尾矿的综合利用现状及建议

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1、尾矿的综合利用现状及建议1.尾矿利用现状1.1尾矿资源堆存状况目前化工、黑色金属矿 山中，尾矿的量要占矿石量的50%80%；有色金属矿山中，尾矿量则要 占到70%95%；而在黄金、钼、钨、钽、铌等稀有金属矿山中尾矿量 更是占到99%以上，几乎可以说是来多少矿石就得丢出去多少尾矿。据 统计，中国现有大中型尾矿库1500多座，如加上各种小型尾矿库，总 计超过1万座。据中国矿业联合会绿色矿业办公室最新统计数据显示， 目前我国各类矿石堆存的尾矿已高达80.51亿吨，并以年排放6亿多 吨的速度在增长。1.2国内尾矿现状及综合利用我国金属性矿产资源贫矿多，伴生组 多，中小型矿床多，再加上曾经部分矿山企业的

2、盲目开采和采富弃贫， 目前不少矿山已经进入中晚期开采，资源紧张加上开采成本越来越高， 经济效益降低的形势逼迫一些矿山不得不走多种矿物产品共同开发和 综合利用的路子。国内尾矿综合处理方法主要有尾矿再选，制作肥料， 充填矿山采空区，用作各种材料，对尾矿堆积场改建等。虽然我国的尾矿综合利用起步较晚，但是最近几年国家重视加上 我国矿产资源现状，发展较迅速，远远落后于某些发达国家这种局面 已有了明显的改变。2011年国家利用尾矿总量达到2.7亿吨，综合利 用率达到17%，比上一年度提高1.7%。其中从尾矿中回收有价组分利 用尾矿超过700万吨，用于生产建筑材料的尾矿近1.2亿吨，充填矿 山采空区利用尾矿

3、达1.4亿吨。1.3国外尾矿现状及综合利用随着世界可开发利用矿产资源日益减 少，原矿品位日趋贫化，尾矿作为二次资源加以开发利用才引起人们 的注意，逐渐建立起“二次原料工业”。一些矿业比较发达的国家， 如美国、加拿大、澳大利亚和南非等，和一些本国资源相对贫乏、而 经济技术比较发达的国家，如日本、德国和英国等，一方面投入大量 资金和人力加强尾矿开发利用的研究工作和兴建“二次原料工业”； 另一方面，制订政策法规，强化包括尾矿在内的二次资源开发利用， 同时给予优惠政策，鼓励开发二次资源市场和使用二次资源产品。由 于政府的重视和政策措施得力，这些国家的尾矿开发利用成效显著。 国外尾矿的利用率可达60%以

4、上，德国包括尾矿在内的各种工业废料的 利用率已达80%以上，欧洲一些国家已向无废物矿山目标发展。2尾矿综合利用的必要性2.1尾矿开发价值大，综合利用前景开阔 尾矿是宝贵的人工矿床(Artificaldeposit)，即人工活动而形成的 矿床。绝大多数尾矿含有现在经济技术条件下可以回收的有用组分。 由于受当时选矿技术和设备的限制或选矿工艺流程不够合理，致使大 量有用组分留存在尾矿中。在尾矿中目的组分含量高，如我国云锡公 司现有尾矿累计达1亿多吨，平均含锡0.15%，即有20万t以上的金 属锡仍存留在尾矿中。尾矿中还有大量可利用的伴生组分。如广*果 铝土矿中伴生十余种有益组分，其中镓、钛、稀土、铌

5、、钪、铁等伴 生元素的品位都达到或超过工业品位，每一种都相当于一座大型矿床。尾矿资源还具有其可整体利用资源的性质。可以制成尾矿产品， 如制造微晶玻璃、陶瓷、墙地砖、玻璃、铸石、水泥等，广泛应用于 建筑、化工、机械及日常生活等领域，具有不可估量的经济效益。2.2尾矿对生态环境的影响尾矿能对环境造成较大的负面影响，主要体现在：2.2.1矿山尾矿会直接造成环境污染一、原矿直接携带超 标污染物质，如放射性元素；二、选矿过程中使用的化学药剂残存于 尾矿并与其中某些组分发生反应，产生新的污染源；三、在地表堆放 条件下，尾矿发生氧化、水解和风化等变化，使原本无污染的组分转 变为污染组分，如有色金属矿山普遍存

