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(jì)，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(jì)超過1萬座。據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì)綠色礦業(yè)辦公室最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 目前我國各類礦石堆存的尾礦已高達(dá)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(jìn)入中晚期開采，資源緊張加上開采成本越來越高， 經(jīng)濟(jì)效益降低的形勢(shì)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(duì)尾礦堆積場(chǎng)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后于某些發(fā)達(dá)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(dá)到2.7億噸，綜合利 用率達(dá)到17%，比上一年度提高1.7%。其中從尾礦中回收有價(jià)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(dá)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(dá)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(duì)貧乏、而 經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較發(fā)達(dá)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(qiáng)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(qiáng)化包括尾礦在內(nèi)的二次資源開發(fā)利用， 同時(shí)給予優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)開發(fā)二次資源市場(chǎng)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(dá)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(dá)80%以上，歐洲一些國家已向無廢物礦山目標(biāo)發(fā)展。2尾礦綜合利用的必要性2.1尾礦開發(fā)價(jià)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(dòng)而形成的 礦床。絕大多數(shù)尾礦含有現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以回收的有用組分。 由于受當(dāng)時(shí)選礦技術(shù)和設(shè)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(jì)達(dá)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(dá)到或超過工業(yè)品位，每一種都相當(dāng)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(yīng)用于 建筑、化工、機(jī)械及日常生活等領(lǐng)域，具有不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。2.2尾礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響尾礦能對(duì)環(huán)境造成較大的負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在：2.2.1礦山尾礦會(huì)直接造成環(huán)境污染一、原礦直接攜帶超 標(biāo)污染物質(zhì)，如放射性元素；二、選礦過程中使用的化學(xué)藥劑殘存于 尾礦并與其中某些組分發(fā)生反應(yīng)，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(fēng)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(chǎng)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(xì)，排出 的尾礦干涸后經(jīng)風(fēng)力攜帶極易揚(yáng)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(zāi)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(yīng)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(huì)繼續(xù)擴(kuò)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(shè)計(jì)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(zāi)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(dāng)嚴(yán)重。3尾礦綜合處理途徑及評(píng)價(jià)3.1尾礦再選即對(duì)尾礦資源有用組分的綜合回收利用，采用先進(jìn)技術(shù)和合理工藝對(duì)尾故進(jìn)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(jī)對(duì)鐵礦石進(jìn)行再磨再選后，可獲得品質(zhì)高達(dá)65.76%的優(yōu)質(zhì)鐵 精礦，年產(chǎn)量可達(dá)3.92萬噸，經(jīng)濟(jì)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(shì)：進(jìn)一步減少尾礦數(shù)量，向無尾礦方向發(fā)展，同時(shí)提高自然 資源利用率，減少尾礦壩建壩及維護(hù)費(fèi)，節(jié)省破磨、開采、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi) 用，還可節(jié)省設(shè)備及新

8、工藝研制的更大投資，增加經(jīng)濟(jì)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(yīng) 用于建材工業(yè)中，作為建材原料。因?yàn)槲驳V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(xì)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(shí)際上是一種已加工 成微細(xì)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(xué)性質(zhì)等方面的差異，它們?cè)诠こ探ㄖ矫婵捎胁煌?用途。例如，塊狀尾礦可用作鐵路道渣、混凝土骨料，細(xì)粒尾礦被用 作混凝土細(xì)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(xì)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(jí)，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(shì)：推動(dòng)尾礦再選產(chǎn)品的深加工，制造各種功能材料、復(fù)合材 料、光學(xué)制品、化工產(chǎn)品、玻璃制品等，也包括無再選價(jià)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(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和 資源多元化利用。應(yīng)用面較廣、需求量大、兼容性強(qiáng)、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(dāng)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(dá)到中和酸 性、改良土壤的目的。“七五”時(shí)期*研究所在國內(nèi)率先進(jìn)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(huì)”，對(duì)“南泥湖鉬尾礦無害化農(nóng)用產(chǎn)業(yè)

