国内尾矿资源的综合利用
尾矿处理和综合利用技术之资源化

尾矿处理和综合利用技术之资源化我国尾矿的物化性质复杂,需要因地制宜地制定不同的资源化方案。
尾矿资源化利用的主要途径是以尾矿为原料生产建材产品。
目前成熟的资源化产品可分为两大类,一是烧制产品,如微晶玻璃、发泡陶瓷、烧结砖、陶瓷粒、水泥等;二是免烧产品,主要是免烧砖、蒸气砖、混凝土骨料等。
尾矿的种类和物质组成虽然千差万别,但是基本组分中大多含有si02、AlO3、MgO、CaO、Na2O、K2O等,其综合利用途径是有规律可循的。
一般来说,根据根据尾矿的化学成分和矿物组成,除去有毒有害物质,调整尾矿掺入比例,添加合适的辅助材料。
画过适当的工艺,以尾矿为原料生产烧制产品的技术可行性较高。
烧制产品尾矿烧制建材产品的代表是微晶石(也称微晶玻璃),微晶石的主要成分是SiO2,与许多尾矿成分相似。
铝土矿尾矿制造耐火材料从工艺技术上是可行的,但到目前为止,尾矿制造耐火砖项目的工业实践较少。
发泡陶瓷是一种利用尾矿烧制的具有保温、防火、隔音的墙材,是一种发展前景良好的墙材产品。
尾矿组分中有黏土、石灰石、铁、SiO2等,当中一种含量较高时,可以用作水泥原料。
尾矿烧制产品的附加值一般较高,但是尾矿利用率较低,利用量少。
此外,生产过程中需要将烧制温度提高到1000℃以上,能耗较大,不符合“碳达峰、碳中和”的长期发展目标,而且容易产生二次污染,难以大规模推广。
免烧产品尾矿制造免烧的建筑筑材料不需要高温烧结,制造过程一般不会产生二次污染,是一一种绿色环保、低能耗、廉价的资源化方法。
尾矿生产的免烧产品主要有免烧砖、混凝土骨料、粗细砂、蒸汽砖等。
免烧砖又称非烧结砖或新型墙砖,它是指一大类不经烧结的,符合利废、节土、节能、绿色环保、可持续发展方向的,符合建筑墙体承重、安全、耐久技术要求的,新型实心或空心墙体砖。
免烧砖又分为标准砖块、透水砖、仿生石材砖、路沿石、护坡砖等等。
免烧砖的制造对尾矿原料的组分要求较低,铁、铜、铅锌、钼、黄金等尾矿均可生产符合国家建筑标准的免烧砖,但是由于市场需求小和运输距离短等原因,实施项目并不多见。
煤矿尾矿综合利用技术及环境保护

煤矿尾矿综合利用技术及环境保护尾矿是煤矿生产过程中产生的固体废弃物,其含有若干有害成分,对环境造成严重污染。
为了实现煤矿尾矿的综合利用与环境保护,各国积极开展了相关研究与实践。
本文介绍了一些煤矿尾矿综合利用的技术以及在实践中采取的环境保护措施。
一、尾矿综合利用技术在煤矿尾矿综合利用技术中,煤矸石回填、尾砂综合利用和矿床复原是常见的方式。
1. 煤矸石回填煤矸石回填是将尾矿通过输送带回填到矿井内部,填补采空区域。
这种方法可以避免尾矿直接排放到环境中,有效减少对环境的污染。
同时,煤矸石回填还可以提供稳定的基岩支撑,防止采空区坍塌。
2. 尾砂综合利用尾砂是尾矿中较细的颗粒物,其中含有一定比例的可燃物质和有机物。
通过尾砂综合利用技术,可以将尾砂转化为建筑材料、砖瓦等产品,实现资源的再利用。
同时,尾砂中的有机物也可以用于生物质能源的制备,减少对传统能源的依赖。
3. 矿床复原矿床复原是将尾矿重新铺设到已开采的矿床上,用于填补矿产资源的亏损。
这种方式可以最大限度地回收尾矿中的有价值矿产,并减少矿井的废弃,降低环境压力。
二、环境保护措施为了保护环境,煤矿尾矿综合利用过程中需要采取一系列措施。
1. 尾矿排放控制在尾矿排放过程中,应严格控制排放浓度和排放量。
采取合适的过滤和处理设备,将尾矿中的有害物质去除或降低至达标排放要求,减少对环境的污染。
2. 废弃土地修复煤矿尾矿综合利用后,废弃的矿区土地需要进行修复,恢复原有的植被和生态环境。
可以通过植树造林、土壤改良等方法,提高土地的结构和肥力,使其能够再次进行农业或其他用途的开发利用。
3. 污水处理尾矿综合利用过程中产生的废水需要进行处理和排放。
通过采用细菌分解、沉淀、过滤等方法,去除废水中的悬浮物和污染物,确保排放的废水符合环境排放标准。
4. 安全监测与教育煤矿尾矿综合利用过程中,需要设立专门的监测点,对环境污染物排放进行实时监测。