6、在的某些重硫化物；四、流经 尾矿堆放场所的地表水，通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组分并 携带转移，造成大范围污染；五、由于金属矿山尾矿颗粒极细，排出 的尾矿干涸后经风力携带极易扬尘造成污染；六、某些矿山尾矿直接 排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引发灾害。2.2.2矿山尾矿占用大量土地目前，除了少部分尾矿得到应用外， 多数尾矿只有堆存而未被利用，占用了大量土地资源。随着数量的增 加，占用土地面积必将会继续扩大。2.2.3尾矿易产生安全隐患由于尾矿库堆料超过库容、超龄服役， 或遇山洪暴雨，或设计不合理，或安全措施不到位等原因，可引起塌 陷、滑坡，造成尾矿库溃坝，带来泥石流灾害。尤其是坝高超

7、过100m 的大型尾矿库，一旦发生事故，造成的破坏将相当严重。3尾矿综合处理途径及评价3.1尾矿再选即对尾矿资源有用组分的综合回收利用，采用先进技术和合理工艺对尾故进行再选，最大 限度地回收尾矿中的有用组分。如*矿山研究院与本钢歪头山铁矿采 用磁选机对铁矿石进行再磨再选后，可获得品质高达65.76%的优质铁 精矿，年产量可达3.92万吨，经济效益可观。再如美国明尼苏*的安 尼斯山的二次选矿厂，年处理尾矿100万t，可从中生产出20万t含 铁60%的铁精矿。优势：进一步减少尾矿数量，向无尾矿方向发展，同时提高自然 资源利用率，减少尾矿坝建坝及维护费，节省破磨、开采、运输等费 用，还可节省设备及新

8、工艺研制的更大投资，增加经济效益。3.2尾矿再利用3.2.1作为建筑材料尾矿的整体利用很大部分是应 用于建材工业中，作为建材原料。因为尾矿是选矿过程中的破碎、磨 矿、分选等工序的产物，矿物多为粒径V0.5mm的细小颗粒，与传统建 筑用砂、建材粘土、陶瓷玻璃原料组分很接近，实际上是一种已加工 成微细粒的天然混合物，稍加以调配即可用于生产。由于尾矿在类型、 粒度、物理化学性质等方面的差异，它们在工程建筑方面可有不同的 用途。例如，块状尾矿可用作铁路道渣、混凝土骨料，细粒尾矿被用 作混凝土细骨料、砂浆等，有些尾矿可用作制造建筑陶瓷、免烧砖、 水泥等。如俄罗斯库尔斯克铁矿建起了以尾矿为主要原料的水泥厂

9、和玻璃 厂。俄罗斯卡奇卡纳尔钒钛磁铁矿，利用尾矿制造铸石和酸性土壤肥 料，以及利用废石做建筑材料。加拿大魁北克矿山用磨细的尾矿烧制 出耐火硅砖。美国绝大多数尾矿被用作混凝土填料和铺路材料，以及 用铁燧石岩尾矿制成轻质砖。日本将铁尾矿与10%的硅藻土混合，烧制 成轻质骨料。乌克兰将含铁石英岩尾矿加以分级，大于0.14mm的作为 建筑用砂，小于0.04mm的用来生产气孔玻璃和泡沫玻璃， 0.140.04mm的用作混凝土填充料和制作泡沫混凝土材料。优势：推动尾矿再选产品的深加工，制造各种功能材料、复合材 料、光学制品、化工产品、玻璃制品等，也包括无再选价值尾矿的整 体利用产品，制造高附加值的微晶玻璃

10、、玻化砖、建筑陶瓷、工美和 日用陶瓷、铸石和水泥等。形成了一系列下游企业，推动经济发展和 资源多元化利用。应用面较广、需求量大、兼容性强、无污染、安全隐患小。3.2.2作为矿物肥料和土壤改良剂有些尾矿含有某些植物生长所需 的微量元素，如Mn、Ree、Zn、Mo、K、P等，将尾矿适当加工，施于 土壤中，起到了施钾肥、磷肥、微量元素肥的作用。此外，尾矿往往 可用作土壤改良剂，例如含钙尾矿适量施于酸性土壤，可达到中和酸 性、改良土壤的目的。“七五”时期*研究所在国内率先进行了磁化 铁尾矿作为土壤改良剂，以及近期中国工程院在河南*联合主办的“金属尾矿无害化农用研讨会”，对“南泥湖钼尾矿无害化农用产业

