铁尾矿的综合利用
我国铁尾矿综合利用现状问题及对策
我国铁尾矿综合利用现状问题及对策简介铁尾矿是指在铁矿石的开采和炼铁过程中产生的废弃物,通常具有高含铁量和低含铁品位的特点。
由于我国钢铁行业的快速发展,铁尾矿的综合利用变得尤为重要。
然而,目前我国铁尾矿综合利用存在一系列问题,本文将从不同角度探讨这些问题,并提出相应的对策。
原因分析1. 环境问题铁尾矿的大量废弃导致环境污染问题严重。
铁尾矿中含有一定的有害物质,如重金属元素、硫化物等。
这些物质会对土壤和水体造成污染,危害生态环境和人民健康。
2. 资源浪费铁尾矿中的高含铁矿石资源没有得到有效利用,导致了巨大的资源浪费。
同时,铁尾矿中还存在其他有价值的矿产资源,如稀土元素等,这些资源也未能充分开发利用。
3. 经济效益低下目前我国对铁尾矿的综合利用水平较低,很大程度上是由于现有技术和设备条件限制导致的。
缺乏先进的利用技术和设备,使得铁尾矿综合利用的经济效益无法得到有效提升。
对策建议1. 加强环境管理加强对铁尾矿处理过程中的排放物的监管,制定严格的环境保护标准。
同时,加强铁尾矿综合利用过程中的环境保护措施,减少对环境的污染。
2. 推动资源综合利用加大对铁尾矿中有价值矿产资源的开发利用力度,推动其资源的综合利用。
可以采用物理分离、化学提取等技术手段,充分利用铁尾矿中的稀土元素等有价值资源。
3. 提升技术水平加大科技研发投入,提升我国铁尾矿综合利用的技术水平。
研发先进的铁尾矿处理设备,提高铁尾矿的利用效率和经济效益。
4. 加强政策支持制定相关政策,鼓励企业积极参与铁尾矿综合利用,提供税收优惠和财政补贴等政策支持。
同时,鼓励企业与科研机构合作,共同推动铁尾矿综合利用的研究和应用。
结论铁尾矿综合利用问题影响着我国的环境、经济和资源利用效率。
为解决这些问题,我们应加强环境管理,推动资源综合利用,提升技术水平并加强政策支持。
只有通过综合利用铁尾矿,才能实现资源的最大化利用,促进可持续发展。
铁尾矿资源综合利用及研究进展
68矿产资源M ineral resources铁尾矿资源综合利用及研究进展张 彪1,姜春志2(1.中条山有色金属集团有限公司,山西 运城 044000;2.国家煤化工产品质量监督检验中心(安徽),安徽 淮南 232000)摘 要:概述了国内铁尾矿资源现状,综述了铁尾矿综合利用及研究进展,指出了研究利用的问题,并进行了展望。
关键词:铁尾矿;综合利用;研究进展中图分类号:TD926 文章标识码:A 文章编号:11-5004(2020)21-0068-2收稿日期:2020-11作者简介:张彪,男,生于1990年,汉族,河南周口人,助理工程师,研究方向:矿物加工工程。
铁矿资源是我国经济社会发展的重要基础性资源。
近年来,铁矿石消耗量日益增大,铁尾矿排放量逐年增多。
铁尾矿大量堆积,既造成土地资源浪费,又极易产生空气和土壤污染,破坏自然生态环境,尤其面对极端自然天气,存在着巨大的安全隐患,导致铁尾矿处理成本提高,严重制约企业可持续发展。
当前,尾矿综合利用是固废综合利用的重要方面,也是矿产资源高效与循环利用的必然要求。
铁尾矿综合利用不仅能回收有价成分,提高资源利用效率,还能变废为宝,改善生态环境,促进经济社会良好发展。
1 铁尾矿资源现状铁尾矿通常指在铁矿石分选铁精矿过程中排出的尾砂废料。
我国铁尾矿主要以磁铁尾矿和赤铁尾矿为主,分布多集中于内蒙、四川、辽宁、河北、湖北等地区。
近些年,我国铁尾矿综合利用率不断提升,由2008年的7%上升到2018年的27.69%,但仍低于国外水平[1]。
2018年我国铁尾矿总产生量约4.76亿t,约占全国尾矿总产生量39.3%,相较其它尾矿,铁尾矿占比最大[2]。
受矿石产地和选矿工艺等因素影响,铁尾矿虽然成分和含量不尽相同,但化学组成基本相似,主要有SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、CaO、MgO、Na 2O 等[3]。
2 综合利用及研究现状我国铁尾矿资源的综合利用主要集中在有价成分回收、矿山回填、路基填筑、土地复垦、土壤改良及制备建筑材料等方面。
铁尾矿综合利用(干货分享)
表1 鞍本地区铁尾矿的主要化学组成(%)
元素
Fe
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
其它
含量 12.56 75.50 1.78
0.50
2.10
7.56
10
中国铁尾矿的资源现状
1.4.2 高铝型铁尾矿
1.中国铁尾矿的资源现状 2.铁尾矿综合利用的研究进展 3.国外尾矿处理的新技术 4.主要结论
主要章节 1
第一部分 中国铁尾矿的资源现状 1.1 中国钢铁行业现状
中国 49% 21%
4% 4% 5% 5% 7% 2%
3%
日本 美国 印度 俄罗斯 韩国 德国 土耳其 其他
图1 2013年全球粗钢产量比例
图2 中国近二十年粗钢产量 中国是全球最大的钢铁生产国、出口国和消费国,自2000年中国的 钢铁产量开始急速增长,至2013年粗钢产量为7.79亿吨,预计2014年表 观钢铁消费量达到7.48亿吨。
3
中国铁尾矿的资源现状
进口量(百万吨)
进口依赖度(%)
900
80
800
70
700
60
600 50
500
该类尾矿中SiO2、Ca、Mg、Al2O3含量均较低,常见元素Ba、Na 和K,伴生元素有 Ge、Ga、Co、Ni 和 Cu等,常见重晶石、千枚岩、 橄榄石和碧玉等矿物,尾矿粒度一般为-0.074mm 占 70%左右。
酒钢的镜铁山和黑鹰山铁选厂的尾矿为此类尾矿的代表。
表4 酒钢选厂尾矿的主要化学组成(%) 元素 Fe SiO2 Al2O3 CaO MgO 含量 17.78 31.98 5.93 1.50 2.10
铁尾矿综合处理方法范本
铁尾矿综合处理方法范本
尾矿选矿后的废弃物,是工业固体废弃物的主要组成部分。
铁矿石尾矿在工业固体废弃物中占的比例也越来越大,已成为重要的污染源,堆存铁尾矿占用了大量土地,营运费用高,并成为安全隐患,导致资源的严重浪费。
铁尾矿不加以利用不仅占用了土地和造成了资源浪费,而且也给人类生活环境带来严重污染和危害,破坏生态平衡等问题,现已收到了全社会的广泛关注。
一、尾矿再选
由于过去受思想认识和技术条件的限制,有的矿山由于选矿回收率不高,矿产综合利用程度不足,因此对铁矿石尾矿进行再选很重要,能够获得良好的经济效益。
二、尾矿用作建筑材料
利用尾矿作混凝土骨料、铁路和公路的筑路碎石以及建筑用砂、砖,还可以利用尾矿制作烧结空心砌砖,并可制作高档广场砖,成本低廉,市场效益良好。
三、尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料
尾矿中往往含有Zn,Mn,Cu,Mo,Fe,P等微量元素,而这些正是维持植物生长和法语的必需元素,对铁尾矿进行磁化处理,生产出磁化尾矿,施入土壤,能取得良好的效果。
四、利用尾矿复垦植被
我国矿山的土地复垦工作起步于20世纪60年代,在尾矿库的复垦植被方面取得了较大的进展。
五、尾矿整体综合利用
开展尾矿整体利用的研究是矿山实现少尾矿和无尾矿过程最有效的途径,通过开发高附加值的产品,可以提高产品的市场竞争力。
我国铁尾矿的综合利用
Research 研究探讨297 我国铁尾矿的综合利用汪天兴(江西理工大学建筑与测绘工程学院,江西赣州341000)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2020)01-0297-01摘要:我国近年来伴随着铁尾矿的排出日益增多,在带来了一定的经济效益的同时也带来了很多问题。
主要是铁尾矿堆积带来的问题以及如何对铁尾矿进行综合利用。
