量大，成本低的特点，除含有可回收的少量成分外，可视为一种“复合”的硅酸盐、碳酸盐等矿物材料，是可利用的二次资源。
因此，如何使其资源化已成为人类发展中急待解决的重要问题之一。
我国制定的《中国2 1世纪议程》中提出，对固体废物综合利用率2000年达到50%，2010年要达到65%～70%。
对矿山的伴生资源的综合回收率2000年达到50%，2010年要达到70%以上。
固体废物的处理与处置总结标准
固体废物的处理与处置总结标准固体废物处理与处置是一项重要的环境保护工作，对于减少环境污染、保护生态系统具有重要意义。
为了规范固体废物的处理与处置行为，各国和地区都制定了相应的标准和规范。
本文将就固体废物的处理与处置总结标准进行详细阐述。
首先，固体废物的处理与处置应遵循“减量化、资源化、无害化”的原则。
即通过减少废物产生的数量、改变废物的性质，使废物能够得到充分利用，并尽量减少其对环境的危害。
其次，固体废物的处理与处置应符合国家和地区相关法律法规的规定。
各国和地区针对固体废物的处理与处置都制定了相关法律法规，对废物的分类、收集、运输、储存、处理和处置等环节进行了详细的规定。
第三，固体废物的处理与处置应分类进行。
根据废物的不同特性和危害程度，需要对固体废物进行分类处理。
常见的分类方法有按照废物的物理性质分、按照废物的化学性质分、按照废物的危害程度分等。
第四，固体废物的处理与处置应选用合适的技术和设备。
根据不同的废物特性和处理处置需求，选择合适的处理技术和设备进行处理和处置。
常见的处理技术包括焚烧、填埋、堆肥、物理化学处理等。
第五，固体废物的处理与处置应采取有效的监管措施。
为了确保处理和处置过程的安全和正常进行，需要建立健全的监管机制，加强对固体废物处理与处置的监督和管理。
这包括监测废物处理处置的过程和效果，对违规行为进行处罚等。
第六，固体废物的处理与处置应重视环境风险评估和环境影响评价。
在进行固体废物处理与处置之前，需要对可能产生的环境风险进行评估，并根据评估结果采取相应的措施。
此外，还需要对废物处理与处置活动的环境影响进行评价，以便有效控制和减少对环境的不良影响。
最后，固体废物的处理与处置应建立健全的信息管理系统。
通过建立固体废物处理与处置的信息管理系统，可以监测和管理废物的产生、收集、运输、处理和处置等全过程，提高工作的透明度和效率。
总之，固体废物的处理与处置是一项复杂而重要的工作。
为了保护环境和人类健康，各国和地区都制定了相应的标准和规范。
固废的处理与处置
第一章绪论第一节一、固体废物《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确指出：固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值单被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
二、固体废物的来源从原始人类活动开始，就有固体废物的产生，那时固体废物主要是粪便、动植物残渣。
随着化学工业的发展，19世纪末到20世纪初，产生了许多含有毒有害元素和人工合成物质的废渣，特别是含有汞、铅、砷、氰化物等的有毒有害废渣。
三、固体废物的分类1、固体废物的分类有很多，按化学性质分，可分为有机固体废物和无机固体废物。
2、按照污染特性可分为一般固体废物、危险固体废物以及放射性固体废物。
（1）一般固体废物是指不具有危险特性的固体废物；（2）危险废物是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。
危险废物具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质，对环境和人体会带来危害，须加以特殊管理。
（3）放射性固体废物包括核燃料生产、加工、同位素应用、核电站、核研究机构、医疗单位、放射性固体废物处理设施产生的废物。
3、根据固体废物的来源可分为工矿业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物。
