我国铁尾矿综合利用现状
我国铁尾矿综合利用现状
辽宁徐帅
94专题研究职业技术VOCATIONALTECHNOLOGY
一、尾矿造成的危害据统计,我国的矿山大约有8000多座,尾矿库建有1万多座,2007年底,尾矿总量已达到80亿吨。如此巨大数量的尾矿一旦处理方法不当,肆意排放到外界,会给自然界带来巨大危害,主要表现在以下几个方面:1.铁尾矿严重污染环境铁尾矿排放到外界,将会对大气和水造成污染,也会对周围的生态造成污染,如土壤污染、植被破坏等。2.铁尾矿占用大量土地铁尾矿库要占据大量的农用、林用土地,其中包括生产力高的耕地、良田。而且随着铁尾矿数量的增加,占用的土地面积将继续扩大。这就导致铁尾矿库所在地区的土地资源失去平衡。3.造成严重的地质灾害尾矿如果堆积过多,势必会造成尾矿库坍塌。2008年9月8日,山西襄汾新塔矿业有限公司塔儿山铁矿的一座尾矿库发生溃坝事故,276人死亡,危险性不容忽视。4.各种有价元素遭到流失尾矿中含有的金属元素多和非金属元素很多,但就现有的技术很多元素还无法回收或回收成本过高,不能综合利用,造成大量元素流失,浪费了宝贵的资源。二、综合利用铁尾矿作为二次能源也已受到世界各国的广泛重视,国外对尾矿的回收利用起步较早,在19世纪70年代就已经开始。我国较国外起步较晚,但发展很快。现在已经得到相关部门的重视。目前,已经有很多设计院、高校和矿山企业联合起来,对铁尾矿的二次利用进行开发,在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂方面已取得了一些实用性成果。铁矿尾矿的综合利用主要有以下几个方面:1.回填矿山采空区域对矿山采空区域的回填是对尾矿利用最直接、最有效的途径之一。铁尾矿做矿井下填充物工艺简单、耗资少,降低了充填成本和整个矿山生产成本。不仅解决了尾矿大量堆积问题,还可以有效避免环境污染,防止矿山因为开采造成的空间区域坍塌。2.用作建筑材料(1)用作筑路材料铁尾矿砂应用于道路中还是处于试验阶段,还没有成熟的经验可以借鉴。但是,通过研究显示,铁尾矿砂在公路基层和底基层的应用前景还是很可观的。陕西省禹阎高速公路施工工程中,公路全长11.75km,该段地形地貌复杂、地质条件较差,土质均为粉砂土,长期受雨水冲刷。设计路面基层部分地段采用铁矿尾砂作为填充材料,通过材料的合成级配调整材料的配合比;经过击实试验确定最佳含水量和最大干密度;通过无侧限抗压强度试验、回弹模量试验、劈裂强度试验等,检测确定材料的强度完全可以应用在公路的基层和底基层。位于207国道的王岸至十八盘段大修工程,采用铁尾矿砂代替级配碎石做基层,基层采用二灰稳定铁尾矿砂进行配合比试验,结果反映良好,利用铁尾矿42000立方米,节省投资105万元,即节省了经济工程造价,又大量应用了尾矿,减少了环境的污染。创造了较高的经济和社会效益,值得我们借鉴。(2)用于生产水泥水泥是建筑行业中使用量最大的建筑材料之一。尾矿可以用于制作水泥,是因为尾矿中含铁量高,以铁尾矿替代用于生产水泥用的铁粉。(3)作为墙体材料铁尾矿可以作为替代物制烧结砖,以铁尾矿代替部分粘土,掺入适量增塑剂,完全可以烧制出普通粘土砖,而且可通过控制铁尾矿掺量,制成不同强度等级。(4)生产装饰材料近年来研究发现,铁尾矿砂可以用做建筑玻璃和建筑陶瓷。例如,中国地质科学院尾矿利用基地,利用首钢某铁矿的铁尾矿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。铁尾矿还可以用作研制生产各种彩釉墙地砖和饰面砖。