关键词:铁尾矿;综合利用0 引言铁尾矿通俗来说就是选矿后所遗留的一种废弃物。
这种废弃物成分相对复杂,目前我们的技术还不足以很好地利用这些废弃物,所以经常是以堆存的方式堆积在尾矿库。
但是相应的也带来了一系列环境问题,给人类的生活环境带来很大污染。
所以,我们急需找到合适的途径来处理这些废弃的铁尾矿。
1 堆积的铁尾矿带来的问题1.1 环境污染问题选矿剂和粉尘是铁尾矿给环境造成污染的两大主要因素。
在选矿过程中,一般体积较大的矿石被粉碎后,随之会留下许多细小的颗粒,被水蒸气以这些颗粒为核凝结形成雾霾,这些雾霾是造成人类各种呼吸道疾病的最大元凶。
1.2 占用土地和浪费投资问题铁尾矿经过筛选以后,残余的废弃部分就堆存在尾矿库,一个项目整个投资的百分之二十到百分之三十左右的资金都要花到尾矿库的设计投资上面,资金投入量巨大。
除此之外,尾矿库本身并没有什么作用,但是同时它又需要占用一定的土地面积,而且往往都是耕作地和农用地,污染了环境也会同时破坏生态平衡。
1.3 铁尾矿坝的建造存在安全隐患对于铁尾矿库的安全建设应贯彻始终,只要部分环节没有做好,就会留下安全隐患,从而进一步引发事故。
很多安全事故的发生其实都是由于没有重视安全隐患的处理工作导致的。
2 我国铁尾矿目前综合利用现状铁尾矿库复垦与充填采空区 铁尾矿生产建筑材料 铁尾矿再选及回收有价元素是我国铁尾矿的综合利用的主要三大方面。
铁尾矿的综合利用包括以下几个方面:尾矿再选和回收有价元素 用作建筑材料原料,土壤改良剂和微量元素肥料 作为采空区的充填材料用作土壤改良剂和微量元素肥料以及尾矿库复垦等方面。
铁尾矿资源综合利用与探讨
铁尾矿资源综合利用与探讨现如今我国铁矿山平均每年的尾矿排出量高达1.3亿吨,而尾矿中的平均含铁量达到11%,甚至部分含铁量高达27%。
这就致使我国每年废弃的尾矿中含铁量可达到1410万吨。
随着尾矿的日益增多,尾矿库堆积成山,这不仅浪费空间同时严重影响到了我国的空气环境同时对水质和土壤也有极大的影响。
因此现如今如何对尾矿实行再利用是我国的矿业工作中的重要课题。
因此我国针对尾矿再利用这一问题开展了研究。
标签:铁尾矿;尾矿再选一、我国铁尾矿资源现状及特点(一)铁尾矿资源现状随着工业发展的进步,我国铁尾矿的排量日益增加,根据数据调查显示,我国的铁尾矿堆积量逐渐递增,截止2015年尾矿的堆积量已超过了75亿吨。
造成此结果的原因无疑有两点。
其一,随着我国钢铁工业的日益发展,我国对于铁礦的开采需求越来越大,同时铁矿石的品味较低,这直接致使尾矿的增加。
其二,相比于我国其他的固体废弃物利用率而言我国的铁尾矿利用率极低,仅有10%。
而在日本德国等国家其铁尾矿的利用率远远超过我国。
我国重工业得日益发展,随之带来铁尾矿的排量呈直线上升。
如此一来不仅对我国得环境造成了极大的污染,同时资源也无法得到合理的利用。
(二)铁尾矿特点相比较而言我国的铁矿细又杂,正是如此,我国的尾矿便品味更低,其颗粒更细十分容易泥化,因此由于这一特性也给尾矿再选工作带来了极大的困难与挑战。
(1)品位低、粒度细。
铁尾矿是经过原矿的再次筛选而得出的,故而相比较原矿而言其含铁量较低,甚至不到10%。
针对尾矿再选工作,为使入选品味更高需要进行抛尾工作,如此一来便又增强了尾矿再选工作的难度。
(2)含铁矿物嵌布粒度细、共生关系复杂。
铁尾矿其中的含铁矿物粒度较细,这也给矿选工作带来了困难。
在铁尾矿中,其相应的含铁矿物质式细粒微粒状,通常包裹在脉石中,正因如此其极少出现解离,而铁尾矿中的赤褐铁矿物会和脉石矿物相互融合,致使其共生关系较为复杂。
(3)易泥化。
众所周知,铁尾矿均是经过对原矿的再次筛选而得到的,其中铁矿物所嵌步其中的粒度较细,铁尾矿在再选工作之前需要进一步的打磨,而在打磨过程中,铁尾矿会产生粘土类矿石,此类矿石的硬度较低,因此极易泥化最终变成矿泥。
铁尾矿综合利用范文
铁尾矿综合利用范文铁尾矿是指从铁矿石中提取铁后剩余的非金属矿石,其主要成分为SiO2、Al2O3和Fe3O4等。
传统上,铁尾矿被视为废弃物,经常被堆放在矿山周边,占地面积大,污染环境,形成安全隐患。
随着环境保护意识的提高和资源回收利用需求的增加,铁尾矿的综合利用成为人们关注的焦点之一铁尾矿的综合利用可以分为以下方面:1.矿山复垦:铁尾矿堆放在矿山周边会占地面积且严重破坏生态环境,对周边村庄和农田造成污染。
为了保护环境,可以对铁尾矿进行矿山复垦,将其作为填埋材料,通过合理的设计和施工,将其回填到矿山中,恢复原有的自然景观。
2.路基填料:铁尾矿可以作为公路、铁路等路基建设的填料使用。
由于其具有良好的耐压性和稳定性,可以替代传统的石料填料,减少对自然石料的需求,同时降低工程造价,实现资源的节约。
为了保证路基的稳定性,可以对铁尾矿进行工程处理,通过筛分和破碎等工艺,使其符合工程要求。
3.水泥和混凝土制品:铁尾矿中的SiO2、Al2O3等成分可以用于水泥和混凝土的生产。
将铁尾矿与石灰石、黏土等原料进行磨碾和烧结,可以获得含有矿渣玻璃、硅酸盐和铝酸盐的水泥熟料。
通过适当的配方,可以生产出强度高、耐久性好的水泥和混凝土制品,用于建筑、道路等领域。
4.磷酸盐肥料:铁尾矿中的磷元素含量较高,可以通过浸出和提取工艺,提炼出磷酸盐肥料。
磷酸盐肥料是植物生长中必需的营养元素之一,对提高农作物产量和质量具有重要作用。
铁尾矿的磷酸盐肥料生产可以实现资源的回收利用,减少对矿石资源的需求。
5.玻璃制品:铁尾矿中的Fe3O4成分可以用于玻璃制品的生产。
将铁尾矿研磨成粉体,加入玻璃原料中,可以提高玻璃的强度和耐磨性。
铁尾矿还可以作为着色剂,改变玻璃的颜色和透光性。
利用铁尾矿生产玻璃制品可以提高资源利用率,减少对天然原料的开采。
综上所述,铁尾矿的综合利用具有广泛的应用前景。
通过矿山复垦、路基填料、水泥和混凝土制品、磷酸盐肥料和玻璃制品等方面的利用,可以实现铁尾矿资源的回收利用,提高资源利用效率,减少环境污染,促进可持续发展。
我国铁尾矿综合利用现状问题及对策
我国铁尾矿综合利用现状问题及对策一、问题概述随着我国钢铁工业的快速发展,铁尾矿产生量不断增加,但由于其含有大量的有价值元素和危险物质,若不进行综合利用,将对环境造成极大污染。
目前我国铁尾矿综合利用存在以下问题:1.资源浪费:我国部分地区仍采用传统的堆放方式处理铁尾矿,造成了严重的资源浪费。
2.环境污染:传统的堆放方式容易导致酸性废水和酸性废渣对周边环境造成污染。
3.技术落后:部分企业在铁尾矿综合利用方面缺乏先进技术和设备,导致产品质量低下。
4.政策支持不足:政府在铁尾矿综合利用方面缺乏明确的政策支持和引导。
二、对策建议为了解决以上问题,我们需要采取以下措施:1.加强科技创新推广新型技术和设备,提高铁尾矿综合利用效率。
例如采用高效沉淀剂处理酸性废水,开发新型复合材料等。
2.完善政策法规制定明确的政策法规,加强对铁尾矿综合利用的引导和支持。
例如通过税收优惠、财政补贴等方式鼓励企业进行铁尾矿综合利用。
3.加强行业协调加强行业内企业之间的协调和合作,共同推动铁尾矿综合利用技术的发展。
例如建立行业组织,促进技术交流和经验分享。
4.提高环保意识加强宣传教育,提高公众对铁尾矿综合利用的认识和理解,促进环保意识的普及。
例如通过媒体宣传、社会活动等方式提高公众环保意识。
5.加强监管力度加大对铁尾矿综合利用过程中环境污染问题的监管力度,严格执行相关法律法规。
例如建立健全监管机制,对违法企业进行处罚。
三、具体措施1.推广新型技术和设备(1)采用高效沉淀剂处理酸性废水传统的酸性废水处理方法通常采用中和法,但效率较低,处理成本较高。
而新型高效沉淀剂具有处理速度快、效果好、成本低等优点,可以大幅降低铁尾矿综合利用过程中产生的酸性废水对环境造成的影响。