11、項(xiàng)目工藝技術(shù)報(bào)告”進(jìn)行專家論證，都是很好的典范。優(yōu)勢(shì)：實(shí)現(xiàn)礦業(yè)農(nóng)業(yè)交集，將原先對(duì)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(fù)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(fèi)僅為碎石水力充填費(fèi)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(shù)、充填材料開發(fā)和充填回采工藝技術(shù)等方面均取得了長足的發(fā) 展，加之井下無

12、軌自行設(shè)備的廣泛應(yīng)用，我國充填技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn) 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(yīng)用 充填采礦法的有色金屬礦山占1/4左右。優(yōu)勢(shì)：不僅解決了尾礦排放問題，減輕了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還取得 了良好的社會(huì)效益。3.4用于復(fù)墾植被及建立生態(tài)區(qū)礦山土地復(fù)墾已經(jīng)成為礦山環(huán)境綜 合治理的一項(xiàng)重要技術(shù)，國外對(duì)礦山環(huán)境治理中土地復(fù)墾技術(shù)的研究 主要是基于生態(tài)恢復(fù)技術(shù)手段的研究與實(shí)踐，多涉及植被恢復(fù)、土地 復(fù)墾中礦山排放物中有毒物質(zhì)處理、土地復(fù)墾后植物生長機(jī)理等方面， 側(cè)重礦山生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)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(fù)墾率達(dá)80%。我國礦山的土地復(fù)

13、墾工作起 步較晚，在8O年代后期進(jìn)展較快。*礦山研究院于20世紀(jì)9O年代初 在馬鋼姑山鐵尾礦庫和排土場(chǎng)開展了揚(yáng)塵抑制及植被復(fù)墾的技術(shù)研究， 在尾礦庫壩坡和排土場(chǎng)進(jìn)行了植被試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上申報(bào)了中澳合作 項(xiàng)目,并得到了中澳基金會(huì)的批準(zhǔn)。優(yōu)勢(shì)：對(duì)開礦造成的生態(tài)進(jìn)行恢復(fù)，減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)資 源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。而且復(fù)墾比傳統(tǒng)種植方法費(fèi)用低，進(jìn)一步降 低尾礦管理的運(yùn)作成本。5.2加強(qiáng)科技創(chuàng)新企業(yè)應(yīng)以開發(fā)高附加值、多功能新材料作為技術(shù) 攻關(guān)的核心，用科技創(chuàng)新降低成本，充分發(fā)揮礦山設(shè)計(jì)研究所的研究 能力，并與有關(guān)科研院所一起，“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合，開展尾礦利用 研究，重點(diǎn)解決尾礦中伴生有價(jià)元素的回收

14、技術(shù)，開發(fā)高附加值產(chǎn)品， 高技術(shù)含量尾礦產(chǎn)品的實(shí)用技術(shù)等，以提高尾礦綜合利用的經(jīng)濟(jì)性； 國家應(yīng)加大對(duì)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(shí)驗(yàn)室。5.3完善法律和市場(chǎng)制度政府應(yīng)該參照國外相關(guān)政策、措施并結(jié)合我國實(shí)際情況，制定相應(yīng)稅收及經(jīng)濟(jì)資助等相應(yīng)辦法。如將可持 續(xù)發(fā)展，資源節(jié)約型項(xiàng)目列為國債投資重點(diǎn)。設(shè)立尾礦資源綜合利用專 項(xiàng)資金，對(duì)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(shí)期應(yīng)緊扣“十一五”規(guī)劃， 圍繞中國21世紀(jì)議程等，組織建立可持續(xù)發(fā)展與建設(shè)節(jié)約型社會(huì); 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(xiàng)規(guī)劃等；研究促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策和機(jī)制。并希望盡 快出臺(tái)鼓勵(lì)性和嚴(yán)格的強(qiáng)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(fèi)和環(huán) 境問題。6結(jié)語隨著科學(xué)技術(shù)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(shí)踐表明，將 礦山尾礦作為復(fù)合礦物原料進(jìn)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