2-矿山尾矿再生利用

再生利用的主要途径和工艺
➢(1)尾矿再选； ➢(2)尾矿生产建材； ➢(3)尾矿生产农用肥料或土壤改良剂； ➢(4)尾矿回填矿山采空区； ➢(5)尾矿库复垦。
• 国内 ✓ 20世纪80年代以来我国政府和有关部门陆续颁布了《关于
开展资源综合利用若干问题的暂行规定》、《中华人民共 和国矿产资源法》、《全国环境保护工作纲要》和《中国 二十一世纪议程》。 ✓ 1990 年，成立了我国首家尾矿利用研究机构——中国地质 科学院尾矿利用技术中心。 ✓ 1992年还在厦门专门召开了全国矿山废渣综合利用技术交 流会，总结了我国尾矿利用方面的技术成就，明确了尾矿 利用的方向。 ✓ 2010年4月，工业和信息化部、科技部、国土资源部、国 家安全监管总局等有关部门组织编制了《金属尾矿综合利 用专项规划（2010～2015）》。
我国是资源大国，每年产生的矿山尾矿达到6.5亿吨，累计库存在70亿吨以 上，由于尾矿的来源不同，种类多变，性质各异，综合利用难度大，方向 单一，利用率只有10%左右，各地尾矿已经成为重大的污染源。
尾矿库
• 尾矿库是指指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以 堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿 或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势 能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失 事，容易造成重特大事故。
2．尾矿的整体利用已起步 。 用黄金尾矿生产微晶玻璃 ，地科院尾矿利用技术中心用迁安铁矿等矿山 尾矿研制出微晶玻璃花岗石、日用瓷、艺术瓷、墙地砖等 ；用德兴铜矿 等矿山尾矿研制出高标号水泥。
3．无尾矿、少尾矿生产工艺有所突破，涌现出部分无尾矿的生产矿山 。 梅山铁矿尾矿再选后，最终尾矿制作墙地砖，基本实现了无尾矿生产； 宜春铌矿将尾矿再选后，经脱泥处理的最终尾矿被用作制造玻璃、微晶 玻璃原料，实现了少尾矿生产；栾川钼矿再选后的最终尾矿不足原尾矿 的30%，也实现了少尾矿生产。
地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。
• 3、平地型尾矿库
平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期 尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小， 尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减 少，堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小； 国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些 金矿的尾矿库。
些重力选矿甚至高达10～20吨。这些水随尾矿排入尾矿库内，经过澄
清和自然净化后，大部分的水可供选矿生产重复利用，起到平衡枯水
季节水源不足的供水补给作用。一般回水利用率达70％～90％。
• 3. 保护矿产资源
•
有些尾矿还含有大量有用矿物成份，甚至是稀有和贵重金属成份，
由于种种原因，一时无法全部选净，将其暂贮存于尾矿库中，可待将
• 2、傍山型尾矿库
•
傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期
坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水
澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝堆的高度一般不太高，故库容较小；
汇水面积虽小，但调洪能力较低，排洪设施的进水构筑物较大；由于尾矿水
的澄清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵
• 事故的伤亡人数在7天之内9次更新，已经从最初的“1死1伤”攀升到9月14日 18时的“254死34伤”。那么，在这3来自百度文库.2公顷的面积上，到底有多少人遇难？ 至今仍然扑朔迷离。
尾矿库的构成
1. 尾矿堆存系统 该系统一般包括坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、 浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。