(2)开发新型复合材料铁尾矿中含有大量的有价值元素,如铁、锰等。
通过开发新型复合材料,可以将这些元素有效地利用起来。
例如将铁尾矿与聚乙烯复合制成塑料制品,或将其与水泥、混凝土等材料混合制成建筑材料。
铁尾矿综合利用
2.1 进行铁尾矿再选和有价元素的回收铁尾矿综合利用的首选措施就是铁尾矿再选和有价元素的回收。
铁尾矿再选不但可以减少尾矿坝的建坝及维护费用,还能减少新工艺、新设备的投资和维护费用,因此越来越受到矿产企业的重视。
例如我省一些磁铁矿尾矿仍然含铁量很高,但是在强磁选机回收之后,就可以获得超过50%的铁精矿。
2.2 将铁尾矿用作建筑材料我国的铁矿资源在选矿时都会经过2—3段的磨矿,大部分选矿会排除和堆存粒度较细的尾矿,因为尾矿的化学成分接近建筑材料,例如陶瓷、玻璃等,因此为铁尾矿用作建筑材料奠定了基础。
另外我们还可以将一些铁尾矿资源放入混凝土材料、筑路用的砂石或者是造房屋用的砖瓦当中。
例如迁安铁矿,这类铁矿的整体特点就是可利用量大。
还可以利用铁尾矿建造一些上档次的广场用砖,不仅成本低,而且与普通砖块相比,强度和硬度都有所增强,不容易受到外力的损坏,进而带来很高的市场效益。
2.3 铁尾矿用作生产建筑装饰材料铁尾矿除了可以生产一般的建筑材料以外,还可以用来生产高附加值的建筑装饰性材料。
例如微晶玻璃,这是一种由基础控制净化行为而制成的微晶体和玻璃均匀分布的材料。
这种玻璃同普通玻璃相比最大的不同就是具有结晶结构。
利用铁尾矿制造微晶玻璃,不仅成本低、性能高,而且附加价值高、耐腐蚀,装饰性很强。
2.4 用铁尾矿填充采空区采空区是有人为挖掘的或者是天然地质运动过程中在地表下面产生的空洞,采空区的存在给矿山生产带来了很大的安全隐患。
特别是近几年随着铁矿石价格的回升,采矿的深度不断加大,采空区越来越多,充填采空区的要求越来越高。
所以我们可以利用废弃的铁尾矿充填采空区,不仅适应了我国环境保护政策中对矿山企业提出的要求,还节省的铁尾矿的占地面积,提高了资源的利用效率。
2.5 利用铁尾矿恢复矿山生态环境在我们印象中,铁尾矿似乎只能破坏生态平衡,对环境保护是很不利的,其实并不是这样的,所有的事物都有两面性,我们用的好就能发挥它的积极作用,用的不好自然就只有坏的影响。
尾矿综合利用方案
尾矿综合利用方案方案一:采用磁选+浮选的工艺处理铁尾矿。
1.预处理:首先对铁尾矿进行粉碎,以提高矿石的可选性以及分选效果。
将粉碎后的尾矿送入磁选机进行磁选,利用磁性物质与非磁性物质在磁场中的不同响应特性进行分离。
2.高强度磁选:为了增加磁选效果,可以采用高强度磁选机进行处理。
高强度磁选机可将尾矿中的磁性矿物有效分离,提高磁选品位。
3.浮选分离:经过磁选后的矿石送入浮选机进行浮选分离。
在浮选机中,矿石悬浮在浮选药剂中,利用不同矿物的浮力差异使其分离。
通过调整药剂种类和用量,可以使铁矿物和杂质矿物得到有效分离。
4.再磁选:经过浮选后,矿石中仍有一部分磁性矿物未被分离,可以进行再磁选。
再磁选可以进一步提高铁尾矿的品位,减少对后续处理环节的影响。
5.废弃物处理:经过磁选和浮选处理后,尾矿中的磁性物质被有效分离,剩余废弃物可以进行综合利用。
如采用生态环境修复工艺将废弃物进行堆肥处理,以提高土壤的肥力。
方案二:利用尾矿中的有价值金属资源。
1.尾矿预处理:对尾矿进行破碎和磨矿,将尾矿中的金属矿物与非金属矿物有效分离。
2.提取金属:采用浸出法、熔炼法等方法提取尾矿中的有价值金属。
例如,可以使用提取剂将尾矿中的金属与提取剂形成络合物,通过溶剂萃取法将金属从尾矿中分离出来。
3.冶炼:将提取出来的金属进行精炼,去除杂质,提高金属纯度。
根据不同金属的性质,采用不同的冶炼方法和设备进行处理。
4.废弃物处理:经过资源提取和冶炼后,剩余废弃物中可能会含有一定的金属。
可以通过再利用或回收的方式将废弃物中的金属重新提取出来。
同时,可以采用环境友好的方式处理废弃物,如进行无害化处理、填埋或焚烧。
以上是一个尾矿综合利用方案的简要介绍,该方案可以将尾矿中的有价值物质有效提取出来,同时合理利用废弃物,实现资源的高效利用和循环利用。
这不仅可以减少尾矿对环境的污染,还可以增加资源的供应,提高资源利用率。
铁矿尾矿的现状和综合利用途径
铁矿尾矿的现状和综合利用途径摘要:随着世界经济的发展,对能源和原材料的依赖越来越大,矿产资源是经济发展的重要基础。
在开发利用矿产资源的同时,黑色冶金矿山企业以尾矿等形式废弃了大量工业废物,我国铁矿尾矿储量达到400多座,直接污染的土地几百万亩,间接污染的土地约1000万亩,每年运费达75亿元。
这些尾矿还蕴藏着大量可再生的二次资源,近年来人们逐渐认识到尾矿的价值,称之为人造矿床。
关键词:铁矿尾矿;现状;综合利用途径;从铁矿石中出来的尾矿,它不仅含有一定数量的铁,而且还含有其他可回收的金属和矿物质:铜、锑、铝、钛灰色,石英,碳酸钙、硅酸盐等在同一时间拥有这种特征的大小挖矿,大量高价格剥削廉价和低成本,导致逐渐应用挖掘矿石制造建筑材料、交通设施空气填料的开发区和高新技术产品生产。
铁尾矿石综合利用不仅能恢复大量的矿产资源,提高矿产资源利用率,而且有效减少环境问题有关的化石,但积累矿石和具有重要意义岩石为发展循环经济,实现能源和可持续发展的铁矿石开采减排。
一、铁矿尾矿现状在我的国家,对铁矿的全面使用开始较晚,但进展得更快。
特别近几年,保护周围环境的矿产资源和日益承认,综合用铁矿石工作吸引来更多意味着主管部门、研究所等小节与矿山企业,高教负责间谍处理贵重金属和非金属元素制成建筑母亲间谍间谍磁化土壤改良剂达到一些实用的结果。
海外研发和管理领域的工作开始于1960年代,当时开发和冶炼矿石加工尾部被政府高度评价,作为矿业建于采矿业发展目标以及与会者尾部矿石综合利用开发程度,以及他们作为国家科学技术和经济发展指标。
一些发达国家投入了大量资金和人力资源,对资源的评估,大多数发达国家的评估,结束了一轮的球,集中在资源的间谍矿和环境评估。
最初建立了一个国家采矿矿石数据库,为矿石开发应用程序奠定了基础。
自20世纪70年代以来,前苏联、美国、日本、英国和其他国家加强了新技术的栽培、新设备、综合加工、全面利用新技术和新技术研究,取得了重大成果。
我国铁尾矿综合利用现状问题及对策
《我国铁尾矿综合利用现状、问题及对策》随着我国经济的快速发展和工业化进程的不断推进,矿产资源的开发利用日益加剧。
铁矿作为重要的基础矿产资源之一,其开采过程中产生了大量的铁尾矿。
铁尾矿的大量堆积不仅占用了大量的土地资源,还对生态环境造成了严重的污染和破坏,成为制约我国矿业可持续发展的重要因素之一。
加强铁尾矿综合利用,实现资源的循环利用和节能减排,具有重要的现实意义。
一、我国铁尾矿综合利用现状我国是铁矿资源大国,铁矿资源储量丰富。
然而,长期以来,我国铁矿开采过程中对铁尾矿的综合利用率较低,大量铁尾矿被堆积在尾矿库中。
近年来,随着国家对环境保护和资源综合利用的重视程度不断提高,我国铁尾矿综合利用工作取得了一定的进展。
目前,我国铁尾矿综合利用的主要途径包括以下几个方面:(一)生产建筑材料铁尾矿中含有一定量的硅、铝、钙等成分,经过适当的加工处理,可以用于生产水泥、混凝土、砖等建筑材料。
这种利用方式不仅可以减少铁尾矿的堆积量,还可以实现资源的再利用,降低建筑材料的生产成本。
(二)制备土壤改良剂铁尾矿中含有一些微量元素,如铁、锰、锌等,经过适当的处理后,可以制备成土壤改良剂,用于改良土壤质量,提高农作物的产量和品质。
(三)提取有价金属铁尾矿中往往含有一些有价金属,如铁、钛、铜、钴等,通过先进的提取技术,可以将这些有价金属回收利用,提高资源的利用价值。
(四)矿山生态修复利用铁尾矿进行矿山生态修复,是一种有效的综合利用方式。