3.用于污水处理把尾矿泥加入到城市污水中,矿泥能将重金属离子吸附于尾矿的表面,形成沉淀物从水中分离。4.作复合肥有效改良土壤铁尾矿中往往含有锌、锰、铜等微量元素,这正是维持植物生长和发育的必须元素。铁尾矿中的钙、镁、锰、磷尾矿中含有大量对植物生长有利、促进土壤营养组分转化吸收和质量优化的微量元素,部分属于复合矿物肥料或土壤改良剂。5.铁尾矿再选回收利用尾矿二次利用,从尾矿中提取有用的金属元素,对资源利用率的提高、节能减排起到至关重要的作用。尾矿的二次利用既可减少尾矿库尾矿堆存量,又可以回收有价元素,节省资源,达到社会和经济的双重效益。我国现在已建成多个尾矿回收厂,经济效益很可观。我国矿产丰富,用量很大,总回收率与发达国家相比还很低。但我国铁尾矿的二次利用、回收工程发展非常迅速。如内蒙古包头、四川攀枝花、湖北大冶、浙江东风萤石矿等一些矿山铁尾矿中都含有多种有价金属。如果对这些有价金属加以回收利用,必将带来可观的经济效益和良好的社会效益。江西德兴铜矿经过回收,年回收硫精矿1000t、Cu9.2t、Au33.4kg,可以创造经济价值达1300多万元。每年从攀枝花铁矿铁尾矿中回收V、Ti、Co、Sc等多种重要金属元素,回收率占矿石产值的60%以上。陕西双王金矿从尾矿中回收硫精矿,可创造经济价值高达3.4亿元。此外,从尾矿回收的钠长石精矿,产值跟金的产值相比还要多。从以上的数据可以看出,我国近年来在尾矿的再利用、有价元素回收方面还是取得了非常显著的成效,不仅节约了资源,还给企业创造了巨大的经济价值。三、国内尾矿利用存在的问题尽管我国在矿产资源综合利用方面取得了很大进展,但我国铁尾矿综合利用率仅为7%左右,远低于国外60%的利用率,和发达国家相比差距很大,大量的铁尾矿只能堆放在尾矿库。1.技术落后,利用率低我国尾矿综合利用起步较晚,利用率不足10%,相比欧美20世纪60年代就开始利用且技术已经逐渐成熟,利用率可达60%以上,相差甚远。由于我国在尾矿利用上技术水平不高,利用率低,市场销路有限,经济效益达不到预期期望值。2.缺乏具有市场竞争力的高附加值产品有相当部分的矿山,其尾矿利用所得产品的档次较低,仅限于原料生产及加工利用,产品附加值低,生产规模也不大,经济效益不理想。生产出的档次较高的产品,生产成本又居高不下,缺乏竞争能力。3.缺乏资金投入长期以来,尾矿利用项目在资金上得不到保证,投入严重不足。再加上矿山行业普遍效益较差,尾矿利用资金筹措非常困难。4.缺乏资源和环境保护的意识尾矿利用的法律、法规建设落后,尾矿利用基础管理薄弱,缺少尾矿利用的基础资料等,皆成为制约尾矿利用的影响因素。5.缺乏重视,政府支持力度不够现有资源综合利用政策缺乏针对性,支持力度不够,企业利用尾矿的积极性不高。四、前景铁尾矿砂的综合利用不但可以大量消耗铁尾矿,还可以为现有尾矿库腾出库容,减少对周围环境的污染;减少土地的占用量,节约耕地资源;可以降低公路工程造价,实现其自身价值;可以大量减少粗集料和细集料的消耗量,避免破坏土地和环境;可以实现极大的社会价值,创造可观的经济价值。参考文献:【1】金家康,孙宝臣.浅谈铁尾矿综合利用的现状和问题.山西建筑,2008.【2】徐凤平,周兴龙,胡天喜.国内尾矿资源综合利用的现状及建议.矿业快报,2007.【3】蒲含勇,张应红.论我国矿产资源的综合利用.矿产综合利用,2001.(作者单位:辽宁建筑职业技术学院建工系)(编辑刘丽娜)职业技术2011·03总第127期摘要:随着钢铁工业的迅速发展,铁尾矿的产量在不断增加。铁尾矿的存放严重污染环境,占用大量土地,且处理维护费用高、风险大,因此铁尾矿的综合应用已引起了人们的高度重视。本文主要论述了铁尾矿在我国的利用情况及存在问题。关键字:铁尾矿;综合利用
