尾矿综合利用的途径研究

尾矿综合利用的途径研究

作者：刘玉琴

来源：《中国科技博览》2018年第07期

[摘要]我国95%的能源和85%的原材料来自矿产资源。随着生产力的发展，科学技术水平的提高，人类利用矿产资源的种类，数量愈来愈广。

[关键词]尾矿；必要性；经济效益；利用；前景

中图分类号：F416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0222-01

1 前言

我国矿产资源共伴生矿多，单一矿少；矿石成分复杂，难选矿、贫矿多，综合利用率很低，资源浪费严重。所有原矿在开采后都需要进入选矿厂经过破碎、磨矿和选别作业，之后将其中的一种或多种精矿产品选出，其余则以矿浆状态的尾矿排出。因此矿产资源在选矿过程中产生了大量尾矿。

2 尾矿综合利用的必要性

2.1 尾矿严重危害生态环境

尾矿长期堆放在尾矿库中，占据了大量的农用、林用土地，导致尾矿库所在地区的土地资源失去了平衡。有些边远地区的乡镇矿山选矿厂甚至直接将尾矿排放在自然场地中。如山西省的几十座铁矿山，只有1/10建有尾矿库，其他尾矿均排入河沟，堆积成灾。由于矿山尾矿大多已磨至0.07mm以下，储存于尾矿坝中或河道、山谷、低地等地，常渗流溢出，未复垦的尾矿库表面的沙尘可被风吹到库区周围，有时甚至形成矿尘暴，严重恶化周边地区的生活和生产环境。尾矿中的有关成分和残留的选矿药剂也会对空气和水造成严重污染，并导致土壤退化、植被破坏甚至直接危害人畜的生命安全。

2.2 尾矿综合利用可创良好的经济效益

世界上工业发达国家为保护矿产资源，维持生态平衡、实行良性循环，在尾矿的综合利用方面取得了显著的成效。20世纪80年代中期，俄罗斯科夫多尔采选公司以工业规模开发了从铁矿石尾矿中回收磷灰石和斜镐石的复合矿采选工艺。1988～1990年，该公司以发展少尾工艺和充分利用尾矿为前提，生产出了国内外市场上广泛需求的产品，如铁精矿、磷灰石、斜镐石、饰面陶瓷板、磷镁肥料、建筑用碎石、天然石块和块石加工产品等，从而实现了尾矿的综合利用。我国矿山尾矿品位较高，特别是五六十年代的尾矿，其综合利用价值很高：1）为探明尾矿资源贮量和冶金性能，需对尾矿坝重新进行钻探取样和财政预算评价，这种前期地质工作比开发一个新露天矿容易，结果较精确；2）这些尾矿区具有良好的交通和生产设施，可节

省一大笔基建费用；3）这些尾矿坝结构疏松，容易开采，尾矿砂一般无需破碎和碾磨，生产成本低。近年来，一些矿山企业在尾矿综合利用方面已经取得了显著的经济效益。

3 尾矿的综合价值

3.1 尾矿的二次回收

尾矿中有价金属的二次回收是尾矿综合利用的一个重要方面。我国许多矿山，如内蒙古包头、四川攀枝花、湖北大冶、浙江东风萤石矿等一些矿山尾矿中都含有多种有价金属。如果对这些有价金属加以回收利用，必将带来可观的经济效益和良好的社会效益。我国矿产资源的一个重要特点是单一矿少，共伴生矿多。由于技术、设备及以往管理体制等原因，尾矿中含有的多种有价金属和矿物未得到完全回收。目前也只有为数不多的矿山回收利用尾矿中的有价组分。如甘肃白银公司从尾矿中回收铜、硫、金、银；金川公司从尾矿中进一步回收镍及铜、钴、银、硫、铂族等有价金属；山东三山岛金矿从尾矿中回收硫、铅；山东多家金矿从尾矿中回收石英及绢云母。

3.2 用作建筑材料

我国利用尾矿作建筑材料的研究起于20世纪80年代。目前，国内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、砖的成功例子较多，如梅山铁矿、迁安铁矿等，其特点是利用量较大，但附加值较低。其次，可以利用尾矿制作烧结空心砌块，并可制作高档广场砖，成本低廉，市场效益良好。王金忠利用铁尾矿部分代替黏土研制了建筑用烧结砖，该砖比普通砖具有更高的强度和硬度，并且制作成本低，其前景极其可观。