将铁尾矿填充到采空区或塌陷区中,可以恢复矿山的生态环境,减少地质灾害的发生。
二、我国铁尾矿综合利用存在的问题尽管我国铁尾矿综合利用工作取得了一定的进展,但仍然存在一些问题,制约了铁尾矿综合利用的进一步发展。
(一)综合利用率较低目前,我国铁尾矿的综合利用率仍然较低,大部分铁尾矿仍然被堆积在尾矿库中。
造成综合利用率较低的原因主要有以下几点:一是对铁尾矿综合利用的认识不足,重视程度不够;二是铁尾矿综合利用技术水平相对落后,缺乏高效、低成本的综合利用技术;三是铁尾矿综合利用市场机制不完善,缺乏有效的激励机制和政策支持。
国内外铁尾矿的综合利用现状_肖力光
第27卷第4期2010年8月Vol.27No.4Aug.2010吉林建筑工程学院学报Journal of Jilin Institute of Architecture &Civil Engineering收稿日期:2010-03-24.作者简介:肖力光(1962~),男,吉林省长春市人,教授,博士.*基金项目:国家“十一五”科技支撑计划重大项目(2006BAJ04A16).国内外铁尾矿的综合利用现状*肖力光伊晋宏崔正旭(吉林建筑工程学院材料科学与工程学院,长春130118)摘要:矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一。
随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏,尾矿作为二次资源再利用也已受到世界各国的重视.笔者介绍了国内外铁尾矿的综合利用现状,以及在建筑材料方面的应用,并提出铁尾矿今后发展的建议.关键词:铁尾矿;现状;综合利用中图分类号:TU 5文献标志码:A 文章编号:1009-0185(2010)04-0022-05Iron Tailings Comprehensive Utilization at Home and AbroadXIAO Li-guang ,YI Jing-hong ,CUI Zheng-xu(School of Material Science and Engineering,Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering,Changchun ,China 130118)Abstract :The mineral resource is one of the human survival and development important material bases,along with mineral resource's massive developments and the use,the ore is day by day deficient,the tailings recycling has a second world attention.This article describes the tailings and the comprehensive use of the status quo,the application of the building materials,and the proposal in the future development of tailings.Keywords :iron ore tailings;status quo;comprehensive utilization1尾矿的现状及存在的问题矿产资源是人类发展和生存极为重要的物质基础之一,其主要特点是不可再生性和短期内不可替代性.我国90%的能源和80%的原材料来自矿产资源.随着我国工业化的迅速发展,矿产资源的需求将与日俱增,但在矿产资源开发生产过程中,资源损失和浪费非常严重[1].不仅如此,矿产资源开发过程中丢弃大量的废石和尾矿也造成环境污染.据统计,因受选矿技术水平、生产设备的制约,我国矿业生产的尾矿已达到100亿t 以上,并呈逐年增加的趋势.尾矿不仅占用大量土地,而且也给人类生产、生活带来了严重污染和危害,现已受到全社会的广泛关注.同时,随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏,尾矿作为二次资源再利用也已受到世界各国的重视.目前我国尾矿利用率很低,矿山尾矿占工业固体废物的30%,但其利用率仅为7%.大多数矿山企业往往只重视有价金属的回收,若仅考虑有价金属的回收并不能从根本上解决尾矿的问题.由于尾矿是经过选矿后的固体废物,其非金属矿物达到90%以上.因此,尾矿的整体利用是尾矿利用的根本途径[2].铁尾矿是铁选厂在特定经济技术条件下,将铁矿石磨细,选取“有用组分”后排放的废弃物.据不完全统计,目前我国发现的矿产有150多种,开发建立8000多座矿山,累计生产尾矿59.7亿t.其中,堆存铁尾矿量高达十几亿t ,占全部尾矿堆存总量的近1/3[3],而且,每年排出铁尾矿近3亿t ,综合利用率还不到20%[4].大量的尾矿一般采用堆填处置,不仅浪费资源,同时挤占土地,工厂还得支付土地征用费、运费和填埋费等,增加了钢铁的生产成本,同时还造成环境污染.随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日渐贫化,资源日渐枯竭,尾矿作为二次资源已在国内外备受关注,并在尾矿中回收有价金属与非金属元素,磁化尾矿做土壤改良剂,同时,利用铁矿尾矿库复垦植被,以及尾矿制作建筑材料等方面取得了一定的成果.其中,利用铁尾矿制作建筑材料是一条很好的途径,不仅可以进行大量、高附加值利用铁尾矿,有效地缓解铁尾矿堆存带来的大量问题,而且为建材行业提供了一种较为理想的原料,为建材开辟了新的资源,同时发展了矿山循环经济,实现了节能减排,对于实现矿产业的可持续发展具有十分重要的意义.2国内外铁尾矿的研究利用现状及分析铁尾矿的组成特征:铁尾矿是一种复合矿物原料,是铁矿石经过选取铁精矿后剩余的废渣,除了含少量金属组分外,其主要矿物组分是脉石矿物如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物.其化学成分主要含SiO 2,Al 2O 3,Fe 2O 3,CaO ,MgO 等,还含有少量K 2O ,Na 2O 以及S ,P 等元素[5].表1为我国各地铁尾矿的主要化学组成.2.1国内铁尾矿的综合利用现状我国铁尾矿综合利用起步相对较晚,但进展较快.近几年来,随着保护矿产资源及环境意识的不断增强,该工作已引起有关部门的重视,一些研究院所、高等院校等单位与矿山企业紧密合作,在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂等方面已取得了一些实用性成果.2.1.1尾矿再选由于技术条件的限制,有的矿山由于选矿回收率不高,矿产综合利用程度不足,现已堆存甚至正在排出的尾矿中含有丰富的有用元素.例如,山东省矿山一些磁铁矿尾矿,仍含铁20%,经强磁选机回收可获得品位达60%的铁精矿[6].马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用HS-1600×8磁选机对铁矿石尾矿进行再磨再选后,可获得品位高达65.76%的优质铁精矿,年产铁精矿量达3.92×104t ,经济效益良好.2.1.2尾矿用作建筑材料铁尾矿化学成分主要有硅、铝、钙、镁的氧化物和少量钾、钠、铁、硫的氧化物.其中,硅、铝含量较高,且80%以上都是非金属矿物,与建筑材料十分相近,这就为尾矿在建材业的广泛应用提供了前提条件,通常只要掺加少量其他原料进行适当调配,便可用做许多建筑材料的原料,将其应用于建材领域比在其它领域具有更多的优点[7].