11、项目工艺技术报告”进行专家论证，都是很好的典范。优势：实现矿业农业交集，将原先对土壤有害的物质转化为有利 物质，生产各种微量元素肥料。有利于农业增产，有些元素还有利于 人体健康，降低疾病发病率。3.3用于井下充填或造地复田矿山采空区的回填是直接利用尾矿最 行之有效的途径之一。一般每采1t矿石需要回填0.250.4m3废石。 而且尾矿做充填料,其充填费仅为碎石水力充填费用的1/41/10。如 *前常铜铁矿，地处*平原，由于地形及环保等特殊要求，必须将选矿厂 排出的尾矿全部充填于采空区。近10多年来，随着在充填料制备、输 送技术、充填材料开发和充填回采工艺技术等方面均取得了长足的发 展，加之井下无

12、轨自行设备的广泛应用，我国充填技术达到了世界先进 水平，充填采矿法现已成为我国一种高效的开采方法。目前，我国应用 充填采矿法的有色金属矿山占1/4左右。优势：不仅解决了尾矿排放问题，减轻了企业的经济负担,还取得 了良好的社会效益。3.4用于复垦植被及建立生态区矿山土地复垦已经成为矿山环境综 合治理的一项重要技术，国外对矿山环境治理中土地复垦技术的研究 主要是基于生态恢复技术手段的研究与实践，多涉及植被恢复、土地 复垦中矿山排放物中有毒物质处理、土地复垦后植物生长机理等方面， 侧重矿山生态系统恢复的研究。目前，德国、加拿大、美国、俄罗斯、 澳大利亚等国家矿山的土地复垦率达80%。我国矿山的土地复

13、垦工作起 步较晚，在8O年代后期进展较快。*矿山研究院于20世纪9O年代初 在马钢姑山铁尾矿库和排土场开展了扬尘抑制及植被复垦的技术研究， 在尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验。在此基础上申报了中澳合作 项目,并得到了中澳基金会的批准。优势：对开矿造成的生态进行恢复，减少对环境的污染，实现资 源和环境的可持续发展。而且复垦比传统种植方法费用低，进一步降 低尾矿管理的运作成本。5.2加强科技创新企业应以开发高附加值、多功能新材料作为技术 攻关的核心，用科技创新降低成本，充分发挥矿山设计研究所的研究 能力，并与有关科研院所一起，“产、学、研”结合，开展尾矿利用 研究，重点解决尾矿中伴生有价元素的回收

14、技术，开发高附加值产品， 高技术含量尾矿产品的实用技术等，以提高尾矿综合利用的经济性； 国家应加大对科技创新的投入，让部分可行性尾矿利用方案不再仅限 于实验室。5.3完善法律和市场制度政府应该参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况，制定相应税收及经济资助等相应办法。如将可持 续发展，资源节约型项目列为国债投资重点。设立尾矿资源综合利用专 项资金，对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息，低息，延长还贷 期，减免所得税和增值税等优惠政策。新时期应紧扣“十一五”规划， 围绕中国21世纪议程等，组织建立可持续发展与建设节约型社会; 研究可持续发展的法律、法规及资源综合利用条例、资源综合 利用专项规

15、划等；研究促进循环经济发展的政策和机制。并希望尽 快出台鼓励性和严格的强制性法律法规，使我国的综合利用工作纳入 法制轨道，有效解决我国资源消耗高，综合利用率低，资源浪费和环 境问题。6结语随着科学技术的迅速发展，传统概念的矿山尾矿固体废料， 已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明，将 矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用，不但可使原来资源枯 竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地恢复和扩展生产，而且可以 开辟新材料的科技领域，推动科技进步，同时也可以解决环境污染、 改善生态环境和整治国土，具有巨大经济、社会和环境效益。目前许 多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标，把 尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达 程度的标志。因此，我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长 远的观念，把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进 经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。