工矿业固体废物成分：废石、尾矿、金属、废木、沙石、矿渣、沥青、化学药剂、陶瓷、一般危险废物、化学药物等。
生活垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日产生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
其主要成分为：厨余物、废纸屑、废塑料、废编织物、废金属、废建筑材料、给排水污泥及农业生产、畜禽饲养等产生的废物。
第二节固体废物的危害及污染控制一、固体废物污染固体废物露天存放或置于处置场，其中的有害成分可通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水等间接传至人体，对人体健康造成极大危害。
固体废物的综合利用和处置
4．粉煤灰砌块与板材 ①蒸养粉煤灰硅酸盐砌块（简称硅酸盐砌块）
以煤渣为骨料，以粉煤灰、磨细石灰和石膏为胶 结料，加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的一 种墙体材料。
②蒸压粉煤灰泡沫混凝土砌块
是一种轻质多孔墙体材料。采用粉煤灰、磨细石 灰、石膏与泡沫剂拌合成型，经蒸压养护而成。
③粉煤灰墙板
体，往往将它们稳定处理，避免危害。常用的稳 定处理方法有物理法、化学法和植物法。 2．矿业废物的综合利用
粉煤灰的综合利用
粉煤灰是煤燃烧所产生的烟气中的细灰，一般 多指燃煤电厂从烟道气中收集的细灰。
1．从粉煤灰中提取炭和铁 粉煤灰中含有多种化学成分，如二氧化硅、三氧化二铁、
二氧化钛和炭等。 如，利用煤炭和煤灰同水的亲疏关系不同的特点，如煤灰
13 固体废物的 综合利用和处置
《固废法》中定义： 固体废物是指在生产、生活和其他活动中产
生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但 被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的 气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ固体废物管理的物品、物质。
所有废物具有鲜明的时间和空间特征，从充分 利用自然资源的观点看，都是有价值的自然资源 ，二次资源、再生资源。
放射性固体废物
放射性废物主要来自核工业生产、放射性医疗、 科学研究等，还包括核武器试验所产生的具有放 射性的各种碎片、弹壳、尘埃等。
固体废物的危害
固体废物对水体的污染 固 污染体水废体物的对途大径气：的污染 固 1．体固废体物废对物土直壤接和倾生入物江的河污湖染海 固 2．体固废体物废对物人随群地健面康径的流危进害入江河湖泊 固 3．体粉废状物和的尘其粉他状危固害体废物随风飘入地面水，造成
危险废物
矿业固体废物
固体废物利用处理方案
固体废物利用处理方案
固体废物利用处理方案具体包括以下措施：
1.源头减量：通过加强生产过程中的管理和控制，减少固体废
物的产生。
这包括优化生产工艺、改进原材料的选取与利用，减少一次性使用材料的使用量等。
2.分类收集与回收：建立有效的固体废物分类收集系统，包括
可回收物、有害物、可降解物等的分类。
通过回收再利用，减少对新资源的开采和制造过程中的环境影响。
3.焚烧处理：对无法回收或处理的固体废物进行焚烧处理。
通
过高温燃烧，将固体废物转化为能量，减少废物体积，并可以回收能量。
4.堆肥处理：对可降解的有机固体废物进行堆肥处理。
通过有
效的堆肥过程，将有机废物转化为有机肥料，提供给农业生产，实现资源的循环利用。
5.填埋处理：对无法通过其他处理方式处理的固体废物进行填埋。
通过控制填埋过程中的渗滤液和气体排放，减少对环境的污染。
6.铸造回收：对金属废料进行回收和再利用。
通过适当的分选
和冶炼过程，将金属固体废物转化为原材料，减少对新资源的需求。
7.资源化利用：利用现有技术，将固体废物转化为可再生能源，如生物质能、太阳能等。