采矿业中的矿山尾矿处理与综合利用
采矿业中的矿山尾矿处理与综合利用
矿山尾矿处理与综合利用是采矿业中一个重要的环境保护和资源回收利用的问题。尾矿是矿山采选过程中剩余的固体废弃物,它的处理对于减少环境污染、保护生态环境和实现资源可持续利用具有重要意义。本文将探讨矿山尾矿处理的现状与挑战,以及尾矿综合利用的可行性与前景。
一、矿山尾矿处理的现状与挑战
矿山尾矿处理是一个复杂而重要的问题。传统的尾矿处理方法主要包括堆积法、填埋法和直排放法。然而,这些传统方法存在诸多问题。首先,堆积法和填埋法会占用大量的土地资源,并且容易导致土壤和地下水的污染。其次,直排放法会直接排放尾矿废水,对周围环境造成严重的水污染。此外,尾矿中的有价值矿产资源往往没有得到有效的回收利用,导致资源的浪费。
面对这些挑战,矿山尾矿处理需要采用更加环保和可持续的方法。现代的尾矿处理技术主要包括压滤、浓缩、干燥等物理处理方法,以及浸出、沉淀、浮选等化学处理方法。这些方法能够减少尾矿的废弃量,同时回收其中的有价值矿产资源,减少环境污染。
二、尾矿综合利用的可行性与前景
尾矿中含有丰富的矿产资源,如金属矿、非金属矿等。通过科学的尾矿处理技术,可以将这些矿产资源有效地提取和回收利用。尾矿综合利用不仅可以减少资源的浪费,降低对新鲜矿石的依赖,还可以为采矿企业带来经济效益。
在尾矿综合利用方面,矿山企业可以采取多种途径。首先,可以将尾矿进行再加工,提取其中的有价值矿产资源。例如,对于含金尾矿,可以通过选矿技术将金属提取出来;对于含铁尾矿,可以通过熔炼、冶炼等方法将铁进行回收。其次,矿山企业可以将尾矿进行填充利用。例如,使用尾矿填充矿井空隙,可以加强矿山的地质稳定性,防止地面塌陷。此外,尾矿还可以用于土地复垦、砖瓦生产等领域,实现资源的再利用。
尾矿综合利用的可行性在一定程度上取决于尾矿的性质和特点。不同类型的矿床和尾矿可能需要采用不同的处理方法和利用途径。因此,矿山企业在进行尾矿综合利用时,需要根据具体情况进行技术选择和经济评估,以确保资源的最大化利用和环境的最小化影响。
我国矿产资源综合利用的现状及对策
我国矿产资源综合利用的现状及对策
摘 要 矿产资源被誉为工业的血液,是人们生产生活的根本。我国作为发展中国家,由于对矿产资源粗放式开采以及不充分利用,造成我国矿产资源的日益贫乏,如何贯彻落实科学发展观,推进我国矿产资源的综合利用成为当前面临的一项难题。本文就从我国矿产资源的特点、我国矿产资源综合利用的现状以及推进我国矿产资源综合利用的对策对该问题进行了分析和探讨。
关键词 科学发展观;矿产资源;综合利用;对策
煤矿资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,有力地促进了国民经济的发展。矿产资源在带来巨大经济效益的同时,也造成了生态环境日益恶化的不良影响。如何贯彻落实科学发展观,推进我国矿产资源的综合利用成为当前面临的一项难题,本文就对该问题进行了探讨。
1 我国矿产资源的特点
一般而言,我国矿产资源呈现出以下特点。
1.1 贫矿较多,富矿较少
当前,我国已探明储量的矿产达159种,例如铁矿、铜矿等重要矿产探明储量的矿床大部分属于贫矿。与此同时,从查明资源储量来分析,铁矿的平均品位达32%,在我国铁矿资源储量中储量大于48%的富铁矿仅占1.9%,而且有47.6%都属于贫矿;铜矿的平均品位为0.87%,不及世界上主要生产贸易大国铜矿石品位的1/3。
