尾礦的綜合利用現(xiàn)狀及建議

1、尾礦的綜合利用現(xiàn)狀及建議1.尾礦利用現(xiàn)狀1.1尾礦資源堆存狀況目前化工、黑色金屬礦 山中，尾礦的量要占礦石量的50%80%；有色金屬礦山中，尾礦量則要 占到70%95%；而在黃金、鉬、鎢、鉭、鈮等稀有金屬礦山中尾礦量 更是占到99%以上，幾乎可以說是來多少礦石就得丟出去多少尾礦。據(jù) 統(tǒng)計，中國現(xiàn)有大中型尾礦庫1500多座，如加上各種小型尾礦庫，總 計超過1萬座。據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會綠色礦業(yè)辦公室最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示， 目前我國各類礦石堆存的尾礦已高達80.51億噸，并以年排放6億多 噸的速度在增長。1.2國內(nèi)尾礦現(xiàn)狀及綜合利用我國金屬性礦產(chǎn)資源貧礦多，伴生組 多，中小型礦床多，再加上曾經(jīng)部分礦山企業(yè)的

2、盲目開采和采富棄貧， 目前不少礦山已經(jīng)進入中晚期開采，資源緊張加上開采成本越來越高， 經(jīng)濟效益降低的形勢逼迫一些礦山不得不走多種礦物產(chǎn)品共同開發(fā)和 綜合利用的路子。國內(nèi)尾礦綜合處理方法主要有尾礦再選，制作肥料， 充填礦山采空區(qū)，用作各種材料，對尾礦堆積場改建等。雖然我國的尾礦綜合利用起步較晚，但是最近幾年國家重視加上 我國礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，發(fā)展較迅速，遠遠落后于某些發(fā)達國家這種局面 已有了明顯的改變。2011年國家利用尾礦總量達到2.7億噸，綜合利 用率達到17%，比上一年度提高1.7%。其中從尾礦中回收有價組分利 用尾礦超過700萬噸，用于生產(chǎn)建筑材料的尾礦近1.2億噸，充填礦 山采空區(qū)利用尾礦

3、達1.4億噸。1.3國外尾礦現(xiàn)狀及綜合利用隨著世界可開發(fā)利用礦產(chǎn)資源日益減 少，原礦品位日趨貧化，尾礦作為二次資源加以開發(fā)利用才引起人們 的注意，逐漸建立起“二次原料工業(yè)”。一些礦業(yè)比較發(fā)達的國家， 如美國、加拿大、澳大利亞和南非等，和一些本國資源相對貧乏、而 經(jīng)濟技術比較發(fā)達的國家，如日本、德國和英國等，一方面投入大量 資金和人力加強尾礦開發(fā)利用的研究工作和興建“二次原料工業(yè)”； 另一方面，制訂政策法規(guī)，強化包括尾礦在內(nèi)的二次資源開發(fā)利用， 同時給予優(yōu)惠政策，鼓勵開發(fā)二次資源市場和使用二次資源產(chǎn)品。由 于政府的重視和政策措施得力，這些國家的尾礦開發(fā)利用成效顯著。 國外尾礦的利用率可達60%以

4、上，德國包括尾礦在內(nèi)的各種工業(yè)廢料的 利用率已達80%以上，歐洲一些國家已向無廢物礦山目標發(fā)展。2尾礦綜合利用的必要性2.1尾礦開發(fā)價值大，綜合利用前景開闊 尾礦是寶貴的人工礦床(Artificaldeposit)，即人工活動而形成的 礦床。絕大多數(shù)尾礦含有現(xiàn)在經(jīng)濟技術條件下可以回收的有用組分。 由于受當時選礦技術和設備的限制或選礦工藝流程不夠合理，致使大 量有用組分留存在尾礦中。在尾礦中目的組分含量高，如我國云錫公 司現(xiàn)有尾礦累計達1億多噸，平均含錫0.15%，即有20萬t以上的金 屬錫仍存留在尾礦中。尾礦中還有大量可利用的伴生組分。如廣*果 鋁土礦中伴生十余種有益組分，其中鎵、鈦、稀土、鈮

5、、鈧、鐵等伴 生元素的品位都達到或超過工業(yè)品位，每一種都相當于一座大型礦床。尾礦資源還具有其可整體利用資源的性質(zhì)?？梢灾瞥晌驳V產(chǎn)品， 如制造微晶玻璃、陶瓷、墻地磚、玻璃、鑄石、水泥等，廣泛應用于 建筑、化工、機械及日常生活等領域，具有不可估量的經(jīng)濟效益。2.2尾礦對生態(tài)環(huán)境的影響尾礦能對環(huán)境造成較大的負面影響，主要體現(xiàn)在：2.2.1礦山尾礦會直接造成環(huán)境污染一、原礦直接攜帶超 標污染物質(zhì)，如放射性元素；二、選礦過程中使用的化學藥劑殘存于 尾礦并與其中某些組分發(fā)生反應，產(chǎn)生新的污染源；三、在地表堆放 條件下，尾礦發(fā)生氧化、水解和風化等變化，使原本無污染的組分轉(zhuǎn) 變?yōu)槲廴窘M分，如有色金屬礦山普遍存