同时,加强对煤矿工人的安全教育,提高他们的环保意识和安全意识,减少事故发生的可能性。
我国金属矿尾矿综合利用存在的问题分析

我国金属矿尾矿综合利用存在的问题分析随着我国经济的快速发展,金属矿尾矿的综合利用已成为一个备受关注的热点问题。
尾矿是经过选矿过程后剩余的含有金属矿物的废弃物,一直以来,尾矿的综合利用一直是环保和资源利用的难点。
本文将从尾矿资源浪费、环境污染、技术和政策等方面进行问题分析。
一、尾矿资源浪费二、尾矿环境污染尾矿的随意堆放不仅浪费了宝贵的资源,还对周围的环境造成了严重的污染。
尾矿中含有多种有害物质,包括重金属、放射性物质、有机物等,长期堆放会导致这些有害物质渗漏到地下水和土壤中,造成环境污染。
尤其是对于含有铅、锌、铜等重金属的尾矿来说,其排放会对周围的土壤和水体造成严重的污染,严重影响人们的生活和健康。
三、尾矿综合利用技术落后尾矿的综合利用技术还比较落后,大部分企业在综合利用尾矿方面并没有太多投入和创新。
当前,在尾矿综合利用领域,我国缺乏创新技术和成熟的工艺流程,导致尾矿综合利用效率低下、成本高昂。
由于尾矿的种类繁多,不同种类的尾矿有着不同的综合利用技术,这也增加了尾矿综合利用的难度。
四、政策支持不足尾矿综合利用在我国并没有得到足够的政策支持。
虽然国家出台了一系列环保政策鼓励企业节约资源、降低污染,但尾矿综合利用的政策支持并不明显。
目前,政府对于尾矿综合利用方面的相关政策还比较模糊,缺少明确的激励机制,使得一些企业缺乏动力和热情去开发尾矿资源,导致尾矿资源的浪费和环境的污染。
我国金属矿尾矿综合利用存在着诸多问题,包括资源浪费、环境污染、技术和政策等方面的难点。
针对这些问题,应该在政府、企业和科研机构的共同努力下,加大研究力度,加快技术创新步伐,制定明确的政策支持,推动尾矿综合利用工作。
加强对尾矿资源的全面开发利用,提高尾矿的综合利用效率,降低成本,减少对环境的影响,实现经济效益和环境效益的双赢。
希望在未来,我国能够在尾矿综合利用方面取得更大的进步,为促进资源节约和环境保护作出更大贡献。
尾矿的综合利用现状及建议

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。
尾矿库治理与综合利用案例

尾矿库治理与综合利用案例尾矿库是矿山开采过程中产生的废弃物堆积的地方,其治理与综合利用是矿山环境保护和资源循环利用的关键环节之一。
以下是一个尾矿库治理与综合利用的案例。
案例背景该案例发生在一个大型金矿开采区域。
随着金矿的开采和提取过程,大量的尾矿产生并存放在尾矿库中。
尾矿库的面积和容量逐渐增大,对周围环境和资源造成了严重的污染和浪费。
因此,矿山决定采取治理措施并综合利用尾矿库中的资源。
治理措施1. 尾矿库修复: 针对尾矿库周围生态环境的恢复与保护,通过采取植被恢复、土壤修复和湿地建设等措施,改善尾矿库周边环境。
2. 尾矿库排放控制: 为了减少尾矿库废水的排放对周围环境的影响,矿山采取了处理尾矿废水的技术措施,如沉淀池和过滤系统,以降低废水中的悬浮物和有害物质的浓度。
3. 安全监测与风险评估: 矿山对尾矿库进行定期的安全监测和风险评估,确保尾矿库的稳定性和安全性。
一旦发现潜在的安全隐患或风险,及时采取相应的措施进行修复或加固。
综合利用措施1. 尾矿库中的金属资源回收: 矿山通过采用适当的金属提取技术,从尾矿库中提取金属资源,再进行精炼和加工,实现金属资源的综合利用。
2. 尾矿库渣土利用: 尾矿库中的渣土经过合理分类和处理后,可以用于建筑材料制备或土壤改良,实现对渣土的资源化利用。
3. 生态景观建设: 在尾矿库周边,通过植树造林、湿地建设和水域规划等方式,打造生态景观,实现尾矿库区域的环境改善和可持续发展。
结论通过对尾矿库的治理措施和综合利用措施的实施,矿山成功改善了尾矿库周边的环境质量,实现了资源的可持续利用。
这个案例为其他类似矿山的尾矿库治理与综合利用提供了有益的经验和启示。
该文档对尾矿库治理与综合利用案例进行了描述,介绍了治理措施和综合利用措施的具体内容,为其他矿山从事尾矿库治理与综合利用提供了参考。