3.3 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，并且在尾矿库的复垦植被方面也取得了较大的进展。

4 尾矿综合利用的前景

尾矿综合利用的发展受国内外资源形势、经济形势、相关领域的技术进步以及政策、法律和社会意识形态等多因素的影响。以铁尾矿再选铁为例，在2000年以前，由于我国钢铁需求量较长时间处于低迷状态，国产铁精矿和进口铁矿石的价格也长期处于低迷状态，铁尾矿再选无利可图，国内矿山企业基本上不从事大规模的铁尾矿再选的生产活动。在2007年前后，由于我国经济建设对钢铁的需求迅猛增加，导致国内外铁矿石的价格上涨了2～5倍。在这种背景下，国内几乎所有的铁矿山企业都以不同规模开展了铁尾矿再选的生产活动或技术研究。金、银矿山和大多数有色、稀有金属矿山的尾矿再选都经历了与铁尾矿类似的过程。由于尾矿再选产业的发展也极大地促进了技术的进步，使尾矿再选的工艺和设备不断完善，成本不断降

低，反过来又进一步促进了可选尾矿资源的迅速扩大。因此可以预测，到“十二·五”末我国尾矿再选产业的规模将持续快速增长，经济规模将比现在增加1倍以上。

尾矿综合利用的另一个快速发展方向是与胶结充填采矿法相配套的尾矿回填采空区技术。其真正的经济驱动力也是各类矿产品，特别是金属矿产品价格的长期攀高。对于铁矿地下开采而言，胶结充填采矿法要比传统的崩落法等成本增加10%～50%。然而胶结充填采矿法可以将原来不能开采的村镇下、水体下和重要交通干线下的矿石开采出来。对于一般情况下的地下采矿，胶结充填采矿法要比传统的采矿方法提高约为30%的回采率。当矿产品的价格攀升超出胶结充填采矿法相对于传统采矿方法的成本增加部分时，企业就有了利益驱动。随着胶结充填采矿技术的大规模应用，相关的技术也日趋成熟。低成本、高效率的新技术不断被开发出来，又进一步促进了尾矿回填矿井的规模发展。因此可以预测，到“十二·五”末，尾矿回填矿井的总量将比现在增加2～3倍。

在尾矿整体利用生产建材方面，由于目前产品附加值低，受运距限制的瓶颈问题还一直没有解决。因此在过去的几十年当中，在可以大宗利用尾矿的高附加值建材方面一直没有大的产业化突破，但已经出现一些有希望的实验室技术和中试技术。因此可以预测“十二·五”期间将是尾矿大宗利用生产高附加值建材在产业化技术方面大范围取得突破的时期，但大规模推广的时期要到2015年以后的“十三·五”期间。尾矿综合利用的第三个重要驱动因素是新建尾矿库成本越来越高，征地越来越困难。例如在我国东部地区一些地下金属矿山的开采完全是在基本农田下或村镇、水体、重要交通干线下进行的，在矿山建设的可行性论证和设计中就不可能考虑征到土地去建设尾矿库，因此必须权衡尾矿全部利用（包括回填采空区）和矿产开发整体利润的平衡才得以开工建设。这也迫使企业在回填采空区和尾矿整体利用生产建材及其它利用技术的开发和产业化方面投入更多的资金，因此也相应地推动了尾矿综合利用的技术进步和产业发展。

近年来国家在鼓动尾矿综合利用的政策方面力度不断加大，绿色矿山、低碳经济、可持续发展的理念不断深入人心，已经形成一种不可阻挡的社会文化潮流。因此可以预测，未来5～10年我国尾矿综合利用的产业将比现在的规模增加3～5倍，尾矿综合利用率将有大幅度提高。

5 结语

尾矿综合利用工作应当引起全社会的共同关注，特别是相关部门、矿山企业应高度重视，从政策，经济，法律、行政以及技术等方面采取切实有效的措施。

参考文献

[1] 张淑会，薛向欣，刘然，等.尾矿综合利用现状及其展望[J].矿冶工程，2016，（6）：45-47.