石为主； ➢ （4） 粘土矿物型，各类粘土矿物总量达50%以上； ➢ （5） 复成分型，矿物组成复杂，通常以钙、镁和铁硅酸
盐矿物居多。
（一）我国尾矿基本现状
• 我国现有尾矿库12718座，其中在建尾矿库为1526座，占总 数的12%，已经闭库的尾矿库1024座，占总数的8％，截止 2007年，全国尾矿堆积总量为80.46亿吨。仅2007年，全国 尾矿排量近10亿吨。尾矿的大量堆存带来资源、环境、安 全和土地等诸多问题。
• 尾矿是有待挖潜的宝藏。专家认为，我国矿业循环经济当前的任务就是 要开发利用长期搁置的大量尾矿。如广西南丹的锡多金属矿有 61个尾矿 库，在总量2522万吨的尾矿中，含有大量的有色金属锡、锑、铅、锌、 银、金、铟、镉以及非金属矿砷、硫等，品位都在国家工业品位指标之 上，有些已达到大型或特大型，规模初步测算有 30亿元人币的资源量。 如果借助选矿技术的新发展，将这些金属回收，不亚于建立一个新矿山。 四川攀枝花铁矿的尾矿中含有铜、镍、钛、钒等十几种有益组分，相当 于一座大型有色金属矿山。而非金属矿如煤矿的煤矸石和其他围岩等也 都是有用物质，而且是已经采掘到地面，堆聚到一起的财富。
存在的主要环境问题
• 1. 占用土地 尾矿堆存需要占用大量土地。截至2005年，我国尾矿堆放占用土地达1,300多万
亩，随着老的尾矿库闭库，新的尾矿库不断增加，必将占用更多的土地。 • 2. 浪费资源
我国矿产资源80％为共伴生矿，由于我国矿业起步晚，技术发展不平衡，不同 时期的选冶技术差距很大，大量有价值资源存留于尾矿之中。例如，我国铁矿尾矿 的全铁品位平均为8-12%，有的甚至高达27%。以当前铁尾矿总堆存量45亿吨计算， 尾矿中相当于存有铁5亿吨左右。我国黄金尾矿中含金一般在0.2-0.6克/吨，以当前 总堆存量5亿吨计算，其中尚含有黄金300吨左右。尾矿中的非金属矿物不但存量巨 大，而且有些已经具备高附加值应用的潜在特性。随着技术的进步其潜在价值将远 远超过金属元素的价值。这些尾矿资源如不能综合回收利用，将造成巨大浪费。 • 3. 环境污染
来再进行回收利用。
尾矿库的特点
1. 尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施 尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目。可以防止尾矿向江、河、 湖、海沙漠及草原等处任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生， 就必须建有尾矿库。所以说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成 部分。
2. 尾矿库基建投资及运行费用巨大 尾矿库的基建投资一般约占矿山建设总投资的10％以上，占选矿厂投 资的20％左右，有的几乎接近甚至超过选矿厂投资。尾矿设施的运行 成本也较高，有些矿山尾矿设施运行成本占选矿厂生产成本的30％以 上。为了减少运行费，有些矿山的选矿厂厂址取决于尾矿库的位置。
矿石选矿过程中有的需要加入药剂，这些药剂会残留在尾矿中。尾矿所含重金 属离子，甚至砷、汞等污染物质，会随尾矿水流入附近河流或渗入地下，严重污染 河流及地下水源。自然干涸后的尾砂，遇大风形成扬尘，吹到周边地区，对环境造 成危害。 • 4. 安全隐患
很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大安全隐患， 对周边地区人民财产和生命安全造成严重威胁。建国以来，我国多次发生过尾矿库 溃坝事故，造成大量人员伤亡。2008年“9·8”山西襄汾新塔矿业有限公司尾矿库 溃坝，造成270多人死亡，更是一次血的教训。
2. 尾矿库排洪系统 该系统一般包括截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水 隧洞等构筑物。
3. 尾矿回水系统 该系统大多利用库内排洪井、管将澄清水引入下游回水泵 站，再扬至高位水池。也有在库内水面边缘设置活动泵站 直接抽取澄清水，扬至高位水池。
尾矿库设施示意图
尾矿库的类型
• 1、山谷型尾矿库 山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较 短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可 获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要 求；但汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾 矿库大多属于这种类型。