我国利用铁尾矿作建筑材料的研究起于20世纪80年代.目前,我国铁尾矿作为一种建筑材料,在应用中已取得明显成效,主要集中生产保温建筑材料、水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等,并可以用做混凝土粗细骨料和建筑用砂.(1)轻质隔热保温建筑材料.随着建筑产业的快速发展,新型轻质隔热保温建筑材料的开发研究是当前社会的迫切要求,以铁尾矿制备轻质隔热保温建筑材料,为铁尾矿的二次资源再利用开辟了一条资源节约、保护环境之路.王应灿等[7]以铁尾矿、废旧聚苯乙烯泡沫为主要原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,制备的轻质隔热保温材料,不仅有良好的保温性能,更能变废为宝,在创造经济效益的同时,还保护了环境;表1我国各地铁尾矿的主要化学组成地区名称SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO TFe MnO SiO 2P 2O 5邯郸铁矿31.98 6.4910.2330.7713.840.12 3.8900.210梅山铁矿27.887.2725.0014.62 1.78鞍山铁矿75.910.65 1.82 1.5111.69金岭铁矿36.47 5.328.2719.4813.210.540安徽铁矿43.5812.21 1.00 2.7017.540.406他达铁矿21.06 6.570.500.5038.000.640.0180.057唐山铁矿72.79 6.08 6.20 4.853.164.480.0850.1000.160(%)肖力光,伊晋宏,崔正旭:国内外铁尾矿的综合利用现状第4期2324吉林建筑工程学院学报第27卷(2)水泥.用尾矿生产水泥是利用尾矿中的某些微量元素影响水泥熟料的形成和矿物的组成,在水泥配料中引入大量的尾矿,按照正常的水泥生产工艺,生产符合国家标准的水泥,属于烧结类建材,方法主要有2种:①利用尾矿砂中含铁量高的特点,以尾矿砂替代常用水泥配方中使用的铁粉;②用尾矿替代水泥原料的主要成分.唐山市协兴水泥有限公司[8]经过近1年的攻关,使利用尾矿砂代替粘土和铁矿石生产水泥熟料技术获得成功.该技术投入生产后,可充分利用废弃尾矿砂,减少环境污染,节约大量粘土和矿山资源,还可使水泥吨熟料成本下降2~3元,熟料28d抗压强度提高3MPa~5MPa,使吨综合成本下降10元以上;(3)陶瓷材料.利用尾矿研制生产陶瓷打破了以粘土为原料的传统做法,在有效利用废弃尾矿、减轻环境压力的同时,也使陶瓷性能得到了很大的改善.但从目前的情况来看,尚未利用尾矿开展大规模陶瓷工艺生产的生产线,但这方面的研究已广泛开展,主要表现在小范围烧制陶瓷材料、尾矿陶瓷釉料和尾矿卫生洁具;(4)微晶玻璃.铁尾矿是一个复杂的多组分体系.因此,可以用来生产对透明度要求不高的玻璃建材制品,例如,有色玻璃装饰板、微晶玻璃装饰板、玻璃马赛克等.目前,研究较多的是利用尾矿生产微晶玻璃和玻璃马赛克等.微晶玻璃又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃[9],是一种新型无机非金属材料,被称为21世纪的环境协调材料,在国防、航天航空、电子、建筑、化工、生物医学、机械工程等领域,作为结构材料、功能材料和装饰材料而获得应用.近年来,很多科研工作者利用铁尾矿成功制取了微晶玻璃;(5)制砖.建筑用砖是我国建筑业用量最大的建材产品之一,而国家为了保护农业生产,制定了一系列的保护耕地的措施,所以,利用铁尾矿制砖则不失为一条很好的途径.利用它不仅可以制普通烧结砖和蒸压砖,还可以制地面装饰砖和免蒸免烧砖等.铁尾矿制作装饰面砖,工艺简单,原料成本低,物理性能好,表面光滑、美观,装饰效果相当于其它各类装饰面砖(如水泥地面砖,陶瓷釉面砖).张熠[7]等人以安徽黄梅山铁尾矿为骨料,采用两种工艺反打振动工艺和压制工艺制备出彩色地面砖,其抗压强度均高于国家标准,符合道路建设要求;(6)水泥熟料.南京梅山矿业有限公司用综合铁尾矿代替铁粉配制水泥生料,通过对两种原料配制的生料的易烧性、烧成的熟料的物理性能比较,研究用综合铁尾矿代替铁粉作为铁质校正原料的可行性.得出结论:梅山矿业有限公司的综合铁尾矿完全可以代替铁粉,生产优质熟料水泥;用综合铁尾矿配制的生料易烧性好,可以将煅烧温度降低约30℃;综合铁尾矿配料烧成的熟料强度高于铁粉配料的熟料;利用综合铁尾矿可以减少尾矿堆场所需占用的土地,减少对周围环境的污染,是一项值得推广的技术[10];(7)其他建筑材料.铁尾矿在建筑材料中的用途还有很多,比如,利用铁尾矿制备加气混凝土和混凝土空心砌块,用作混凝土骨料、水泥掺料和建筑用砂,以及用于铺筑路基等.张金青[11]利用北京附近某铁矿矿山围岩碎石和尾矿作为混凝土的粗细骨料,添加一定量的水泥,经28d自然养护后,制成尾矿混凝土空心砌块,其抗压强度达到了设计值,尾矿在配料中,量的变化明显影响着最终制品的抗压性能.武汉工业大学以利用程潮低硅铁尾矿生产加气混凝土,生产出符合国家标准的加气混凝土.鞍钢矿渣砖厂利用大孤山选矿厂尾矿配入水泥、石灰等原料,制成加气混凝土,其产品重量经、保湿性能好,该厂年产10万m3的加气混凝土车间,尾矿用量约3万t/a[1].邯郸市建筑科学研究所利用铁尾矿代替混凝土中的细级料,并得到了初步成功.此项研究不仅可减少尾矿对环境的损害,防止污染,保护环境,为矿山无尾矿开发提供一条新途径;另一方面,又开辟了制作低成本建筑材料的新途径.2.1.3尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料尾矿中往往含有Zn,Mn,Cu,Mo,V,B,Fe,P等微量元素,这正是维持植物生长和发育的必需元素.马鞍山矿山研究院[12]在国内率先进行了利用磁化铁尾矿作为土壤改良剂的研究工作.用特定设计的磁化机对磁选厂铁尾矿进行磁化处理,生产出磁化尾矿,施入土壤.田间小区试验和大田示范试验表明,土壤中施入磁化尾矿后,农作物增产效果十分显著,早稻平均增产12.63%,中稻平均增产11.06%,大豆增产15.5%.2.1.4利用尾矿复恳植被我国矿山的土地复垦工作,起步于20世纪60年代,在80年代后期至90年代进展较快.马鞍山矿山研究院在马钢姑山铁尾矿库和排土场开展了扬尘抑制及植被复垦的技术研究,对尾矿库复垦的技术条件,以及扬尘抑制有关资料进行了收集,并在尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验.开发研制的“冶金矿山土地复垦专家系统”,可为不同地区、不同气候条件、不同土壤及矿石特征的矿山提供有关最佳复垦方案等方面的专家咨询[13].2.1.5尾矿整体综合利用开展尾矿整体利用的研究,是矿山实现少尾和无尾化过程最有效的途径,通过开发高附加值的产品,可以提高产品的市场竞争力.20世纪90年代以来,国内开始了利用尾矿制取微晶玻璃、玻化砖、墙地砖等的研究.梅山铁矿同中国地质科学院尾矿利用中心合作,在实验室研制出白、黑、红、蓝4种色调微玻岩.北京科技大学以大庙铁矿石尾矿为原料,在实验室制出了玻化硅.邢军等[14-15]分别以铁尾矿和金矿尾砂为主要原料,研究制备微晶玻璃材料的方法,并成功制成了主晶相为透辉石相的黑色尾矿微晶玻璃和主相为尖晶石、顽火辉石固溶体的微晶玻璃.2.2国外铁尾矿的综合利用现状国外铁尾矿利用工作起步较早,重视铁尾矿的综合利用,注重有价成分的回收,广泛地给铁尾矿寻找各种不同的利用途径.特别是20世纪70年代以来,经济发达国家为矿山环境保护制定了一系列的法律法规,使矿山和尾矿场的环境有了很大改善,并在铁尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂、尾矿整体利用等方面取得了实用性成果.