矿山尾矿处理与综合利用

案例三:某矿山采用尾矿制砖技术,将尾矿制成建筑材料,实 现资源化利用
案例四:某矿山采用尾矿制砂技术,将尾矿制成建筑砂,实现 资源化利用
案例五:某矿山采用尾矿制肥技术,将尾矿制成肥料,实现资 源化利用
案例六:某矿山采用尾矿制陶技术,将尾矿制成陶瓷制品,实 现资源化利用
建筑材料:尾 矿可以作为建 筑材料,如混 凝土、砖块等
农业肥料:尾 矿中含有的矿 物质和微量元 素可以作为农
业肥料
环保材料:尾 矿可以用于环 保材料的生产, 如土壤修复、
废水处理等
工业原料:尾 矿中的金属元 素可以用于工 业原料的生产, 如铁、铜、锌
等
评估内容:尾 矿库稳定性、 坝体安全、排 水系统、防洪
尾矿作为原料:用 于生产水泥、混凝 土、砖瓦等建材产 品
尾矿作为添加剂: 改善建材产品的性 能,如强度、耐久 性等
尾矿作为填充材料: 用于填充地基、路 基等,提高承载力 和稳定性
尾矿作为环保材料: 用于生产环保建材, 如生态砖、环保涂 料等
改良土壤:尾矿中含有丰富的矿物质,可以改善土壤结构,提高土壤肥力 生产肥料:尾矿中含有的矿物质可以制成肥料,提高农作物产量和质量 生产建材:尾矿可以制成砖、瓦等建材,用于建筑和基础设施建设 生产饲料:尾矿中含有的矿物质可以制成饲料,提高牲畜的产量和质量
案例选择:选择具有代表性的矿山尾矿处理与综合利用案例 成功经验:分析案例中成功的处理技术和综合利用方法 启示:总结案例中的成功经验,为矿山尾矿处理与综合利用提供借鉴
推广应用:将案例中的成功经验推广应用到其他矿山尾矿处理与综合利用项目中
案例一:某矿山采用尾矿干排技术,实现尾矿的干式堆存,减 少环境污染
我国金属矿尾矿综合利用存在的问题分析

我国金属矿尾矿综合利用存在的问题分析随着我国工业化进程的不断加快,金属矿尾矿资源的开采和利用越来越受到重视。
尾矿是指矿浆经采选过程分离出来的废渣,一般是指精矿选矿过程中选别出来的废渣,主要含有矿石原矿中的杂质。
尾矿的处理和综合利用,对于资源的节约与环境保护意义重大。
我国金属矿尾矿综合利用存在一些问题,阻碍了尾矿的有效利用。
本文将从技术、政策、经济等方面对我国金属矿尾矿综合利用存在的问题进行分析,以期为相关部门提供参考和建议。
一、技术问题1.1现有技术水平较低目前,我国金属矿尾矿处理技术相对滞后,一些地方仍然采用传统的堆积法、填埋法处理尾矿,这种处理方法存在地埋资源浪费严重,污染环境严重、不可持续的问题。
缺乏高效、环保的尾矿处理技术,限制了尾矿的综合利用。
1.2研发投入不足我国在金属矿尾矿资源综合利用技术研发方面的投入相对不足,导致尾矿处理技术水平无法满足国家发展需求。
金属矿尾矿综合利用技术的研发需要大量的资金和人才投入,而现在技术研发投入不足,导致了技术水平的滞后。
1.3缺乏一体化的综合利用技术目前,我国金属矿尾矿处理技术多为单一的处理方法,缺乏一体化、全面的综合利用技术。
金属矿尾矿中含有多种有价金属和其他有害元素,如果能够将这些元素有效地分离、提取,不仅可以资源综合利用,还可以减少环境污染。
而现在,对于金属矿尾矿的一体化综合利用技术仍然处于探索阶段,亟需加大技术创新和研究力度。
二、政策问题2.1政策缺乏针对性我国金属矿尾矿综合利用相关的政策法规相对滞后,缺乏针对性和前瞻性。
尾矿综合利用的政策规定不够完善,对于尾矿的处理和利用缺乏相关配套政策支持,这给尾矿的综合利用带来了一定的困难。
2.2政策执行不到位在一些地方,虽然有关尾矿综合利用的政策法规,但在执行过程中存在不到位的情况。
政府管理部门对于尾矿的处理和利用缺乏监管,执法不严、监管不力等问题普遍存在,导致一些企业对尾矿的处理和利用存在不良行为。
尾矿综合利用方案

尾矿综合利用方案方案一:采用磁选+浮选的工艺处理铁尾矿。
1.预处理:首先对铁尾矿进行粉碎,以提高矿石的可选性以及分选效果。
将粉碎后的尾矿送入磁选机进行磁选,利用磁性物质与非磁性物质在磁场中的不同响应特性进行分离。
2.高强度磁选:为了增加磁选效果,可以采用高强度磁选机进行处理。