通过该方式，实现废物资源的最大化利用，减少对传统能源的依赖。
以上是一些常见的固体废物利用处理方案，可以根据实际情况选择合适的方案进行处理，以减少固体废物对环境的负面影响。
矿业固体废物的分类
矿业固体废物的分类矿业固体废物是指在开采、选矿和冶炼等过程中产生的固体废弃物。
根据其性质和特点的不同，矿业固体废物可以分为以下几类：1. 粉尘废物粉尘废物是矿山和冶炼厂等场所产生的固体颗粒物质，主要由矿石碎屑、粉煤灰、煤尘等组成。
这些废物通常具有细小的颗粒大小和轻质，容易悬浮在空气中，并且对人体健康和环境造成潜在的危害。
粉尘废物的处理通常包括收集、过滤、洗涤和再利用等步骤。
2. 渣滓废物渣滓废物是矿石的残余物质，包括矿渣、炉渣和矿石碎屑等。
这些废物通常具有高温、高腐蚀性和高毒性等特点，对环境和生态系统造成潜在的威胁。
渣滓废物的处理通常包括固化、稳定化和中和等措施，以减少其对环境的不良影响。
3. 尾矿废物尾矿废物是矿石经过选矿过程后产生的废弃物，通常包含矿石的细粒部分和选矿过程中使用的化学药剂残留物。
尾矿废物不仅占用大量的土地资源，还可能对地下水和土壤造成污染。
为了减少尾矿废物对环境的影响，常采取的处理方法包括沉降池、浸渣池和干燥堆积等。
4. 矿山废石矿山废石是在矿山开采过程中排出的岩石碎屑和矿石残余物。
由于矿石中的金属矿物往往分布不均匀，因此会产生大量的矿山废石。
这些废石通常具有较低的经济价值和高含有害物质的特点，对土地资源造成浪费，并且可能对水体和土壤造成污染。
矿山废石的处理通常包括石料加工和填埋等措施。
5. 煤矸石煤矸石是煤矿开采过程中排出的煤矿岩石残余物。
由于煤矸石中含有一定的煤炭资源，因此可以进行煤炭回收。
然而，煤矸石中同时还含有硫化物等有害物质，对环境和生态系统造成潜在的威胁。
煤矸石的处理通常包括分选、洗选和填埋等措施。
6. 尾砂尾砂是河流、湖泊和海洋中的矿石残余物，通常由于水流或波浪的作用而沉积在河床或海底。
尾砂中含有一定的金属矿物和非金属矿物，对水体和生态系统具有一定的影响。
为了减少尾砂对环境的影响，常常采取的处理方法包括沉降池、沉砂池和沉积地等。
矿业固体废物的分类对于合理的处理和利用具有重要意义。
固体废物的处理处置和利用
第二节 主要工矿业固体废物的利用和处理、处置
一、概况 二、工矿业固体废物的综合利用技术 三、工矿业固体废物的处理技术
一、概况
冶金、电力、化工、建材、煤炭等工矿行业所产 生的固体废物如冶金渣、粉煤灰、炉渣、化工渣、 煤石干石、尾矿粉等 , 不仅数量大 , 而且还具 有再利用的良好性能 , 因此 , 受到国内外广泛 重视。
( 一 ) 资源性
占据大量土地
( 二 ) 污染的 “ 特殊性 ”污染水土
( 三 ) 严重的危害性
污染空气，传播疾病
1. 易燃性; 2. 腐蚀性 ; 3. 反应性; 4. 毒性; 5. 感染性
固体废物对环境的危害:
侵占土地（1990年，我国历年工业固体废物堆存总量 为64.82亿吨，占地5.84亿平方米）； 污染土壤和地下水（ 堆存垃圾渗滤液会污染土壤和地 下水）； 污染水体（许多人将垃圾倾入水体，造成水体污染）； 污染大气（尾矿粉煤灰、污泥和垃圾颗粒随风飞扬；固 体废物的焚烧产生有害气体和粉尘等）。
三、固体废物污染防治的“三化”原则
• 减量化
是指减少固体废物的产生量和排放量。
• 资源化
是指采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和 能源，加速物质和能量的循环，创造经济价值的广泛的 技术方法。
• 无害化
是指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废 物，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低危 害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化， 以防止并减少固体废物的污染危害。