6、在的某些重硫化物；四、流經(jīng) 尾礦堆放場所的地表水，通過與尾礦相互作用，溶解某些有害組分并 攜帶轉(zhuǎn)移，造成大范圍污染；五、由于金屬礦山尾礦顆粒極細，排出 的尾礦干涸后經(jīng)風力攜帶極易揚塵造成污染；六、某些礦山尾礦直接 排泄于湖泊、河流，污染水體，堵塞河道，引發(fā)災害。2.2.2礦山尾礦占用大量土地目前，除了少部分尾礦得到應用外， 多數(shù)尾礦只有堆存而未被利用，占用了大量土地資源。隨著數(shù)量的增 加，占用土地面積必將會繼續(xù)擴大。2.2.3尾礦易產(chǎn)生安全隱患由于尾礦庫堆料超過庫容、超齡服役， 或遇山洪暴雨，或設計不合理，或安全措施不到位等原因，可引起塌 陷、滑坡，造成尾礦庫潰壩，帶來泥石流災害。尤其是壩高超

7、過100m 的大型尾礦庫，一旦發(fā)生事故，造成的破壞將相當嚴重。3尾礦綜合處理途徑及評價3.1尾礦再選即對尾礦資源有用組分的綜合回收利用，采用先進技術和合理工藝對尾故進行再選，最大 限度地回收尾礦中的有用組分。如*礦山研究院與本鋼歪頭山鐵礦采 用磁選機對鐵礦石進行再磨再選后，可獲得品質(zhì)高達65.76%的優(yōu)質(zhì)鐵 精礦，年產(chǎn)量可達3.92萬噸，經(jīng)濟效益可觀。再如美國明尼蘇*的安 尼斯山的二次選礦廠，年處理尾礦100萬t，可從中生產(chǎn)出20萬t含 鐵60%的鐵精礦。優(yōu)勢：進一步減少尾礦數(shù)量，向無尾礦方向發(fā)展，同時提高自然 資源利用率，減少尾礦壩建壩及維護費，節(jié)省破磨、開采、運輸?shù)荣M 用，還可節(jié)省設備及新

8、工藝研制的更大投資，增加經(jīng)濟效益。3.2尾礦再利用3.2.1作為建筑材料尾礦的整體利用很大部分是應 用于建材工業(yè)中，作為建材原料。因為尾礦是選礦過程中的破碎、磨 礦、分選等工序的產(chǎn)物，礦物多為粒徑V0.5mm的細小顆粒，與傳統(tǒng)建 筑用砂、建材粘土、陶瓷玻璃原料組分很接近，實際上是一種已加工 成微細粒的天然混合物，稍加以調(diào)配即可用于生產(chǎn)。由于尾礦在類型、 粒度、物理化學性質(zhì)等方面的差異，它們在工程建筑方面可有不同的 用途。例如，塊狀尾礦可用作鐵路道渣、混凝土骨料，細粒尾礦被用 作混凝土細骨料、砂漿等，有些尾礦可用作制造建筑陶瓷、免燒磚、 水泥等。如俄羅斯庫爾斯克鐵礦建起了以尾礦為主要原料的水泥廠

9、和玻璃 廠。俄羅斯卡奇卡納爾釩鈦磁鐵礦，利用尾礦制造鑄石和酸性土壤肥 料，以及利用廢石做建筑材料。加拿大魁北克礦山用磨細的尾礦燒制 出耐火硅磚。美國絕大多數(shù)尾礦被用作混凝土填料和鋪路材料，以及 用鐵燧石巖尾礦制成輕質(zhì)磚。日本將鐵尾礦與10%的硅藻土混合，燒制 成輕質(zhì)骨料。烏克蘭將含鐵石英巖尾礦加以分級，大于0.14mm的作為 建筑用砂，小于0.04mm的用來生產(chǎn)氣孔玻璃和泡沫玻璃， 0.140.04mm的用作混凝土填充料和制作泡沫混凝土材料。優(yōu)勢：推動尾礦再選產(chǎn)品的深加工，制造各種功能材料、復合材 料、光學制品、化工產(chǎn)品、玻璃制品等，也包括無再選價值尾礦的整 體利用產(chǎn)品，制造高附加值的微晶玻璃

10、、?；u、建筑陶瓷、工美和 日用陶瓷、鑄石和水泥等。形成了一系列下游企業(yè)，推動經(jīng)濟發(fā)展和 資源多元化利用。應用面較廣、需求量大、兼容性強、無污染、安全隱患小。3.2.2作為礦物肥料和土壤改良劑有些尾礦含有某些植物生長所需 的微量元素，如Mn、Ree、Zn、Mo、K、P等，將尾礦適當加工，施于 土壤中，起到了施鉀肥、磷肥、微量元素肥的作用。此外，尾礦往往 可用作土壤改良劑，例如含鈣尾礦適量施于酸性土壤，可達到中和酸 性、改良土壤的目的。“七五”時期*研究所在國內(nèi)率先進行了磁化 鐵尾礦作為土壤改良劑，以及近期中國工程院在河南*聯(lián)合主辦的“金屬尾礦無害化農(nóng)用研討會”，對“南泥湖鉬尾礦無害化農(nóng)用產(chǎn)業(yè)

