尾矿综合利用现状与矿山可持续发展

尾矿综合利用现状与矿山可持续发展

发表时间：2019-01-14T11:39:16.593Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：黄建军

[导读] 矿产资源是人类赖以生存的重要资源，其有不可再生性和不可替代性，是我国工业发展的基础。

新疆巴州敦德矿业选矿厂新疆巴州邮编 841300

摘要：金属矿山尾矿的大量堆存，不仅占用土地，还对土壤和水体等周边环境造成污染，并存在安全隐患。分析了当前尾矿充填材料、回采再选、工业和农业生产领域的综合利用途径，指出研发适用尾矿量大、应用面广、兼顾经济和环保效益的尾矿综合利用技术，是建设绿色、可持续发展矿山的重要保障。

关键词：尾矿；综合利用；再选

引言：

矿产资源是人类赖以生存的重要资源，其有不可再生性和不可替代性，是我国工业发展的基础。我国约有95％的能源和85％的原材料都依赖于矿产资源，有价矿产资源综会回收与利用水乎已成为衡量一个国家经济与技术发展水平的标志之一。

1尾矿综合利用现状

我国尾矿利用工作起步较晚，但进展较快，世纪年代以来，一些矿山企业迫于资源枯竭、环境保护以及解决就业问题等多种压力，开始重视对尾矿资源的开发利用，并在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿做土壤改良剂、尾矿整体利用等方面已经取得了实用性成果。

1.1尾矿再选

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，现已堆存甚至正在排出的尾矿中含丰富的有用元素。例如，鞍山地区一些磁铁矿尾矿，仍含铁，经强磁选机回收可获得品位达的铁精矿。马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用磁选机对铁矿石尾矿进行再磨再选后，可获得品位高达的优质铁精矿，年产铁精矿量达万，经济效益良好。德兴铜矿与科研单位、大专院校合作，在改进现场生产流程，提高铜、金回收率的同时，增加了从尾矿中回收硫的设施，使该矿每年多回收铜、金、硫精矿的年产值达万元。

1.2尾矿制砖、制水泥或作建筑材料的掺合料

我国一些铁矿石选矿厂的高硅尾矿用于制硅酸盐砖和做掺合料制作加气混凝土制品。含方解石、石英为主的尾矿可用作水泥的原料。2006年，鞍钢集团建成了年生产8000万块标准实心砖（多孔砖、砌块）生产线，该项目所生产的产品市场价格坚挺，供不应求，极大的缓解和解决了鞍山市在全面禁止使用实心粘土砖生产以后，全市建筑墙体材料市场出现供应缺口的急迫难题。山东省昌乐县特种水泥厂用5．32％的铜尾矿进行配料后，熟料质量有所提高，能够满足高标号水泥生产要求，吨熟料耗煤比标定指标降低15．7％，代替复合矿化剂，生产成本降低12％。利用铅锌尾矿代替部分原料生产水泥成功应用的例子还有辽宁省葫芦岛市林业水泥厂，生产实践证明，采用铅锌尾矿配料，可以显著改善生料的易烧性，降低熟料的热耗，提高机立窑的产质量。一个年产10万t的机立窑厂，每年可利用铅锌尾矿1万多t，创经济效益可达100万元以上。

1.3利用尾矿作玻璃、陶瓷原料和其他材料

含石英或长石为主的尾矿可以作为玻璃、陶瓷原料。1995年，我国建成了第一家微晶玻璃生产企业唐山大唐新型建材有限公司，其后金石微晶玻璃有限公司、天津标准国际建材有限公司、广东中辰建材有限公司等企业相继投产，产品批量上市。新疆年产约万m2惩矿徽晶玻璃生产线建成投产，实现了尾矿微晶玻璃技术成果产业化。尾矿还可用作各种耐火材料、隧粒、铸石、型砂的愿料。江西德兴铜矿利用尾矿制成紫砂美术陶瓷和砂锅、酒具等日用陶瓷，也取得了一定的经济效益。

1.4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。世纪年代以来，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、蓝等种色调微玻岩。北京科技大学利用大庙铁矿石尾矿为原料，在实验室制出了玻化硅。邢军等人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晶相为尖晶石、顽火辉石固溶体的微晶玻璃。匡宇航等人以河台金矿尾砂及当地白土为主要原料，研制了各种陶瓷坯体，并成功的研制出了发光陶瓷，为综合利用尾矿资源生产高附加值产品开辟了一条新途径。柴萌等人利用福建沙县田口钾长石尾矿成功的制备了系发泡玻璃，并取得了良好的经济技术指标。

