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
收硫精矿1000t、铜9.2t(铜精矿中铜质量分数为22%~24%)、金3314kg,产值1300万元。

江西铜业公司永平铜矿尾矿处理,年产白钨精矿399.3t、硫精矿1584,t年产值664.8万元,年利润172.8万元。

河南银洞坡金矿(尾矿存放超过200万t)与澳大利亚一家资源公司合作回收金,产值达2亿元以上。

陕西双王金矿在尾矿中再选出硫金精矿(金品位为9113g/t),产值达3.4亿元;选出的钠长石精矿其价值超过金的价值。

安徽省黄梅山铁矿尾矿制造建筑墙地砖,投资60.5万元,年产10万块地砖,年处理尾矿4000,t获利27.55万元[7]。

312金属矿山尾矿直接利用
尾矿砂作为矿山井下主要充填材料,具有数量大、来源广、价格低、使用方便等特点,被广泛地应用采空区充填,这是直接利用尾矿的最有效途径之一。

该方法可就地取材,废物利用,而且可省去扩建、增建尾矿库费用。

目前,国内许多矿山井下均实现了全尾砂充填。

山东三山岛金矿新立选厂产生的尾砂用于采空区充填已达70%,取得了较好的经济效益和尾矿利用率。

在尾砂用于井下充填以来,人们发现从废物利用、优化环境到充填料源广等诸多方面都极有益处。

国内外采矿界在尾砂作充填骨料方面的研究,主要集中在提高充填料浆的浓度上;在高浓度全尾砂胶结充填工艺和膏体充填工艺研究方面,取得了一些有价值的技术成果。

甘肃省金川镍矿应用全尾砂充填,其有4座充填搅拌站,充填能力为2500~3000m3/d,可满足年产250万t矿石的井下全部采空区充填工作,就地消化了大量的尾砂,盘活了资金,节约了增建尾矿库成本[8]。

利用尾矿作建筑材料、作土壤改良剂及磁化复合肥等。

中国利用尾矿作建筑材料的研究起于20世纪80年代马鞍山矿山研究院利用鞍山细尾矿作路基材料,达到了二级公路的强度要求。

该研究院还利用鞍山钢铁集团公司齐大山铁矿、本溪钢铁集团公司歪头山铁矿细粒尾矿研制免烧砖,其产品性能达到了标准。

2007年3月,山东黄金下属金洲公司以浮选尾矿为主要原料,新建一条年产6000万块尾矿混凝土蒸压砖生产线,年可消耗尾矿24万,t利润可观。

山东黄金焦家金矿对尾矿进行了研究,成功地利用尾砂制砖,已形成相当规模的产业,每年可创利润100余万元。

马鞍山矿山研究院将磁选厂铁尾矿与农用化肥按一定比例相混合,经过磁化、制粒等工序,生产出磁化复合肥,并在当涂县太仓生态村建成一座1万t的磁化复合肥厂,这种磁化复合肥深受周围农民欢迎。

20世纪80年代末,武汉钢铁集团公司通过对下属乌龙泉矿的调查,针对该矿山每年产生的37.8万t尾矿,决定建一座年产30万t的高标号水泥厂;经对工艺比较选用了五级旋风预热、窑外分解的先进水泥生产工艺;1996年,一期工程投产,设计年产高标号水泥1217万t[9]。

采用金矿尾砂作为主要原料和玻璃工业用的普通廉价原料及少量形成金星基座的添加剂经充分混合、熔制、成型、退火后制得金星玻璃。

其成品质优、美观、华丽而成本得到大幅度降低,可替代天然大理石、花岗岩作建筑物的贴面材料,还可作成实用器皿、工艺品及其他装饰品。

江西铜业公司银山铅锌矿建成年产1000万块的尾砂砖厂,每年可利用尾矿3万,t年产值达1683万元,创利润776万元。

313金属矿山尾矿多种有价元素整体综合利用整体综合利用是先回收尾矿中的有价组分,再将余下的尾矿直接利用。

1981)1987年,武汉钢铁集团公司进行/大冶铁矿洪山溪尾矿砂物质组成及初步经济评价0研究,结果证实,尾矿中可利用元素有铁、铜、钴、镍、金、银、硫、硒等8种。

研究表明,可将尾矿砂进行有价金属回收,再选后尾砂制成微晶玻璃花岗岩新型建筑材料及仿古陶瓷工艺品。

2007年,山东黄金集团公司考察数据表明,全公司储存尾矿2745万,t分布在全省各地26座尾矿库中,平均金品位0.275g/,t总金属量达到7569kg。

其中,青岛公司金星矿区老尾矿库储存尾矿约20万,t 金品位0175g/,t金属量150kg;金洲集团千岭矿区老尾矿库储存尾矿70万,t金品位0.56g/,t金属量392kg。