在国外,一些铁矿选厂主要采用高梯度磁选机,从弱磁选、重选和浮选尾矿中回收细粒赤铁矿.美国的Sivas-Divrigi 选矿厂采用浮选法,在最佳浮选条件下从铁尾矿中回收钴、镍和铜,回收率分别达到了钴为94.7%,镍为84.6%,铜为76.8%[16].印度[17]采用水利旋力和磁力分离技术从铁尾矿中回收含铁61%~65%的精矿.许多国家尽管人少地多,但对土地复垦十分重视.如德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚等国家矿山的土地复垦率已达80%.铁尾矿含铁11%,而其中还含有少量磁铁矿,具有载磁性能,对这类尾矿可进一步磁化而成磁尾土壤改良剂.如再掺入一定比例的N ,P ,K 等,可磁化成磁尾复合肥,对植物生长非常有利.卡奇卡那尔采选公司的湿式磁选尾矿中含有钙、镁和硅的氧化物,用作土壤改良剂对酸性土壤进行中和处理,氧化镁作为一种肥料,已取得了较好效果.Maiti S K 等[18]的研究表明,铁尾矿上种植植被不仅有利于稳定和减少水土流失,而且也促进了植被的生长.许多国家在尾矿制作建筑材料方面的研究和应用也很多.土耳其[19]的Cine-Milas 采用磁场、重力分离和浮选各种方法除去杂质,从铁尾矿中筛选出钾长石,优质钾长石精矿用于陶瓷工业.印度[20]利用铁尾矿生产陶瓷地板和墙壁瓷砖,这些砖比传统瓷砖具有较高的强度和硬度,并符合大多数的EN 标准,取得了良好的经济和社会效益;俄罗斯选矿厂尾矿用于建筑材料约占60%,除制造建筑微晶玻璃和耐化学腐蚀玻璃外,还研制生产各种矿物胶凝材料;美国除从废石中回收萤石、长石和石英等用于其它工业外,绝大部分用做混凝土骨料、地基及沥青路面材料;日本[21]有人将尾矿与10%硅藻土混合成型,并在1150℃煅烧,研制出轻质骨料.3结语矿山企业对我国国民经济发展非常重要,矿业的开发为人类提供了宝贵的矿产资源和丰富的能源,但同时也占用和破坏了大量的人类赖以生存的土地资源,污染了自然环境,破坏了植被,造成了大量的水土流失和土质的恶化,尾矿的利用对环境治理显得尤为重要,但是,这需要政府部门在方针、政策、法律、资金和税收方面的大力支持,同时也需要高校和科研部门能够以多功能材料为攻关的重点,充分利用尾矿自身的特点,对其进行研发,使其创造巨大的经济效益和社会效益.参考文献[1]张锦瑞.金属矿山尾矿综合利用与资源化[M].北京:冶金工业出版社,2002:2-53.肖力光,伊晋宏,崔正旭:国内外铁尾矿的综合利用现状第4期2526吉林建筑工程学院学报第27卷[2]蒲含勇,张应红.论我国矿产资源的综合利用[J].矿产综合利用,2001(4):19-22.[3]朱胜元.尾矿综合利用是实现我国矿业可持续发展的重要途径[J].铜陵财经专科学校学报,2000(1):38-40.[4]黄世伟,李妍妍,程麟.用梅山铁尾矿制备免烧免蒸砖[J].金属矿山,2007(4):81-84.[5]Zhang S,Xue S,Liu X,et al.Current situation and comprehensive utilization i of iron Ore tailing resources[J].Journal of Mining Sci-ence, 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铁尾矿综合利用
生产陶粒
通过烧结或熔融法制备陶 粒,用于轻质墙体的隔音、 隔热材料。
铁尾矿在农业领域的应用
有机肥料
通过生物发酵技术将铁尾矿中的有益 元素转化为有机肥料,提高土壤肥力 。
土壤改良剂
利用铁尾矿中的硅酸盐和微量元素, 改善土壤结构,提高土壤肥力。
铁尾矿在环保领域的应用
土壤修复
利用铁尾矿中的铁离子和硅酸盐等成分,对重金属污染土壤 进行修复。
铁尾矿在化学工业中的应用
利用铁尾矿中的矿物组分,生产硅酸盐、陶瓷、玻璃等材料。
03
铁尾矿综合利用案例分析
某地区铁尾矿制砖项目
总结词
资源化利用、降低能耗、环保
详细描述
该项目利用铁尾矿作为主要原料,通过加工制成建筑用砖。相较于传统黏土砖,尾矿砖具有更高的强 度和耐久性,同时减少了黏土的开采,降低了能耗和环境污染。
04
铁尾矿综合利用的挑战与前景
当前面临的挑战
技术难题
铁尾矿成分复杂,处理难 度大,需要研发高效、环 保的利用技术。
资源限制
铁尾矿中铁元素含量较低, 提取成本高,限制了其大 规模利用。
环境压力
铁尾矿堆放占用大量土地, 且可能引发环境污染和地 质灾害。
未来的发展前景与展望
技术创新
随着科技的不断进步,铁尾矿 综合利用技术将得到改进和完
铁尾矿在环保领域的应用
铁尾矿在重金属废水处理中的应用
利用铁尾矿吸附重金属离子,降低废水中的重金属含量。
铁尾矿在土壤重金属污染修复中的应用
通过物理或化学方法将重金属离子从土壤中提取出来,利用铁尾矿进行吸附和固 定。
铁尾矿在其他领域的应用
铁尾矿在冶金行业的应用
利用铁尾矿中的有价组分,回收有价值的金属元素。
中国铁尾矿资源的综合利用途径
中国铁尾矿资源的综合利用途径孙志勇1,林 栋2,张 芹3(1.陕西天地建设有限公司,陕西 西安 710199;2.西部矿业股份有限公司,青海 海西 816203;3.武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081)摘 要:我国铁尾矿资源存量大、类型多、性质比较复杂,经过多年的研究利用,已取得了较大的综合利用成果。
本文基于我国铁尾矿资源现状和特点,结合我国相关政策及行业、经济发展趋势,以应用案例详细分析了我国铁尾矿在再回收、建筑材料、填充料方面的常规应用途径;重点指出了铁尾矿在土壤改良、新型材料和全域综合整治等新领域的应用;进一步说明了铁尾矿的多功能性、基础保障性和资源战略性,对缓解资源约束、平衡资源开发结构、推进可持续发展具有积极意义。
关键词:铁尾矿;二次资源;综合利用中图分类号:TD926.4 文献标志码:A 文章编号:2097-101X (2023)08-0001-05矿产资源作为人类生存和发展的根本性保障基础,具有重要的战略地位。
2018年,我国累积的尾矿库存量约207×108 t ,其中超过一半为铁尾矿[1]。
尾矿堆存不仅占用大量土地、造成社会资源闲置浪费,也给生态环境带来严重污染。
随着 2020年国家八部委印发《防范化解尾矿库安全风险工作方案》(应急〔2020〕15号),要求尾矿库“只减不增”准入管理,铁尾矿作为一种二次资源,越来越受到政府和企业的重视。
10年间我国尾矿综合利用率从个位数逐步提升,2019年,我国尾矿综合利用率达到27%[2],但细分领域的尾矿利用率仍差距明显,铁尾矿利用率仍低于行业平均值。
立足我国铁尾矿资源实际,大力开展铁尾矿资源综合利用技术研究开发,实现铁尾矿资源开发与节约并举,提高铁尾矿资源利用效率,具有重要的经济和社会意义[3]。
1 铁尾矿资源现状及其特征1.1 铁尾矿资源概述我国铁矿石资源丰富,但资源禀赋差,铁精矿与相应的铁尾矿产出量之比约为1:3。
铁尾矿的综合利用
铁尾矿的综合利用摘要:铁尾矿的排出量逐年增多,为了更好的利用矿产资源、减少铁尾矿对环境的污染,应对铁尾矿进行综合的合理的利用,变废为宝,化害为利,使资源开发与环境保护协调发展。