1.2 共生、伴生的矿床较多,单一的矿床较少
具体来讲,我国铜铅锌矿共伴生组分复杂,在选矿时存在一定的难度。而且从有色金属矿山来看,共伴生有用组份大部分都可以得到一定的综合回收利用。在这些45种共伴生组份中,能够利用的达33种,在我国全部金属总产量中,综合回收的金属占15%。据有关资料统计表明,约35%的黄金、90%的银以及75%的硫铁矿都是凭借综合利用达到的。
1.3 资源分布不均衡
尽管我国矿产资源的种类多,但是资源的分布较不均衡,与生产力水平不相适应,这样就给矿产资源的开发和利用带来了难题。我国东部地区经济发达,但是矿产资源有限,西部地区矿产资源丰富,但是受经济发展状况、交通等条件的限制,造成该地区对矿产资源的开发和利用还处于初步发展阶段。矿产资源分布的不均衡,严重影响了矿产资源的充分开发和利用。
我国尾矿综合利用现状及展望
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我国尾矿综合利用现状及展望
作者:张如筠
来源:《科技创新导报》2012年第22期
对我国尾矿处置现状进行了概述,并对尾矿综合利用的目的与意义进行了分析,在此基础上论述了尾矿综合利用的几种主要途径,最后对我国尾矿综合利用进行了展望。
关键词:尾矿 回收 利用
中图分类号:TE99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(a)-0031-01矿产是人类赖以生存的重要资源,通常在矿产资源的开发过程中,会对矿石中某一或多个组分进行分选利用,未被利用的组分则会作为固体废料的予以废弃,由于这部分废料中仍含有一定的有价值组分,因此可以作为尾矿加以利用。就目前而言,我国正处于一个经济建设高速发展的时期,矿产资源的供需矛盾日益加剧,因此在矿产开发过程中实现对其最大程度的开发利用成为必须。而对于含有大量有用成分的尾矿废弃物,对其再次进行有效开发和综合利用,是进一步推进矿产资源可持续发展和建设节约型社会的重要环节。
1 我国尾矿处置现状
根据《中国环境统计年鉴—2011》统计,全国黑色金属、有色金属、非金属及其他采矿业2010年产生的工业固体废弃物量达63160.07万t,其中得到处置的废弃物为33196.96万t,占总量的52.6%,综合利用的废弃物为19224.05万t,仅占总量的30.4%,而对于尾矿的综合利用,其数值更低。在以往的矿山开采过程中,由于矿石自然品位较低、采选和加工技术及设备落后等原因,导致大量具有可回收资源的尾矿废弃。近年来,虽然企业开始逐步重视尾矿的综合利用,但仍存在以下问题:其一,尾矿产生量巨大,但利用率极低;其二,尾矿综合利用的技术装备水平有限,尚需加大技术资金的投入;其三,对尾矿综合利用重要性虽有一定认识,但认识程度不够;其四,政策法规不够完善,现有政策对尾矿综合利用支持力度不够;其五,缺乏关于尾矿综合利用的基础数据统计,相关基础工作仍很薄弱。由此可见,我国尾矿综合利用仍任重道远。
鞍山铁尾矿特性及综合利用前景
第6卷第5期 2008年1O月 矿 业 工 程 Mining Engineering 47
・安全与环保・
鞍山铁尾矿特性及综合利用前景
杨晓峰 苏兴强 张廷东。
(1.鞍钢集团矿业公司研究所;2.中冶北方工程技术有限公司,辽宁鞍山114001)
摘要:介绍了鞍山地区铁尾矿的构成、特性以及现有的基础工作,从化学成分、矿物组成、粒度组成