高强度磁选机可将尾矿中的磁性矿物有效分离,提高磁选品位。
3.浮选分离:经过磁选后的矿石送入浮选机进行浮选分离。
在浮选机中,矿石悬浮在浮选药剂中,利用不同矿物的浮力差异使其分离。
通过调整药剂种类和用量,可以使铁矿物和杂质矿物得到有效分离。
4.再磁选:经过浮选后,矿石中仍有一部分磁性矿物未被分离,可以进行再磁选。
再磁选可以进一步提高铁尾矿的品位,减少对后续处理环节的影响。
5.废弃物处理:经过磁选和浮选处理后,尾矿中的磁性物质被有效分离,剩余废弃物可以进行综合利用。
如采用生态环境修复工艺将废弃物进行堆肥处理,以提高土壤的肥力。
方案二:利用尾矿中的有价值金属资源。
1.尾矿预处理:对尾矿进行破碎和磨矿,将尾矿中的金属矿物与非金属矿物有效分离。
2.提取金属:采用浸出法、熔炼法等方法提取尾矿中的有价值金属。
例如,可以使用提取剂将尾矿中的金属与提取剂形成络合物,通过溶剂萃取法将金属从尾矿中分离出来。
3.冶炼:将提取出来的金属进行精炼,去除杂质,提高金属纯度。
根据不同金属的性质,采用不同的冶炼方法和设备进行处理。
4.废弃物处理:经过资源提取和冶炼后,剩余废弃物中可能会含有一定的金属。
可以通过再利用或回收的方式将废弃物中的金属重新提取出来。
同时,可以采用环境友好的方式处理废弃物,如进行无害化处理、填埋或焚烧。
以上是一个尾矿综合利用方案的简要介绍,该方案可以将尾矿中的有价值物质有效提取出来,同时合理利用废弃物,实现资源的高效利用和循环利用。
这不仅可以减少尾矿对环境的污染,还可以增加资源的供应,提高资源利用率。
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国内尾矿资源的综合利用彭亚(中南大学资源与安全工程学院,长沙 410083)摘要:综合阐述了我国尾矿资源的现状、对其进行综合利用的途径以及存在的问题,并就尾矿资源化利用提出了几点建议。
关键字:尾矿资源;现状;综合利用矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。
国内 95% 以上的一次性能源、80% 以上的工业原料、70 % 以上的农业生产资料都来自矿产资源[1]。
但由于我国贫矿多;单一矿少,共伴生矿多;矿石组成复杂,难选冶矿多的特点[2],以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低[3],矿产资源得不到充分的利用。
据统计,我国现有矿山 15.3 万个,其中 80% 的矿产资源为共伴生矿。
我国共伴生矿产资源的综合利用率不到20% ,矿产资源总回收率仅 30% 。
即使在一些大型国有矿山企业开展了资源综合利用,也只占国有矿山的 10%。
大量有用资源进入了尾矿废石之中。
1 尾矿资源现状及综合利用的必要性1.1尾矿资源的堆存现状尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源。
同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径[3]。
一般而言,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,量是十分巨大的[4]。
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。
尾矿的大量堆存是对资源的一种浪费,也会对环境造成很大的影响。
1.2尾矿综合利用的必要性尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源[4]。
将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入各自处理和维护费用。
而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限;也是治理污染、保护生态的重要手段;还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一[5]。