金洲集团尾矿回收金后,进行尾砂制砖(发泡砖和灰砂砖),其工艺方法正在研究中。

另据资料统计,湖北大冶有色金属公司在32年间回收铜6万t、金3000kg、银50000kg、铁250万,t 总产值约20亿元,平均每年产值016亿元。

因此,变废为宝,综合利用尾矿资源是金属矿山可持续发展的又一种可靠途径。

4金属尾矿资源化利用的几点建议
近年来,金属矿山尾矿因其具有独特的资源优势,综合开发与利用逐渐成为一种新兴的产业分支,大型矿山企业在资源利用规模上、产业链上、技术研发、尾矿治理、环境保护方面有着较大优势和社会责任感,政府与企业在一定范围内明确分工协作,相互依托,确保尾矿资源的最优化利用。

(1)金属矿山尾矿作为一种可开发的资源,矿山企业要提高其资源利用率,加大资金与技术投入,大
力推进尾矿资源再利用技术攻关和技术改造;要建立高附加值的产业,变害为宝,推进科技成果产业化。

(2)实现/自我消化,以废养废0的原则,坚持自力更生,加强尾矿资源综合利用的政策扶持及导向,大力推广大型矿区尾矿和/废渣0资源的综合利用,发挥其示范作用。

(3)对现有矿山企业以后的生产,以及新建矿山企业实行无尾矿矿山设计和管理,力争实现或者尽可能地向无尾矿企业转变。

(4)建立尾矿资源和环境影响评价制度,建立尾矿资源化数据库及信息管理系统,打造一个高效率的数据平台,实现数据共享。

[参考文献]
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Stat us and proposal of tailings resource utilization in m etal m ine
X ieM i n x iong,W ang Baosheng,Yang Ronghua
(Sanshandao G ol d M i n e,Shandong Go l d Group)
Abst ract:By analyzi n g the status of taili n g s resource utilizati o n and explo itati o n i n m eta lm i n es,the fo llo w i n g proposals are put for w ard,t h e i n vest m ent on technology deve l o pm ent and po licy support should be enahanced,t h e ut-i lizati o n rate of ta ilings should be increased,t h e m anage m ent syste m should be i m proved and the taili n gs resource i n-f o r m atization data syste m shou l d be estab lished.The pr oposals are of g reat i m portance to develop the taili n gs resources i n China.
K eyw ords:taili n gs resource;utilization and exp l o itation;;energy sav i n g and e m issi o n reducti o n;resource i n for-m atizati o n(编辑:赵玉娥)
中国2008年金银产量继续位居世界第一
中国2008年金银产量位居世界第一,其中黄金产量为282t,白银产量为9587t。

中国有色金属报2009年5月26日报道,中国有色金属工业协会金银分会二届三次理事会2009年5月12日在深圳召开,中国有色金属工业协会领导高德柱、贾明星、王健、周菊秋出席了会议,金银分会秘书长孙幼平主持会议。

王健代表中国有色金属工业协会对会议的召开表示祝贺,他肯定了金银分会一年来的工作,分析了金银行业存在的问题,提出各金银企业要改变发展理念,争取在市场好转的背景下取得好的收益。

周菊秋代表中国有色金属工业协会金银分会作二届三次理事会工作报告,报告中指出,2008年,中国金银产量继续位居世界第一,其中,白银产量9587t,同比增长5.45%;黄金产量282t,同比增长4.26%。

金银行业实现利税保持较大幅度增长,其中白银采选和冶炼企业利润和利税总额增长比2007年超过100%;黄金工业实现利润比上年增长37.52%。

金银价格出现大幅震荡,2008年国际银价一度突破20美元/盎司,2008年下半年,受全球金融危机影响,国际银价大幅回落,目前银价维持在10~ 15美元/盎司;国际市场黄金价格去年最高为1011.250美元/盎司,目前在700~1000美元/盎司之间波动。

科技进步取得新成果:获得52008年度中国有色金属工业科学技术奖6的白银项目有5项,其中一等奖1项、二等奖3项、三等奖1项;获得52008年度中国黄金协会科学技术奖6的项目有22项,其中特等奖2项、一等奖10项、二等奖9项、三等奖1项。

周菊秋表示,根据世界多家权威机构的分析,预计2009年国际白银市场实物白银供应过剩局面依旧存在,投资需求在一定程度上会继续主导市场;从世界黄金市场供需情况看,黄金市场供应过剩的局面多年来没有改变,但中国市场黄金缺口仍然较大。

关于金银工业发展中存在的突出问题,周菊秋指出,黄金工业方面有:金融机构参与黄金市场依然不足,对机构的黄金期货持仓限制严格,不利于机构参与黄金期货的交易,不利于市场的活跃;黄金储备机制有待健全;外资投资黄金市场限制较多;应考虑黄金进出口权的适度放开。

周菊秋表示,2009年,金银分会将按照中国有色金属工业协会提出的工作指导思想,做好分会的各项工作,为中国金银工业发展做贡献。

(转自中国黄金集团公司网)。