及解离情况等方面对铁尾矿进行了分析,并提出了从尾矿中提取有价成分,生产建材产品、凝石、混凝土
等,以及膏状尾矿输送、堆放和对排土场复垦等方面的综合利用方案。
关键词:铁尾矿;二次资源;综合利用
中图分类号:X 75l 文献标识码:A 文章编号:l67l一8550(2008)05—0047—03
0 引言
鞍山地区铁矿资源量丰富,开采历史悠久,作
为鞍钢集团最主要的原料供应基地,在生产成品铁
精矿的同时,产生了大量的铁尾矿。现在的尾矿累
计堆存量已达到6亿t以上,目前每年尾矿排放量
仍接近4 000万t。尾矿在处理堆放过程中有百害而
无一利,而尾矿作为一种硅酸盐类无机材料,其中
蕴藏着许多有用成分。随着国家对节能减排工作的
大力支持和现代工业生产技术水平的提高,目前尾
矿已成为新的二次资源,被广泛的予以综合开发和
整体利用。
1鞍山铁尾矿的特性
1.1铁尾矿的构成
各选厂原矿性质和工艺流程不同,其尾矿构成
也不同。根据鞍山地区各大型选矿厂处理的原矿性
质和采用的工艺流程,将鞍山地区的尾矿分为两大
类:1)处理以贫赤铁矿为主,采用“粗细分选、
重一磁一浮联合流程”选别后得到的尾矿(简称赤
铁矿尾矿);2)处理以贫磁铁矿为主,采用“单一
磁选一细筛再磨流程”选别后得到的尾矿(简称磁
铁矿尾矿)。 1.2铁尾矿的特性分析
根据对鞍山地区铁尾矿的分类,分别采取齐大
山和大孤山选矿厂尾矿作为赤铁矿和磁铁矿尾矿的
代表性矿样进行分析,其中齐大山选矿厂尾矿分
为:重选尾矿、强磁尾矿、浮选尾矿和综合尾矿;
浅谈铁矿尾矿的综合利用技术和复杂难处理铁矿石选矿技术进展综述
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浅谈铁矿尾矿的综合利用技术和复杂难处理铁矿石选矿技术进展综述
作者:俞秀云
来源:《科技探索》2013年第07期
摘要:众所周知,尾矿库和复杂难处理铁矿石选矿技术具有基础投资大、运营成本高、安全与环保风险大等特点,因此,尾矿处置处理和复杂难处理铁矿石选矿是建设矿山企业无法回避的重大课题。笔者结合自身多年实际工作经验,并参考大量文献资料,就此提出相关看法。
关键词:铁矿尾矿 综合 利用 技术 矿石 选矿 技术 进展 综述
一、铁矿尾矿的综合利用技术
1.尾矿性质
尾矿中金属矿物主要以菱铁矿和赤铁矿为主,在现有技术条件下回收不经济;脉石矿物主要有石英、白云石、方解石、磷灰石及高岭土等黏土矿物。粒度较细:-200目占83.06%、-400目占67.72%。比重3.01g/cm3、容重1.17g/cm3、比表面积10.44m2/g ,塑性指数11.57。多元素分析见表1,矿物组成及含量见表2。
2.压滤技术
压滤机脱水技术是一项比较成熟的脱水技术,在国内外众多精尾矿脱水中应用普遍。城门山铜矿精矿-0.074mm占65%,滤饼水分控制在11%以下;新桥硫铁矿精矿-0.007 mm占18.8%的情况下,滤饼水分控制在12%左右;宝钢梅山铁矿尾矿-0.077mm占81%,滤饼水分控制在20%以下。从工艺条件上讲,梅山铁矿和接龙铁矿压滤机均用于尾矿浆的脱水,因此,其在梅山铁矿的应用对接龙铁矿具有重要指导意义。
2.1用于生产较高附加值的建筑材料
由于尾矿中含铁高达27%左右,尾矿含硅达到42%以上,且尾矿含硫磷较低,因此,从理论上讲,该尾矿可以作为水泥生产的重要配料。在销售半径范围内,根据水泥生产厂家的需求,提供优质产品,努力实现零尾矿生产,将原来是矿山生产的沉重包袱变为有重要工业和经济价值的产品,真正实现经济与环境效益的统一。