11、項目工藝技術報告”進行專家論證，都是很好的典范。優(yōu)勢：實現(xiàn)礦業(yè)農(nóng)業(yè)交集，將原先對土壤有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有利 物質(zhì)，生產(chǎn)各種微量元素肥料。有利于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，有些元素還有利于 人體健康，降低疾病發(fā)病率。3.3用于井下充填或造地復田礦山采空區(qū)的回填是直接利用尾礦最 行之有效的途徑之一。一般每采1t礦石需要回填0.250.4m3廢石。 而且尾礦做充填料,其充填費僅為碎石水力充填費用的1/41/10。如 *前常銅鐵礦，地處*平原，由于地形及環(huán)保等特殊要求，必須將選礦廠 排出的尾礦全部充填于采空區(qū)。近10多年來，隨著在充填料制備、輸 送技術、充填材料開發(fā)和充填回采工藝技術等方面均取得了長足的發(fā) 展，加之井下無

12、軌自行設備的廣泛應用，我國充填技術達到了世界先進 水平，充填采礦法現(xiàn)已成為我國一種高效的開采方法。目前，我國應用 充填采礦法的有色金屬礦山占1/4左右。優(yōu)勢：不僅解決了尾礦排放問題，減輕了企業(yè)的經(jīng)濟負擔,還取得 了良好的社會效益。3.4用于復墾植被及建立生態(tài)區(qū)礦山土地復墾已經(jīng)成為礦山環(huán)境綜 合治理的一項重要技術，國外對礦山環(huán)境治理中土地復墾技術的研究 主要是基于生態(tài)恢復技術手段的研究與實踐，多涉及植被恢復、土地 復墾中礦山排放物中有毒物質(zhì)處理、土地復墾后植物生長機理等方面， 側(cè)重礦山生態(tài)系統(tǒng)恢復的研究。目前，德國、加拿大、美國、俄羅斯、 澳大利亞等國家礦山的土地復墾率達80%。我國礦山的土地復

13、墾工作起 步較晚，在8O年代后期進展較快。*礦山研究院于20世紀9O年代初 在馬鋼姑山鐵尾礦庫和排土場開展了揚塵抑制及植被復墾的技術研究， 在尾礦庫壩坡和排土場進行了植被試驗。在此基礎上申報了中澳合作 項目,并得到了中澳基金會的批準。優(yōu)勢：對開礦造成的生態(tài)進行恢復，減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)資 源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。而且復墾比傳統(tǒng)種植方法費用低，進一步降 低尾礦管理的運作成本。5.2加強科技創(chuàng)新企業(yè)應以開發(fā)高附加值、多功能新材料作為技術 攻關的核心，用科技創(chuàng)新降低成本，充分發(fā)揮礦山設計研究所的研究 能力，并與有關科研院所一起，“產(chǎn)、學、研”結(jié)合，開展尾礦利用 研究，重點解決尾礦中伴生有價元素的回收

14、技術，開發(fā)高附加值產(chǎn)品， 高技術含量尾礦產(chǎn)品的實用技術等，以提高尾礦綜合利用的經(jīng)濟性； 國家應加大對科技創(chuàng)新的投入，讓部分可行性尾礦利用方案不再僅限 于實驗室。5.3完善法律和市場制度政府應該參照國外相關政策、措施并結(jié)合我國實際情況，制定相應稅收及經(jīng)濟資助等相應辦法。如將可持 續(xù)發(fā)展，資源節(jié)約型項目列為國債投資重點。設立尾礦資源綜合利用專 項資金，對尾礦綜合利用和開發(fā)所需資金貸款給予貼息，低息，延長還貸 期，減免所得稅和增值稅等優(yōu)惠政策。新時期應緊扣“十一五”規(guī)劃， 圍繞中國21世紀議程等，組織建立可持續(xù)發(fā)展與建設節(jié)約型社會; 研究可持續(xù)發(fā)展的法律、法規(guī)及資源綜合利用條例、資源綜合 利用專項規(guī)劃等；研究促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的政策和機制。并希望盡 快出臺鼓勵性和嚴格的強制性法律法規(guī)，使我國的綜合利用工作納入 法制軌道，有效解決我國資源消耗高，綜合利用率低，資源浪費和環(huán) 境問題。6結(jié)語隨著科學技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)概念的礦山尾礦固體廢料， 已從消極的環(huán)保治理轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的資源化治理。多年的實踐表明，將 礦山尾礦作為復合礦物原料進行整體開發(fā)利用，不但可使原來資源枯 竭或資源不足的礦