1.5应用于农业生产领域

1.5.1用作土壤改良剂

铁矿山磁选尾矿一般无毒无害，通常都含有Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等多种植物生长发育所必需的微量矿物元素，另外还具有良好的透气性能和透水性能，为作为土壤改良剂提供了先决条件。改良土壤最重要的是提高土壤肥力、优化原有土壤结构。马鞍山矿山研究院对铁尾矿进行磁化处理，将磁化后的尾矿产品作为改良剂施入土壤。实践证明，该法在一定程度上改善了原有土壤的性能，疏松土体结构，增大了保肥能力，效益良好。

1.5.2转化为耕地

首先需要利用大量堆存的尾矿进行造地，然后根据背景条件进行不同的转化，大体上可分成低成本转化、中成本转化和高成本转化，并都可以长期重复进行，造地完成即可达到基本农耕要求。

1.5.3直接制成肥料

对尾矿进行机械和化学加工处理后，加入添加剂磨细混匀，成品即可直接用作化学肥料使用，制作步骤有４步。

（１）机械加工处理。除去料渣中大铁块、砖块、杂物→进入破碎机→皮带输送，同时用除铁器除铁→输送至对辊磨碎机后再除铁→进入球磨机磨至0.038～0.074ｍｍ→气力输送机输送至料仓→螺旋搅拌机。

（２）化学加工处理。配置化学活化处理剂→螺旋搅拌机→化学处理容器，化学处理２～５ｄ，充分反应（分解、水解、复相）→干

燥机。化学反应温度一般控制在３０～６０℃。

（３）配料造粒。干燥变性处置的钢渣／电厂灰混匀→碾磨机研磨至0.08～0.2ｍｍ→造粒机造粒，干燥后检验合格→计量包装。干燥温度一般控制在80～100℃。

（４）产品分析。尾矿进行成分分析后称重装袋，编写使用事项。

2尾矿综合利用的前景及意义

《中国世纪议程》已把“尾矿的处置、管理及资源化示范工程”列入了优先领域的优先项目计划，年月在美国阿林斯堡召开了“尾矿与矿山废物会议”，同年月在加拿大卡尔加里召开了“第届国际矿产与冶金工业废物处理与回收讨论会议”，这都标志着我国和国际社会已把矿山尾矿资源的开发利用和环境保护提高到了相当重要的位置。

我国目前累计矿山尾矿堆存量约几亿，在数千座矿山中，展开尾矿综合利用的矿山数目还很少，而且往往是单一元素的回收，没有达到综合利用的目标，这表明深入开展尾矿综合利用的研究和生产是一项利国利民、前景可观的事业。开展尾矿综合利用是提高生产效率最有前景的发展方向，是选矿厂以最短途径向少尾和无尾矿工艺过渡的捷径。少尾和无尾矿工艺不仅可以充分利用矿产资源，扩大矿山工业原料基地，解决刻不容缓的生态环境问题，还可以产生巨大的经济效益。当今世界人类所面临的主要问题是资源短缺、环境污染和人口增长过快，因此把矿山尾矿综合利用和资源短缺、环境污染结合起来，还将产生巨大的社会效益。

结束语：

总之，矿山尾矿引起的环境污染和尾矿的综合治理利用，在世界范围内都是一个亟需解决的问题。特别是改革开放以来，我国经济的持续快速增长，对矿产资源需求量的不增加，这就导致了产生大量的矿山尾矿，急需解决。在21世纪新的历史发展阶段，我国有限的资源将承载着超负荷的人口、环境压力，仅靠拼资源，粗放型的经济增长，是不可能持续的。因此发展循环经济，可持继发展，是矿区经济增长方式实现根本转变的有效途经。

参考文献：

[1]杨勇，张吉，张天佑.有色金属尾矿的问题及处理现状[J].硅谷.2015（04）

[2]林敏.旧尾矿库闭库治理及生态恢复——以广东省某矿山旧尾矿库为例[J].广东化工.2016（12）

[3]刘恋，郝情情，郝梓国，张金青，费红彩.中国金属尾矿资源综合利用现状研究[J].地质与勘探.2017（03）