尾矿资源现状及综合利用技术的进展
黄金 GoLD 2011年第11期/第32卷
尾矿资源现状及综合利用技术的进展
刘润华 ,许珠信 ,刘 畅 ,冯文龙
(1.长春金世纪矿业技术开发公司;2.长春黄金研究院)
摘要:在分析尾矿资源现状及综合利用的基础上,论述了国内铁尾矿资源特点,分别介绍了尾 矿再选技术、利用再选尾矿生产建材新技术、尾矿泡沫混凝土在矿山采空区及露天矿坑回填应用技
术、尾矿天然矿物质在农业方面应用等综合利用途径及技术进展。
关键词:尾矿资源;铁尾矿;尾矿泡沫混凝土;采空区充填;天然矿物质;综合利用; 中图分类号:X 75 5 文献标志码:B 文章编号:5005—5277(205 5)1 5—0066—04
矿产资源的开发利用是人类赖以生存、社会赖以
发展的物质基础,在中国具有重要的战略地位。但 是,矿产资源是一种不可再生的耗竭性资源。随着中
国矿产资源的不断开发,有限的资源已Et渐枯竭。 多年来,钢铁工业的持续开发产生大量尾矿,不
仅占用大面积土地,而且尾矿库区的浮尘及尾矿废水 都会严重地污染周边环境,大量尾矿的长期堆存也存
在着尾矿库安全隐患。 尾矿作为二次资源已受到中国各级政府和生产
企业的高度重视。据专家预测,尾矿利用将是21世 纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域。因此,
从国内尾矿资源的实际出发,大力开展尾矿资源综合 利用,实现资源开发与节约并举,提高资源利用率,有
着十分重要的经济效益和社会意义。
l 尾矿资源现状及造成的负面影响
1.1尾矿基本现状 国内现有尾矿库12 718座,其中在建尾矿库为 1 526座,占总数的12%,已经闭库的尾矿库
l 024座,占总数的8%。截至2007年,全国矿山产 出尾矿总量达80亿t。仅2007年,全国矿山尾矿排 量近10亿t 。 1.2铁尾矿成分及种类 j
铁尾矿资源按照伴生元素含量可分为单金属铁 尾矿和多金属铁尾矿两大类。 1.2.1单金属类铁尾矿 单金属类铁尾矿根据其硅、铝、钙、镁的含量又可
铁矿尾矿综合利用浅析
2011年12月 绿色料技 Journa1 of Green Science and Technology 第12期
铁矿尾矿综合利用浅析
李蓬修 ,焦东明 ,李军
(1.山东金岭矿业股份有限公司,山东淄博255081;2.山东金岭铁矿,山东淄博255081
摘要:分析了铁矿尾矿的利用现状与尾矿堆存的危害,从5个方面探讨了铁矿尾矿综合利用的措施,就 如何展开铁矿尾矿的综合利用工作,提出了相应的建议。 关键词:铁矿;尾矿;综合利用;环境保护 中图分类号:TD981 文献标识码:A 文章编号:1 674—9944(2011)12—0146—02
1 引言
随着我国工业化进程的不断加快,对能源与原
料的需求与日俱增,钢铁行业作为我国国民经济发 展的支柱性产业,在经济快速发展的过程中,发挥着
不可替代的作用。但是伴随着铁矿开采程度的不断 加深,矿石的品位在不断下降,对于尾矿处理的投资
也在逐年增加,并已经成为矿业开发的重要项目之
一。尾矿是一种非常宝贵的二次资源,对尾矿地开
发,无论是在方法、方式、技术等层面,与天然资源有 不同之处,如何最大限度地开发出尾矿的价值,同时
有效防止对环境造成二次污染,使资源综合的利用 率达到最佳,对实现节能减排,保证矿产开发实现可 持续发展都有十分重要的意义。
2铁矿尾矿的利用现状
国外对于尾矿的开发工作始于2O世纪60年代, 尾矿研究开发工作得到了当地政府的高度重视,国际