• 近十多年来我国尾矿开发利用上已取得了一定成绩 ：
1．尾矿有价组分再选回收技术研究有了较大进展 。 甘肃金川铜镍矿采用氨浸－褐煤吸附法从含铜0.2%、镍0.24%、钴0.013% 的铜镍尾矿中再选回收了铜、镍、钴，回收率分别达80%、90%和60%； 河南金尾矿，采用再磨—浮选—氰化，重选—内混汞，浮选—再磨—氰 化，强磁选—再磨—氰化四种工艺，从尾矿中回收金；江西宜春铌钽矿 尾矿经浮选回收锂云母。
尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也 是消除尾矿库安全隐患的治本之策。
国内外尾矿开发利用现状
• 国外 ✓ 20世纪60年代以来，多国逐渐建立起“二次原料工业”。
（矿业比较发达的国家，如前苏联、美国、加拿大、澳大 利亚和南非等，和一些本国资源相对贫乏、而经济技术比 较发达的国家，如日本、德国和英国等 ）。 ✓ 国外尾矿的利用率可达60%以上，德国包括尾矿在内的各 种工业废料的利用率已达80%以上，欧洲一些国家已向无 废物矿山目标发展。 ✓ 20世纪70年代以来，国际上有关废料利用的技术交流活动 也十分活跃。
矿山废弃尾矿再生利用
尾矿（tailings ）
• 选矿中分选作业的产品之一，在此作业的产品中，其有用成分的含量最 低。在当前的技术经济条件下，不宜再进一步分选的矿，称最终尾矿。
• 在当前的技术经济条件下，已不宜再进一步分选。但随着生产科学技术 的发展，有用目标组分还可能有进一步回收利用的经济价值。尾矿并不 是完全无用的废料，往往含有可作其他用途的组分，可以综合利用。实 现无废料排放，是矿产资源得到充分利用和保护生态环境的需要。
3. 尾矿库是矿山企业生产最大的危险源 尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至 数十年的期间里，各种自然的（雨水、地震、鼠洞等）和人为的（管 理不善、工农关系不协调等）不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它 的安全。事实一再表明，尾矿库一旦失事，将给工农业生产及下游人 民生命财产造成巨大的灾害和损失。
尾矿的分类
• 按其化学成分不同，可把尾矿分为：
➢ （1） 高硅型（含SiO2＞80%）； ➢ （2） 钙镁质型（CaO+MgO＞30%、SiO2＞30%）； ➢ （3） 铝硅质型（Al2O3＞15%、SiO2＞60%）； ➢ （4） 铁硅质型（Fe2O3+FeO＞20%、SiO2＞60%）； ➢ （5） 碱铝硅质型（K2O+Na2O＞10%、Al2O3＞10%、
矿山尾矿库
尾矿库的作用
• 1. 保护环境
•
选矿厂产生的尾矿不仅数量大，颗粒细，且尾矿水中往往含有多
种药剂，如不加处理，则必造成选厂周围环境严重污染。将尾矿妥善
贮存在尾矿库内，尾矿水在库内澄清后回收循环利用，可有效地保护 环境。
• 2. 充分利用水资源
•
选矿厂生产是用水大户，通常每处理一吨原矿需用水4～6吨；有
SiO2＞60%）； ➢ （6） 钙铝硅质型（CaO＞10%、Al2O3＞10%、SiO2
40%）； ➢ （7） 复成分型（SiO2 40~60%）。
• 按其矿物成分不同可分为：
➢ （1） 石英型，组成矿物以石英为主； ➢ （2） 石英－长石型，组成矿物以石英和长石为
主； ➢ （3） 碳酸盐矿物型，组成矿物以方解石和白云
• 4、截河型尾矿库
截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。 有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。 它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常 很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型 的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。
正在排放的尾矿
溃 坝 事 故
辽宁海域尾矿溃坝事故
2007年11月25日5：50左右，辽宁省鞍 山市海城西洋鼎洋矿业有限公司选矿 厂5号尾矿库发生溃坝事故，致使约 54万m3尾矿下泄，造成该库下游约2 公里处的甘泉镇向阳寨村部分房屋被 冲毁，13人死亡，3人失踪，39人受伤 (其中4人重伤)。
• 位于山西省临汾市襄汾县陶寺乡的新塔矿业有限公司塔山铁矿尾矿库，总库 容约30万立方米，坝高约50米。2008年9月8日8时许，该尾矿库突然发生溃坝， 尾砂流失量约20万立方米，沿途带出大量泥沙，流经长度达2公里，最大扇面 宽度约300米，过泥面积30.2公顷。