固体废物： 在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽 未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容 器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体 废物管理的物品、物质。
固体废物的处理与处置
P2固体废弃物按其来源可分为矿业废物、工业废物、农业废物、放射性废物、城市垃圾等。
（1）矿业固体废弃物：来自于各种矿物开采以及矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、沙石等。
特点：分散在乡村和山区中，人口密度小，其危害程度相对较小。
但是由于其数量和体积较大，大量堆放，既占用土地又污染土壤。
（2）工业固体废弃物来源：工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工渣等；建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。
特点：工业废渣不仅数量大，而且成分复杂，含有重金属及有毒物质，对环境污染威胁较大。
（3）农业固体废弃物来源：农业固体废弃物主要来源于农业生产产生的秸秆、农产品加工废料、牲畜的排泄物及农村生活废弃物等；特点：再利用价值较高；含大量氮、磷物质（4）放射性废弃物来源：主要来自核工业、放射性医疗、科研部门排出的具有放射性的各种固体废弃物。
特点：具有潜在的“三致”效应（致畸、致癌、致突变）（5）城市垃圾来源：厨房菜渣、果皮、废纸及生活废物、炉灰渣、砖头瓦块、树枝落叶以及废汽车、废电视机、废罐头盒、废家具等。
特点：垃圾的数量和种类增长快；成分发生变化危险废物的定义和鉴别定义指列入国家危险废物名录中或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
鉴别（1）引起或严重导致人类和动植物死亡率增加；（2）引起各种疾病的增加；（3）降低对疾病的抵抗力；（4）在处理、贮存、运送、处置或其他管理不当时，对人体健康或环境会造成现实的或潜在的危害。
P7固体废弃物的危害（1）传播疾病（2）侵占、污染土地（3）侵占、污染水体（4）污染大气、加剧温室效应（5）崩塌、爆炸事故（6）破坏城市形象，影响工业生产，阻碍城市发展（7）资源浪费P9造成巨大的直接经济损失和资源能源的浪费（1）我国的资源能源利用率很低，大量的资源、能源会随固体废物的排放流失。
矿物资源一般只能利用50%左右，能源利用只有30%。
（2）同时，废物排放和处置也要增加许多额外的经济负担。
02-7.3 矿业固体废物资源化处理 课件
微生物浸矿机理
a. 直接作用机制
式中M为Cu、Zn、Pb、Co、 Ni等金属。
微生物浸矿机理
b. 间接作用机制
c. 复合作用机制
微生物浸矿的工艺流程
利用铁氧化硫杆细菌的金属矿物浸出通用流程
原料准备工序 浸出工序
固液分离工序 金属回收工序 微生物浸出剂
（Thiobacllus caldus，简 称T.caldus） 嗜热铁氧化钩端螺菌
（leptospirillums thermoferrooxidans） （Sulfobacillum thermoferrooxidans
简称S.t）
硫化叶菌 （Sulfolobus sp.）
氨基酸变性菌 （Acidans sp.）
矿业固体废物的特点
弃之为害——日益严重的环境问题 用之为宝——重新认识的资源前景
先利用后处置 优先开发利用其中的有价成分（有价金属）
微生物浸出技术在矿业固体废物 资源化的应用
微生物浸出技术
➢主要是指利用某些微生物或其代谢产物进行化学反应，溶浸矿石 中有用金属方法。
氧化亚铁硫杆菌的代谢
b. 二价铁的氧化
100 80 60 40 20 0
0 6 12 18 24 30 36 42 时间/h
T.f菌在9K培养基中培养时Fe2＋氧化率随时间变化曲线
（ 9K培养基中Fe2＋初始浓度为9g/L）
氧化亚铁硫杆菌的代谢