关键词:铁尾矿综合利用回水再选充填复垦Abstract: Iron Tailings discharge volume increased year by year, in order to make better use of mineral resources, reduction of iron ore tailings on environment pollution, with iron tailings comprehensive utilization of waste, reasonable, change kill for benefit, make resource development and environmental protection coordinate development.Key words: Iron tailingsComprehensive utilizationBackwater Reelection FillingReclamation我国铁矿石的品位普遍较低,需要经过选矿加工后才能作为冶炼原料,因而产出大量的尾矿。
平均而言,铁尾矿产出约占原矿石量的60%,铁矿选厂平均每选出1t铁精矿就要排出2.5~3t的尾矿。
每年铁尾矿的排出量约1.3亿t,平均品位约11%,相当于有1410万t的金属铁损失于尾矿中,造成了资源的严重浪费。
除部分铁尾矿得以应用,大部分的尾矿仅仅为堆积存放,占用土地数量可观,而且随着尾矿数量增加而利用量不大的状况依然继续,占用土地数量将继续扩大;为了管理好这些尾矿,就需要上尾矿工程,包括尾矿库的修筑、尾矿输送设备、输送管路的铺设以及平时的经营管理,这样需要耗费大量的人力、物力、财力;随着尾矿量的增加,尾矿坝越堆越高,堆坝和管理工作量越来越大,越来越困难。
铁尾矿的综合利用
铁尾矿的综合利用摘要:铁尾矿是铁矿石经选矿工艺处理后的废弃物,是工业固体废弃物的主要组成部分。
据统计我国年排出尾矿量高达5亿t以上,其中黑色冶金矿山年排放尾矿量达1.5亿t。
而对于铁尾矿的回收循环使用已经引起人们的重点关注。
本文即分析铁尾矿开发与综合利用情况。
关键词:铁尾矿;开发;利用前言:铁尾矿是铁矿石经选矿工艺处理后的废弃物。
随着我公司采矿方式由露天开采逐步转为地下开采,同时铁矿石品味的逐渐下降,公司选矿产生的铁尾矿量正在逐步增加,截止至2019年底尾矿库总存量约2300万t。
为提高资源的利用率和减少铁尾矿对环境的不良影响,我公司逐年重视铁尾矿的综合利用。
一、铁尾矿的危害(1)造成地质性灾害铁尾矿排放量较大,使用率较低,所以如果一旦堆积较多,加上管理不善则容易造成尾矿库坍塌,从而带来地质性灾害,严重情况下,危害尾矿库周边区域人民生命、财产安全。
(2)占用面积较多,利用率较低随着铁尾矿排放量的不断增加,易导致水资源污染,生态系统遭到破坏。
同时堆存铁尾矿需要占用大量的土地资源,公司尾矿库占地面积超过2000亩。
随着铁尾矿的不断增加,所占面积将会不断增大,如果没有及时采取措施减少尾矿的排放将会导致土地资源无法供给,土地失去平衡,农业产业遭到损失,农民经济遭到损坏[1]。
同时加上尾矿中含有较多的金属元素以及非金属元素,但是现有的回收成本较高,无法进行综合性利用,利用率较低,所以直接造成较多的元素大量损失。
二、尾矿排放量情况1、110万t/a选矿厂、200万t/a选矿厂分别年产尾矿量约70万t/年、120万t/年,均送到红旗尾矿库堆存,至2019年底尾矿库总存量约2300万t。
2、尾矿多元素分析,110万t/a选矿厂、200万t/a选矿厂尾矿多元素分析结果分别见表1和表2。
表1:110万t/a选矿厂尾矿多元素分析结果表从上表分析可以看出铁尾矿中仍然含有25.89%—27%的铁元素及其他少量有价值元素,随着选矿技术的进步存在依然可以从中回收部分有价值金属元素和对其他成分进行综合利用的开发空间。
铁矿尾矿的用途
铁矿尾矿是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源。
然而,随着科技的进步和环保意识的提高,铁矿尾矿的综合利用逐渐得到了人们的重视。
以下是一些铁矿尾矿的主要用途:
1. 铁精矿回收:铁矿尾矿中含有铁精矿,经过加工后可以被再利用。
这不仅可以减少资源浪费,还有助于实现环保和资源再利用的双重目标。
2. 制造复合材料:铁矿尾矿中含有许多有价值的元素,如二氧化硅、铝、钇等,这些元素可以通过化学处理和复合材料制造等方法被利用起来,制造出高强度、耐腐蚀、高温等方面具有良好应用前景的材料。
3. 建筑材料制造:铁矿尾矿可以作为制造建筑材料的原料,如水泥膨胀剂、墙体材料、水泥块、钢筋混凝土等。
这不仅可以降低建筑成本,而且有助于实现节能降耗、减排减污的环保效果。
4. 道路筑路:铁矿尾矿可以用于道路建设中的基础材料。
通过对尾矿进行填埋层覆盖和铺装道路等方法,可以满足一定的工程需求,提高道路的稳固性和耐久性。
5. 水泥生产:铁矿尾矿中含有大量的铁氧化物,经过加工后可以被广泛地用于水泥生产中,起到调节煤灰的化学成分和增加水泥强度等作用,提高水泥产品的品质。
6. 水处理:铁矿尾矿还可以被用于水处理,能够去除水中的污染物和痕量有害成分,达到净化水质的目的。
7. 土壤改良:铁矿尾矿可以用作土壤改良剂,增加土壤中的微量元素,提高土壤质量,促进农作物的生长。
综上所述,铁矿尾矿具有多种有益的用途,不仅可以实现资源的再利用,而且对于推动绿色环保、促进可持续发展具有重要意义。
随着科技的不断进步和人们环保意识的日益增强,铁矿尾矿的综合利用将会得到更广泛的应用和发展。
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铁尾矿的综合利用摘要关键词1. 背景1.1 铁尾矿的来源随着钢铁工业的迅速发展,铁矿石尾矿在工业固体废弃物中占的比例也越来越大。
据不完全统计,目前我国发现的矿产有150多种,开发建立了8000多座矿山,累计生产尾矿59.7亿t,其中堆存的铁尾矿量占全部尾矿堆存总量的近1/3%【1】。
1.2 铁尾矿的分类我国铁尾矿资源按照伴生元素的含量可分为单金属类铁尾矿和多金属类铁尾矿两大类。
其中单金属类铁尾矿,根据其硅、铝、钙、镁的含量又可分为以下几类【3】:(1)高硅鞍山型铁尾矿。
该类尾矿是数量最大的铁尾矿类型,尾矿中含硅高,有的含Si02高达83%。
这类尾矿一般不含有价伴生元素,平均粒度0.04mm。
0.2mm。
属于这类的选矿厂有本钢南芬、歪头山、鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山、首钢大石河、密云、水厂、太钢峨口、唐钢石人沟等。
(2)高铝马钢型铁尾矿。
该类尾矿年排出量不大,主要是分布在长江中下游宁芜一带。
如江苏吉山铁矿、马钢姑山铁矿、南山铁矿及黄梅山铁矿等选矿厂。
其主要特点是A1203含量较高,多数尾矿不含有伴生元素和组分,个别尾矿含有伴生硫、磷,小于0.074mm粒级含量占30%~60%。
(3)高钙、镁邯郸型铁尾矿。
该类尾矿主要集中在邯郸地区的铁矿山,如玉石洼、西石门、玉泉岭、符山、王家子等。
主要伴生元素为S、Co,极微量的Cu、Ni、Zn、Pb、As、Au和Ag等,小于0.074mm粒级含量占50%~70%。
(4)低钙、镁、铝、硅酒钢型铁尾矿。
该类尾矿中主要非金属矿物是重晶石、碧玉、伴生元素有Co、Ni、Ge、Ga和Cu等,尾矿粒度小于0.074mm的占73.2%。
多金属类铁尾矿主要分布在我国西南攀西地区、内蒙古包头地区和长江中下游的武钢地区。
该类铁尾矿的特点是矿物成分复杂,伴生元素多,除含丰富有色金属外,还含一定量的稀有金属、贵金属及稀散元素。
从价值上看,回收这类铁尾矿中的伴生元素,已远远超过主体金属铁的回收价值。
如大冶型铁尾矿中除含有较高的铁外,还含有Cu、Co、S、Ni、Au、Ag、Se等;攀钢型铁尾矿中除含有数量可观的V、Ti外,还含有Co、Ni、Ga、S等;白云鄂博型铁尾矿中含有22.9%的铁矿物、8.6%的稀土矿物及15.O%的萤石等。
