金属矿山尾矿资源利用状况与建议_谢敏雄

金属矿山尾矿资源利用状况与建议

收稿日期:2009-04-07

作者简介:谢敏雄(1975)),男,湖南新邵人,硕士研究生,工程师,从事有色金属选矿设计与技术工作;山东黄金集团有限公司三山岛金矿新立选

矿厂,261417

谢敏雄,王宝胜,杨荣华

(山东黄金集团有限公司三山岛金矿)

摘要:通过对金属矿山尾矿资源现状进行综合分析,依据中国尾矿资源开发利用的实际情况,提出了对尾矿资源研究要加大科技投入,加强政策扶持及导向,拓宽尾矿资源的利用率,完善管理制度,建立尾矿资源信息化数据系统等建议,对中国金属矿山尾矿资源的开发利用具有较大的现实意义。

关键词:尾矿资源;开发利用;节能减排;资源信息化

中图分类号:TD 92614 文献标识码:B 文章编号:1001-1277(2009)06-0049-04

0 引 言

2007年6月,中国有色金属工业协会制定了行业节能减排工作的总体规划,以贯彻落实国务院关于节能减排工作的一系列方针政策,推进全行业节约能源和保护环境工作的步伐。建设节约型企业,提高资源利用率,正逐步成为社会共识。由于历史等诸多原因,相对于发达国家,中国矿产资源回收利用在很长一段时期处于较低水平,因此遗留下丰富的尾矿资源。据资料统计,尾矿储量已达80~120亿,t 有些尾矿品位甚至已超达原生在采矿床,尾矿资源利用空间很大。因此,如果这部分资源管理得当,在获得可观收益的同时,还能缓解国家资源供给紧张局面。20世纪90年代以来,国家针对环境废弃物相继出台了一系列有效政策,现行管理制度也在不断完善。金属矿山尾矿作为一种需要高技术的资源,近些年来,尽管国内在开发利用上取得了较大的成绩,但仍然存在一些技术与制度的空白。例如:尾矿资源的综合回收技术研究及攻关,尾矿资源的归属问题,以及由此引发的尾矿资源利用率、管理权限、资产收益等问题。对尾矿资源研究要加大科技投入,加强政策扶持和导向,拓宽尾矿资源的利用率,完善现行的尾矿资源管理制度,在全国范围内建立尾矿资源信息化数据系统。尾矿资源研究内容亟待进一步扩展,研究层次亟待进一步深化。

1 中国金属矿山尾矿资源现状

中国现有2700多座矿山尾矿库,尾矿积存量约50亿t 。其中,铁矿尾矿26亿,t 有色金属尾矿21亿,t 金矿尾矿2.7亿,t 化工尾矿0.3亿t 。目前,中

国尾矿综合利用率仅为8.3%左右。尾矿是宝贵的二次矿产资源,矿山尾矿的开发利用将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大、经济和社会效益最好的领域之一。

金属矿山尾矿中大都含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等有价组分,主要矿物成分由硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量金属矿物组成,化学成分以Si O 2,A 12O 3,C a O,M g O,Fe 2O 3,K 2O,N a 2O 为主,是建筑、陶瓷、玻璃工业的重要矿物原料,整体利用有着重要的经济价值和发展前景。因此,中国矿山尾矿中的资源潜力巨大。就黄金矿山尾矿来说,部分矿山尾矿中金品位在0.5~1.0g /,t 个别矿山尾矿中金品位达到了2g /,t 而且还有大量的伴生有价元素(铜、铁、铅、银等)。据国家统计部门的技术数据统计,全国金矿尾矿近217亿,t 蕴藏金储量11611,t 相当于5座大型金矿。根据重点铁矿选矿厂的技术经济指标显示,铁矿尾矿中平均铁品位为10%,在堆存的26亿t 铁矿尾矿中,至少含有2.6亿t 铁;按铁精矿平均品位63.25%折算,相当于4.1亿t 铁精矿。当前,中国处在工业化、城市化加速发展阶段,能源及资源消耗量巨大,合理开发利用尾矿资源,是保障矿产资源来源的较好途径。

2 金属矿山尾矿资源开发利用的效益评析

早在20世纪60年代初期,美、俄等一些矿业发达国家就开始了对尾矿进行回收利用的研究工作,目前一些矿山已实现了无尾矿生产工艺。中国尾矿资源开发利用研究相对较晚,但近年进展十分迅速,并在从尾矿中回收有价组分、尾矿制作建筑材料等方面已经取得了可喜成果,获得了明显的经济效益和社会

效益。目前,许多大型矿山已初步建立了企业自身的循环经济体系,以/资源综合利用、产业与生态环境并存0推动矿业走上健康、生态环保的发展道路,为实现矿山的可持续发展提供了有力的保障。

尾矿资源开发利用的效益可从以下几方面分析:

(1)资源化的经济效益。由于金属矿山尾矿矿物成分适宜,尾砂粒度适中,是建筑、陶瓷、玻璃工业的重要矿物原料,整体利用有着重要的经济价值和发展前景。矿山尾矿中大都含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等有价组分,尾矿综合利用作为一种资源化的产业潜力巨大,部分矿山已建成了相应尾矿资源利用成熟的工艺及流程,已取得了巨大的经济效益。

(2)规模化的环境效益。矿山尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物以及残留的选矿药剂等有毒、有害物质会对地表水、地下水及周边环境造成污染。它们氧化分解产生的有害气体和扬尘,也会对大气环境造成污染。有步骤、大规模、高技术地开发利用尾矿资源,实施资源开发与生态环保并举,是中国尾矿资源综合利用的必由之路。

(3)人性化的社会效益。金属矿山尾矿来源广、投资少、见效快,资源开发利用可解决部分再就业问题,改善生态环境。如何提高矿产资源的利用率是实现矿产资源可持续发展的一个关键问题,合理开发利用尾矿资源能最大限度提高矿产资源的利用率,可以节省大量的矿产资源,实现企业的可持续性发展。

3金属矿山尾矿资源回收利用现状和成果

2009年初,国务院通过钢铁及有色金属产业振兴规划,推进这两大产业调整和振兴。首先要稳定和扩大国内市场,改善出口环境;调整产品结构,满足行业需求。同时,要支持技术含量和附加值高的深加工产品出口。两项规划均涉及金属矿山行业尾矿综合利用与有价元素再回收的问题。近年来,国内外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,已经取得了一些实用性成果。

311金属矿山尾矿作为二次资源回收和利用近几十年,全球工业化进程日益加快,对矿产资源的需求与日俱增,国内外金属矿山对尾矿开发利用程度加剧。特别是中国投入了大量的人力、物力与财力用于综合开发金属矿山尾矿资源,并取得了丰硕的成果。

自1976年以来,南非几个大型尾矿再处理厂一直在盈利性生产。加拿大的T i m m i n s金矿尾矿开发利用工程,一期处理尾矿5000万,t平均品位为0152g/t。该工艺是采用浮选)氰化炭浆工艺,平均回收率达60%,日处理尾矿量可达214万,t取得的经济效益非常可观[1]。

云南省落雪选矿厂是一座处理量4500t/d的铜选矿厂,其矿石中主要有价金属为铜、铁。目前,只回收铜,铁以尾矿的形式废弃,造成资源的大量浪费和环境污染。该选矿厂(尾矿中铁质量分数为12%)采用磁选)重选联合流程,优于全磁选流程。经弱磁选分选磁铁矿,强磁抛尾,摇床精选,中矿再选,可得到产率为11.17%、品位为60.15%、回收率为53.66%的合格铁精矿[2]。

山东黄金集团有限公司三山岛金矿新立选矿厂开发利用氰化浸渣,综合回收氰渣中的铅、银、金,每年可产金属铅300t、银8t、金2.5kg,取得了较好的经济效益[3]。

陕西某细菌氧化氰化厂的难浸金精矿经细菌氧化后,按常规氰化尾渣的金品位超过3g/t。在该氰化尾渣中,加入适量的助浸剂经细磨20~30m i n后,常规氰化浸出率达85%~91%,每年可多回收黄金200kg,经济效益可观[4]。

黑龙江省乌拉嘎金矿对尾矿采用预先富集、焙烧制酸、烧渣氰化工艺流程处理金品位达3g/t以上氰化尾矿,每年多回收的金属量高达200kg,每年增加利润2000余万元[6]。

江西省上饶某金矿浮选高硫高砷金精矿经氰化后尾矿年产量达2万,t尾渣中金品位在4g/t以上,硫品位为15%~22%,砷品位为112%~315%。该矿通过技术研究攻关,采用焙烧脱硫制酸,焙砂氰化回收了90%以上的金,尾渣综合利用率水平上升了一个新台阶[6]。

辽宁省鞍本铁矿曾有7座大型选厂,11座尾矿坝,至1995年5月累计产生尾矿7.7亿,t年产生尾矿2700多万,t尾矿中铁质量分数为8%~16%。20世纪90年代,建立了再选车间,回收得到铁精矿(铁质量分数为54%~65%)及中矿(铁质量分数为35%~40%,供水泥厂作添加剂)。辽宁本溪钢铁集团公司下属的歪头山铁矿建成年处理尾矿量159万t 选厂,已回收铁精矿(铁质量分数为65176%)3.9万;t南芬铁矿回收铁精矿(铁质量分数为56.71%) 40178万t。安徽省铜陵狮子山铜矿从尾矿中再浮选得到金精矿(金品位为20~25g/t),提高总回收率10%~15%。1975)1988年,安徽省铜陵铜官山铜矿尾矿处理后获得硫精矿(硫品位为35%)6111万t、铁精矿(铁质量分数为60%)8315万,t获得利润2500万元。江西铜业公司德兴铜矿尾矿再选,年回