c. 对无机硫化合物的氧化作用
◼氧化亚铁硫杆菌可以借助于硫或硫代硫酸盐氧化成硫酸盐 而生长，在硫上的世代时间一般为l0h-25h
北京科技大学
环境工程 微生物学
董颖博 副教授
矿山固体废弃物综合利用相关法律及政策梳理
矿山固体废弃物综合利用相关法律及政策梳理摘要：近年来，我国对矿产资源的需求不断增加，矿山开采也越来越多。
为了解决矿山固体废物所带来的资源浪费、环境污染以及安全隐患等问题，我国出台了一系列的法律、法规、政策、标准规范等，引领与规范矿山固体废弃物的资源化利用，提高矿山固体废弃物的综合利用率。
本文就矿山固体废弃物综合利用相关法律及政策进行研究，以供参考。
关键词：矿山固体废弃物；资源化综合利用；安全处置引言随着赋存条件好的高品位矿石开采殆尽，目前开采矿产中，赋存条件差的低品位矿产资源占有较高比重，而且随着国民经济的快速发展，矿产资源需求量在不断增加，导致矿山固体废弃物的排放量将会呈现不断增长的态势。
固废的大量堆存，将会占用大量土地，长期堆存破坏矿山周边的生态环境，威胁周边居民财产及生命安全。
自2006年以来，发生67起尾矿库突发事件，严重危害人类生存及环境。
近年来，国家部委及地方政府出台各种绿色矿山的政策、规范，固废综合利用是实现绿色矿山的重要途径之一。
1矿山固体废弃物带来的安全隐患分析根据事故数据统计，矿山固体废弃物的堆积和排放带来了巨大的安全隐患，矿山固体废弃物一般排放和堆积在废石场、尾矿库，甚至有些直接堆积在河沟、山沟之中。
随着各类矿山固体废弃物堆积量的增加，废石场、尾矿库等的堆积高度和坡度不断增大，加上部分防护措施、管理措施等不到位，极易发生滑坡、坍塌等灾害。
特别是降水较多的市区，固体废弃物含水量和周围环境含水量均会增加，从而更易引发滑坡及泥石流等地质灾害。
矿山固体废弃物堆存引发的滑坡、泥石流等地质灾害在国内外均有发生。
2矿山固废综合利用存在的问题（1）综合利用率低，而且不同类型矿山的固废综合利用率差别较大。
近年来，随着国内环保督察力度的加强，固废综合利用率和利用量呈逐年上升趋势，但总体的固废综合利用率和利用量还是较低，与发达国家还有一定差距。
我国不同矿种废石利用率差异较大，作为我国产量较高的铁矿、铜矿、金矿等矿产资源综合利用率不足20%。
矿业固体废物的综合利用课件
材料。
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8
3.从尾矿中回收有价元素
• 从锡尾矿中回收锡、铜及一些其他伴生元素 • 从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等元素 • 从铜矿中回收萤石精矿、硫铁精矿 • 从其他一些尾矿中回收锂云母和金等矿物和元素
矿业固体废物的综合利用
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1
矿产资源概况
矿业固体 废物
95%以上 的能源
矿产资源
80%以上的 工业原料
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2
一、矿业固体的种类和性质
矿业废渣的种类
按原矿的矿床学分类
按选矿工艺分类
按主要矿物成分分类
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3
（一）矿业废渣的种类
• 按原矿的矿床学分类：根据矿体赋存的主岩及围岩类 型，并考虑到矿业废渣的矿物组成情况，可将其分为 基性岩浆岩，自变质花岗岩、金伯利岩、玄武安山岩 等28个基本类型。
• 按选矿工艺分类：根据选矿工艺的不同，矿业废渣可 分为首选、重选、磁选、电选及光电选、浮选、化学 选矿等。
• 按主要矿物成分分类：矿业废渣可分成以石英为主的 高硅型、以长石及石英为主的高硅型、以方解石为主 的富钙型以及成分复杂性矿业废渣。
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4
（二）矿业废渣的成分与性质