所以在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。
1.2.1 尾矿是一种宝贵的二次资源尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步的开发、回收。
例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素[6]。
仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11% ,最高达27%,如以回收品位达 61% 的铁精矿,产率2%~3% 计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104 t 铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业[7]。
1.2.2 尾矿堆存会对环境造成影响尾矿能带来经济效益,同时也能对环境造成较大的负面影响,主要体现在: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,如放射性元素及其他有害组分;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,引发大灾害[8, 9]。
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。
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]。
1.2.3 尾矿的堆存会给国家和企业带来经济负担由于尾矿堆存需要采取一系列措施来进行维护和管理,加上突发性原因会造成毁坏农田,或环境破坏的赔偿等,给国家和企业造成沉重的经济负担。
据有关专家估算,我国冶金矿山尾矿堆放的基建费 l~3元/c 、经营管理费为 3~5元/t ,每年堆放尾矿需花费 1O~l5 亿元,给国家和企业造成严重的经济负担[10]。
2 尾矿综合利用的途径2.1尾矿传统处理方法尾矿无害化处理是目前世界各国采取的传统处理方法,为防止废石和尾矿受水冲刷和被风吹扬而污染环境,采用下列传统处理法:①物理法:向细粒尾矿喷水,覆盖石灰和泥土,用树皮、稻草覆盖顶部。
②植物法:在废石或尾矿堆场上栽种永久性植物。
③化学法:利用可与尾矿化合的化学反应剂(水泥、石灰、硅酸钠等),在尾矿表面形成固结硬壳。
此法成本较高,有的尾矿常同砂层交错,化学反应剂难于选择。
④土地复原法:在开采后被破坏的土地上,回填废石、尾矿,沉降稳定后,加以平整,覆盖土壤,栽种植物或建造房屋[11]。
2.2尾矿化学处理与综合利用技术研究随着科学技术的迅速发展,近年来国内外诸多学者对尾矿进行了系统而深入的矿物学研究,研究揭示了尾矿矿物分解和形成的规律、水-气-矿物反应的机制。
提出一些尾矿处理的新方法、新工艺。
由此,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。
2.2.1 尾矿中金属和有用组分回收过去受思想认识和技术条件的限制,矿山选矿回收率不高,矿产综合利用程度不足,现已堆存甚至正在排出的尾矿中,含有丰富的有用元素[11]。
回收其中的有用物质和伴生元素是对尾矿综合利用的最直接的方法。
如贺轶才真对晋南地区比较丰富的矽卡岩型铁矿尾矿资源含金量一般在(0.3~0.7)×10-6 ,并且大部分为中粗粒金,单体解离度可达 71.5% ,开发制造了集金重选设备,经生产验证取得了满意的效果,达到了在搅拌的同时富集金的目的,与摇床配套使用,形成了一套较完善的选矿流程,最终可获得 18.17 ×10- 6 的金精矿产品[12]。
又如河南银铜坡金矿尾矿中的金、银平均品位分别为 1175g/t 和 39 g/t。
该矿采用全泥氰化炭浆提金工艺,综合回收老尾矿库中的金和银,浸渣金、银品位分别为0.21g/t 、11.64g/t ,金、银浸出率分别为87.65% 、69.84% 。