1.3 铁尾矿的性质铁尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细、选取“有用组分”后所排放的废弃物,也就是矿石经选出精矿后剩余的固体废弃物。
它是一种复合矿物原料,除了含有少量金属组分外,其主要矿物组分是脉石矿物,如石英、辉石、长石、石榴石,角闪石及其蚀变矿物:其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主,并伴有少量的磷,硫等。
(表1.1列举了几种铁矿尾矿的化学成分),是一种重要的二次资源【2】。
1.4 铁尾矿的危害由于我国矿产资源的现状:矿产种类齐全,但富矿少,贫矿多;单一矿少,共伴生矿多;矿石组成复杂,难选冶矿多。
在目前的技术经济条件下,在利用矿产资源的同时必然会产生大量的尾矿。
铁尾矿处理不当,给自然生态和人类社会带来巨大的危害,其主要危害包括下面几个方面:(1)巨大的堆放量占用大量耕地,覆盖了大量植被,加剧了人多地少的矛盾:(2)由于受到技术水平、装备性能和经济条件等因素的限制,导致了资源的严重浪费;(3)长期堆放尾矿,成为潜在的地质灾害源;(4)干旱季节易形成沙尘暴,对周边地区生态环境造成严重影响;(5)对自然景观和旅游资源的破坏,抑制了地方经济的发展【4】。
2 铁尾矿的综合利用途径随着矿产资源的不断开发,产生的尾矿不仅占用了大量土地且污染环境。
近年来国内许多高等院校及科研院所对尾矿综合利用开展了大量研究工作并取得一定成果。
专家预测,尾矿利用将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域,将是人们争先利用的新资源,矿山企业振兴的坚实物质基础,是矿产开发高科技、深层的系统工程。
尾矿综合利用定性为一个综合性项目,其整体综合利用的总体思路[5]是:(1) 在铁尾矿全面物化分析的基础上,对有再选利用价值的铁尾矿进行再选;(2) 利用经过再选后的铁尾矿进行简单的加工作为建筑材料(铁尾矿制砖)或利用尾矿充填采空区;(3) 对尾矿进行精加工,生产具有高附加值的建筑装饰材料;(4) 对暂时不能利用的铁尾矿作为生态恢复材料进行生态恢复重建。
2.1铁尾矿再选和有价元素的综合回收尾矿再选或有价元素的回收是尾矿整体综合利用的主要且首选的措施之一,包括老尾矿再选利用,新产生尾矿的再选。
尾矿再选既可减少尾矿坝建坝及维护费,节省破磨、开采、运输等费用,还可节省设备及新工艺研制的更大投资,因此越来越受到重视。
自20世纪80年代末,特别是90年代以来,我国一些矿山企业从提高经济效益考虑,陆续建成了一些铁尾矿回收选厂,取得了明显的经济效益。
例如,马钢南山铁矿凹山铁选厂年产尾矿量4万t,用马鞍山矿山研究院设计的直径为500mm的圆盘磁选机选别,可获得产率5%~6%,铁品位29%~31%的粗精矿,经再磨再选后可获得产率2%,铁品位60%~63%的合格精矿。
该项目现已运转多年,年回收铁精矿近4万t;采用摇床回收硫精矿,其品位可达30%以上,年回收硫精矿5万t。
2.2 铁尾矿用做建筑材料或充填采空区2.2.1 铁尾矿用做建筑材料我国铁矿资源嵌布粒度细,一般需经二段磨矿,少数三段磨矿、选别,因此除预选抛出部分粗粒尾矿外,大部分选矿排出和堆存的尾矿粒度较细,一般尾矿粒度在<0.074mm 占50%~70%,仅长江中下游一带尾矿粒度较粗。
同时,铁尾矿化学成分接近建筑用陶瓷材料,玻璃、砖瓦等所需要的成分,这为开展尾矿用于制作建筑材料创造了条件。
2.2.2 铁尾矿用做充填采空区目前,我国在铁矿山地下开采过程中多采用崩落法或留矿法等采矿方法,利用充填采矿法的还很少,这主要是由于过去我国铁矿石价格一直偏低,且多开采地表出露或浅层矿体。
随着开采深度的加大,地下开采矿山所占的比例越来越大,开采条件越来越难,需要更安全更高效的采矿方法。
近年来我国铁矿石价值得到正确的估价,价格回升,特别是,充填采矿技术得到了迅速的发展,另外,近年来我国的环境保护政策也对矿山企业提出了更高的要求,这些都为铁矿山实现尾砂充填创造了条件,充填新技术有代表的是全尾砂胶结充填技术和高水固结充填采矿法两种。
2.3 铁尾矿用于生产高附加值的建筑装饰材料铁尾矿除了可以生产一般的建筑材料外,还可以作为主要原料生产高附加值的建筑装饰材料,如微晶玻璃等。
微晶玻璃是一种由基础玻璃控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。
微晶玻璃同普通玻璃的区别在于其具有结晶结构,而同陶瓷材料的区别则在于其结晶结构要细得多。
利用铁尾矿制备微晶玻璃,可以开发出高性能、低成本的高档建筑装饰或工业耐损耐腐蚀材料,提高了尾矿产品的技术含量和附加值。
因此,近年来国内外学者针对此问题开展了一系列的研究。
如北京科技大学以大庙铁尾矿和废石为主要原料制成了尾矿微晶玻璃花岗岩;沈阳建筑工程学院与东北大学联合研制利用歪头山铁尾矿及新城金矿尾矿加入调整氧化物及适当晶核剂,形成以透辉石为主晶相的建筑用微晶玻璃,尾矿掺量可达65%以上等。
2.4 铁尾矿用做生态恢复国外许多国家尽管人少地多,但对土地复垦十分重视,如德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚等都十分重视对尾矿库的复垦工作,矿山的土地复垦率已达80%。
我国矿山的土地复垦工作起步于20世纪60年代,在80年代后期至90年代进展较快。
1988年11月,国务院颁布了《土地复垦规定》,规定了“谁破坏,谁复垦”的原则,这一规定的出台,引起了有关部门的重视,有力地促进了矿山土地复垦工作的步伐。
马鞍山矿山研究院于90年代初,在马钢姑山铁尾矿库和排土场开展了扬尘抑制及植被复垦的技术研究,对尾矿库复垦的技术条件以及扬尘抑制有关资料进行了收集,并在尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验。
在此基础上申报了中澳合作项目,并得到了中澳基金会的批准。
目前,正在开发研制的“冶金矿山土地复垦专家系统”,可为不同地区、不同气候条件、不同土壤及矿石特征的矿山提供有关最佳复垦方案等方面的专家咨询【6】。
3 结论由于我国铁尾矿量大、分布广、性质复杂,应该在系统全面地掌握我国铁尾矿资源状况的基础上,分别提出其合理利用途径。
目前,我国在铁尾矿的综合利用方面,已开展了不少工作,积累了一些经验,研制成功了一批较成熟的技术和装备,应积极组织推广应用。
今后,应重点着眼于铁尾矿整体综合利用的研究与开发,这是矿山尾矿资源化、无害化的最佳途径。
铁尾矿综合利用是一项多学科、多层次、多因素的系统工程,也是一个带有战略性的大课题,是保护有限的矿产资源、促进经济发展、保护人类环境的一种有效手段。
铁尾矿资源的综合利用,任务艰巨,形势迫切。
我国在这一方面虽起步较晚,但发展迅速。
相信通过政府、科研机构、高等院校与矿山企业的紧密结合,我国矿山铁尾矿综合利用必将取得可观的成果。
【1】朱胜元。
尾矿综合利用是实现我国矿业可持续发展的重要途径[J].财经专科学校学报,2000,(1):38。
40【2】孙中秋。
用铁尾矿二步烧结法合成M<,2>S耐火砖的实验研究,2004【3】王金忠。
我国利用铁矿尾矿研制生产建筑材料的现状及展望[J].房材与应用,1998,04:16—17.【4】王金忠。
我国利用铁矿尾矿研制生产建筑材料的现状及展望[J].房材与应用,1998,04:16—17.【5】韩冬芸。
铁尾矿整体综合利用技术[J].矿业快报,2007,05:11。
13 【6】张淑金。
我国铁尾矿的资源现状及其综合利用[J].材料与冶金学报,2004,12:244。
245。