Si
O
Al
P
Fe
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9
4、其他利用
• 1、覆土造田
• 采取覆土，掺土，施肥等 方法处理，可在其表面种 植各种作物
• 既解决了矿区剥离物的堆 存占地问题，有绿化矿区 环境，尤其适用于露天矿 的废渣处理
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矿业固体废物处理与利用摘要：矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。
矿业废物产量大，处理处置困难，对环境造成严重破坏。
本文针对煤矿和有色金属矿，从矿业废物的产生和特点，污染和危害，目前采用的处理方法以及研究状况与最新进展等方面，进行了简略介绍。
关键字：煤矸石，尾矿，矸石回填，综合利用。
前言目前，矿业面临的环境问题是在废弃物的处理和资源化以及矿业废弃地的生态恢复与重建等问题上表现出来。
矿山固体废物的主要来源是采矿后产生的废石和矿山选矿产生的尾矿。
矿山废石的堆积和尾矿坝的构筑,不仅侵占大量土地和农田,而且大量的矿山废石、尾矿的排放,会严重破坏土地资源的自然生态环境,破坏自然景观,并且因其成分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,严重污染水源和土壤,污染矿区和周围环境。
因此,如何对矿山固体废物进行综合处理,既改善矿山生态环境, 又充分利用矿山固体废物中的有用成分,变废为宝,缓解矿产资源供需紧张矛盾,是人类社会面临的重要课题。
1 矿业固体废物的产生和特点1.1 矿业固体废物的产生矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。
矿石开采过程中，需剥离围岩，排出废石，采得的矿石亦需经选洗，提高品位，排出尾矿。
我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约15.3 万个，其中国有矿山7650 个，集体企业6.9 万个，私营及个体企业5.8 万个，余为其他经济类型企业，开采矿产143 种。
伴随各类矿产资源的开发利用，产出了大量的固体废弃物。
这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累，也是矿产资源利用不合理的结果，其主要的四种物质来源为：尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰，尤以废石为多。
我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大，且逐年增多，一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。
可以预见的是，随着矿石开采量的上升和品位的下降，每年矿山固废物的排放量还将不断增加。
各种金属和非金属矿石均与围岩共同构成。
煤矸石约占煤炭产量的10％－15％，是我国排放量最大的工业固体废弃物。
开采1吨煤，一般要排出200公斤左右煤矸石。
煤电生产过程中排除大量的粉煤灰也成为煤矿固体废弃物。
据有关部门统计，截止到2004 年底，全国有矸石山1500 多座，占地约22 万多公顷。
目前，我国煤矸石的存积量已达41 亿t 以上，随煤炭产量的逐年增加，煤矸石排放量也不断增长，按照我国目前的煤炭年产量25 亿t 计算，排矸量在仍在以每年4~5 亿t 左右的速度增长。
大量矸石堆积，造成了严重的环境损坏，成为影响煤炭工业可持续发展的一大难题。
有色金属矿山每采出1 t矿石平均约产生1. 25 t 废石,废石年产生量高达 1. 06亿t,建国以来累计量高达21. 5 亿t。
尾矿是从矿石中分选出有用矿物后,剩余的含有用矿物很少的废渣,习惯上称为尾砂。
有色金属矿山每采出1 t 矿石平均约产出0. 92 t 尾砂,尾砂年产生量达7 780 万t,累计量约11 亿t, 利用率仅为6% ,占地约8 000 hm2。