该矿采用浮选工艺综合回收氰渣中的铅、金、银和硫,铅精矿含 Pb 40% 、Au l5~25g/t 、Ag 250~300g /t ,Pb 、Au和Ag的回收率分别为72%、82% 和 69% [11]。
2.2.2 利用尾矿生产建筑材料我国铁矿资源嵌布粒度细,一般需经过二段磨矿,少数三段磨矿、选别,因此除预选抛出部分粗粒尾矿外,大部分选矿排除和堆存的尾矿粒度较细,一般尾矿粒度在 -0.074 mm 占50%~75% ,仅长江中下游一带尾矿粒度较粗。
同时尾矿的化学成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、砖瓦等所需要的成分,为开展尾矿用于制作建筑材料创造了条件。
大致有以下几个方面:(1)尾矿用作铺路材料、黄沙替代品等。
铺路材料、黄沙替代品等是最基本的建筑材料,对化学成分没有严格要求,只要求材料有一定的硬度和粒度。
这种产品一般用量较大,可以弥补价格较低的缺点,同时无需再加工。
另一方面,大量出售这种产品,可以解决尾矿堆场紧张的困难。
把选矿过程中抛出的废石、磁选过程中产生的尾矿直接作为建材产品的例子有马钢姑山铁矿、上海梅山铁矿、江苏吉山铁矿,首钢大石河铁矿等一些矿山。
这些矿山都结合自身选矿工艺、当地资源情况开展了这项工作,取得了一定的经济效益[12]。
(2)尾矿用于制砖。
由于实心粘土砖需要使用大量的粘土,不仅破坏了环境,也减少了有限的耕地,国家开始制定法规来限制生产使用实心粘土砖[13]。
我国在尾矿制转方面进行了积极有效的探索,取得了可喜成果,既可生产建筑用砖,也可生产路面、墙面装饰用砖。
例如,马鞍山矿山研究院采用齐大山、歪头山的尾矿成功的制成了免烧砖。
焦家金矿于1996年投资 2000 万元引进国家“双免”砖生产技术,每年消耗尾矿 6 万t 。
同济大学与马钢孤山铁矿合作,研制出装饰面砖,更适合作外墙贴面砖,还可调入不同色彩颜料做成彩色光滑面砖,代替普通瓷砖,人造大理石等作室内装饰用[11]。
(3)尾矿用于生产水泥和混凝土。
尾矿用于生产水泥,就是利用尾矿中的某些微量元素影响熟料的形成和矿物的组成。
目前,国内外对利用尾矿煅烧水泥的研究主要是使用铅锌尾矿和铜尾矿,这两种尾矿不仅可以代替部分水泥原料,而且还能起矿化作用,有效的提高熟料产量和质量以及降低煤耗。
例如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,能满足高标号水泥。
凡口铅锌矿于1978年利用含方解石、石灰石为主的尾矿生产水泥,年生产水泥 15 万t,其标号达到600号[6]。
根据不同的粒级要求,尾矿颗粒不必加工可直接作为混凝土的粗细骨料使用。
使混凝土具有较高的强度和较好的耐久性。
(4)尾矿用来制玻璃、微晶玻璃及陶瓷。
20 世纪90年代以来,国内开始了利用尾矿制取玻化砖及微晶玻璃等的研究。
前者将尾矿加适量粘土后,经喷雾干燥、压制成型、高温烧成,供地面、墙面装饰之用;后者以SiO2成分为主,尾矿可掺入 15%~50% ,加上碎玻璃可达 80%~90% ,经过熔化、水淬、升温晶化后成为玻璃相和结晶相的复合多晶陶瓷,可代替天然花岗岩作高级装饰材料[14]。
另外,中国地质科学院尾矿利用中试基地,利用首钢某铁矿的尾砂研制烧出了优美的黑棕色工业陶瓷和日用陶瓷,其成品符合部颁标准,已投入批量生产[13]。
(5)尾矿生产化肥及土壤改良剂。
尾矿中往往含有锌、锰、钼、钒、硼、铁等微量元素,这些微量元素是维持植物生长和发育所必需的元素。
利用尾矿中的这些元素可以生产各种微量元素肥料:对含有钙矿物的尾矿,可用作土壤改良剂施于酸性土壤;对于含有钙、镁和硅的氧化物尾矿,可用作农业肥料对酸性土壤进行钙化;将某些钼矿的尾矿作为微量元素肥料施于缺钼的土壤,则既有利于农业增产,又有利于降低食道癌的发病率[6]。
90年代马鞍山矿山研究所将磁化尾矿加入到化肥中制成磁化尾矿复合肥,并建成一座年产一万吨的磁化尾矿复合肥厂,取得了明显成效。