随着工业生产的发展，总的趋势是富矿日益减少，金属、非金属生产越来越多地使用贫矿，如20世纪初，开采的铜矿一般含铜率为3％，后来开采的铜矿一般含铜率为1％左右，这就导致矿业废物数量迅速增加，全世界每年约排放矿业废物300多亿吨。
大量的矿业废物造成环境的严重污染。
1.2 矿业固废的特性1.2.1 煤矸石的物理、化学成分及特性煤矸石是多种矿物混合组成的沉积岩，主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝和少量的稀有金属氧化物组成。
主要的岩石种类由黏土岩类、砂岩类、碳酸盐类和铝质岩类，在不同地域的煤矸石还含其他盐类及重金属盐类。
煤矸石中的部分盐类可溶于水。
煤矸石的化学成分复杂，主要成分为氧化硅、氧化铝、硫化铁。
煤矸石经过高温煅烧可具有表面活性。
1.2.2 尾矿的成分及特性由于矿种不同，成矿地质条件不同，产生的尾矿成分也就相应不同。
例如银山铅锌尾矿中SiO2、Al2O3、K2O占总成分的80%以上，主要矿物为石英和绢云母，其中石英含量为51~54%，绢云母含量为29~34%，且大部分绢云母呈单体形状，粒度较细；而新墨西哥圣马苟尔地区佩克斯选厂铅锌硫化矿浮选尾矿主要元素组成为：Au 1.75g/t、Ag 22.5g/t、Cu 0.44%、Pb 0.54%、Zn 0.68%、Fe 12.6%、S 10.2%。
具体情况以实际检测为准。
2 矿业固体废物的污染和危害冶金矿山固体废物的危害是多方面的，主要可以分为占据土地，产量持续增加，污染水资源和土壤，污染大气环境，造成塌方、滑坡、泥石流等地质灾害，可能含有砷、镉或其他放射性元素以及尾砂危害等。
2.1 占据土地，产量续增废石和尾矿的堆存占据了大片土地。
美国哈尔鲁斯特矿是世界著名的露天矿，预计采完后，会留下300亿t的尾矿。
这些尾矿如堆成4.6m高，将占地1610km2。
假使这些尾矿找不到用途，堆存的方法又不改善，那么将要在明尼苏达北部出现一个新的撒哈拉沙漠。
到1988年末，中国63个主要有色冶金矿山已堆存废石和尾矿为主的固体废物4.5亿t，占用土地63km2，自1989年起，每年平均净增2500万t固体废物，新占土地350万m2。
铁矿山中，仅大孤山，西果园、南芬、姑山矿的尾矿库就占地810万m2，自1989年起，中国每年还要增加9000万t以上的铁尾矿。
2.2 污染水资源和土壤固体废物中含有的有害物质还污染水资源和土壤。
矸石山表层暴露于空气，经雨水的浸渍、阳光暴晒下分解产生可溶矿物、煤矸石本身所含的可溶性矿物随天然降水和地表径流进入江河湖泊、开采沉陷积水区。
矸石山扬尘在风力作用下携带有害物质进入地表水体。
或随渗流沥水进入附近土壤渗入地下水，矸石山流出的水PH 值可达到3，并且携带镁、钠、钾离子及铅、砷、铬等有害重金属离子，造成地区和区域性的地表水与地下水污染。
位于阳泉一矿北头村东平沟煤矸石山自燃后，矸石山下原有的一个山泉积水池失去引用价值，泉水颜色改变，生物绝迹。
据村委会调查，全村120 户人家490 人中，有10 人患癌症，其中肺癌4 人，食道癌2 人，喉癌1 人，肠癌1 人，膀胱癌1 人，骨癌1 人。
矸石山在长期的淋滤作用下，相应的元素运移至地表，被土壤吸附而富聚到表土层中。
而土壤是由多种细菌、真菌组成的生态系统，有害成份进入土壤，能杀死土壤中的微生物，使土壤腐解能力降低或丧失、土壤肥力丧失。
破坏了植物适应的环境，导致土地产力下降，甚至草木不生。
2.3 污染大气环境煤矿矸石造成的大气污染可分为固体微粒悬浮物污染和有毒有害气体污染。
造成的堆积成山的表面矸石在半年到一年后产生约10 厘米厚的风化层，随时间的推移和风化程度的加深而变细。
据统计，当发生 4 级以上风力时，直径在1～1.5cm的粉尘将从矸石山表面剥离。
形成扬尘悬浮物进入大气，其飘扬的高度在20～50m 以上，造成矿区大气污染。
“灰尘满天，污水横流，地面设施一片黑”成为很多矿区的典型写照。
矸石山自燃、矸石发电产生会产生大量的CO、SO2、H2S、NH3等有毒有害气体和烟雾污染进入大气层造成严重的大气环境污染。
例如，陕西省铜川市由于煤矸石自燃产生的SO2量每天达37t。
矿区大气污染使附近居民慢性气管炎和气喘病的患者增多，周围数目落叶，庄稼减产。
尾矿和粉尘随风飞扬，污染矿区和周围环境。
堆存不当的废石和尾矿，暴雨时可能塌方、滑坡、形成泥石流，冲毁下游的村镇，造成人畜伤亡。
2.4 造成地质灾害煤矸石也可造成地质危害。
随煤炭工业的发展，矸石堆积量不断增加，使潜在的矸石山滑坡威胁增加，特别是矸石山的自燃加剧了滑坡崩塌的可能性。
对矸石山附近居民住所、矿区交通系统造成威胁。
美国韦尔斯的阿伯芬发生了一次废石滑坡事故，造成一次伤亡800多人的惨案。
日本去泽矿山中泽尾矿坝1936年塌陷死伤多人。
2005年5 月，平顶山四矿的矸石山由于自燃发生崩塌事故，造成埋没附近民房烧死8 人的重大事故。
辽宁本溪也曾发生过矸石山自燃造成人员中毒伤亡的事故。
中国云南锡业公司新冠选矿厂、湖南东波有色金属矿和陕西金堆城钼业公司、安徽黄梅山铁矿等先后发生过尾矿坝决口的严重事故。
2.5 尾砂危害尾砂具有颗粒细、体重小、表面积大，具有遇水容易流走、遇风容易飞扬等特点，因此，尾砂对空气、水体，农田和村庄都是一种潜在的危害。
1964年，英国威尔士北部的巴尔克尾砂坝被洪水冲垮，尾砂流失后毁坏了大片肥沃的草原，其覆盖厚度达0．5m，使土壤受到严重污染，牧草大片死亡。
1970年9月，赞比亚穆富利拉铜矿尾砂坝的尾砂涌入矿坑内，导致89名井下工人死亡，彼得森矿区全部被淹没。
1986年，中国湖南东坡铅锌矿的尾砂坝体因暴雨而坍塌，造成了数十人伤亡，直接经济损失达数百万元。
2000年11月，广西河池一尾砂坝倒坍，造成数十人死亡，数十间房屋倒塌，损失惨重。
2008年9月8日，山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库发生特别重大溃坝事故，造成277人死亡、4人失踪、33人受伤，直接经济损失9619万。
这就是震惊全国的9.8尾矿溃坝事件。
3 矿业固废处理办法3.1 国内外利用治理现状世界各国都很重视煤矸石的处理和利用。
自20 世纪60 年代开始，煤矸石的综合利用就引起很多国家的高度重视。
到70 年代，法国、德国等国家的煤矸石利用率已达30％～50％，部分矿区的煤矸石利用率甚至达到100％。
英国煤管局在1970年成立了煤矸石管理处，波兰和匈牙利联合成立了海尔得克斯矸石利用公司。
这些机构专门从事煤矸石的处理和利用。
英国在70 年代初开始以法规的形式提出矸石山的治理。
1988 年，英格兰有近4700hm2的煤矿区废弃土地荒芜，其中93％的需要复垦治理。
我国煤矸石处理利用起步较晚，起初对煤矸石处理主要是“以堆为主”，综合利用率较低，“八五”期间综合利用率一直在38％左右长期徘徊。
进入21 世纪，树立了“因地制宜，积极利用”的综合利用指导思想和“谁排放谁治理，谁利用谁受益，以用为主”的利用原则。
2000 年，全国煤矸石综合利用量已达6600 万t，比1995 年增加1000 万t，综合利用率由1995 年的38％提高到43％。
2005 年全国煤矸石综合利用量增加到8000 万t，综合利用率提高到60％。
目前，全国119 处国有重点煤矿，煤矸石综合利用率在50％以上的有72 处，占60％以上。
其中开滦矿区2000 年的综合利用率达92％。
3.2 矿业固废无害化处理堆置是传统的处置方法：废石运至废石场，剥离岩石送入排土场，尾矿输入尾矿库。
堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。
选择场地应遵循：①保护地下水质，防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质；②保护地表水，防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷；③防止风蚀；④保证人类安全，防止洪水或地震造成灾害。