上已经将尾矿的开发程度当作一个国家科技水平的重 要标志。比如加拿大运用了硫化物沉淀法从蛇纹石尾 矿中提取了钴、铬、镍等元素;美国采用浸出法从铜尾
矿中回收铜;日本则利用碳还原法从蛇纹石矿粉之中 提炼出了镁;还有些发达国家高效的利用尾矿,比如作
为微晶玻璃原材料、铁路道渣、尾矿砖、筑路碎石以及 矿物肥料等等,大大提高了尾矿的利用率,同时也为我
国尾矿的开发提供了很好的借鉴。 与发达国家相比,我国开展尾矿综合利用这项工 作起步很晚,但是发展很快,特别是党和国家领导人对
鞍山地区铁尾矿综合利用现状及设想
第22卷第3期 2006年6月 有色矿冶 N0N—F冒RRoUS MINING AND METALLURGY
文章编号:1007—967X(2006)03—0022—03 Vo1.22.№3 June 2006
鞍山地区铁尾矿综合利用现状及设想。
金明水
(沈阳有色冶金设计研究院。辽宁沈阳110003)
摘要:尾矿资源开发利用已引起人们的重视,从尾矿中回收部分铁矿物给企业创造了很大的经 济效益,能否综合利用铁尾矿还有大量工作要做。
关键词:尾矿;铁矿物;综合利用 中圈分类号:TD98 文献标识码:B
0前言
随着我国矿业全面,高速的发展,选矿厂排出的
尾矿也在以惊人的速度增加,开发利用尾矿资源已
引起人们的高度重视。 鞍钢集团是我国大型钢铁企业。鞍钢式铁矿矿
产资源丰富。周边分布着齐大山、大弧山、东鞍山、弓 长岭几大矿山。各矿山在生产钢铁原料铁精矿的同
时。也产生了大量固体废弃物。仅选矿厂尾矿每年排 出量已达1 700多万t,铁尾矿的总量已达5亿之 多。这不仅征用了大量的土地,同时要投入大量资
金用于尾矿库修筑及维护,提高了生产成本。而且造
成了尾矿库周围环境污染。因此。全面、合理、有效 地综合利用这些废弃的二次资源。已成为矿山资源
综合利用和保护生态环境方面的重要课题。鞍山地
区的尾矿开发与利用源于尾矿再选,即从铁尾矿中
回收部分铁矿物,从科研到开发、民营到国营。已走
出了一条自发良性发展的路子。各选矿厂尾矿回收
工作均已开展并纳入生产计划。但由于是刚刚起 步。缺乏政策支持,品种单一,技术结构有待于优化,
尚有大量工作需要深入研究。
1尾矿回收现状
选矿生产中由于矿石性质和技术操作等波动, 尾矿中尚有一定数量的有价成份可以利用。选矿厂
尾矿是巨大的二次矿产资源。经过十余年的探索试
验,尾矿再选即从铁尾矿中回收部分铁矿物工作在 鞍钢矿山各选厂得到广泛地开展。尾矿回收工艺原
则是简单、经济、合理。要通过对尾矿矿石性质的研
矿山尾矿资源综合利用现状及前景分析
SerialNo.620December.2020现 代 矿 业MODERNMINING总第620期2020年12月第12期
卢瑞桢(1989—),男,工程师,341000江西省赣州市章贡区沙河工业园。矿山尾矿资源综合利用现状及前景分析卢瑞桢 甘 敏 林欣威(赣州金环磁选设备有限公司) 摘 要 为提高我国尾矿资源的利用率和利用水平,分析了我国尾矿堆存量大、利用率低、开发利用研发力度不足等严峻现状,指出了问题存在的根源是技术水平不高、国家政策不到位和管理不善、相关矿山企业对尾矿利用重视不够,并针对问题提出了相关建议。关键词 尾矿 综合利用 现状 应用前景DOI:10.3969/j.issn.16746082.2020.12.002 自然资源是人类生存与发展不可缺少的物质基础,资源、能源的短缺是全球经济发展、国际和平稳定的严峻挑战。随着世界经济的持续和迅速发展,资源、能源以及环境已经逐渐成为制约全球经济与社会可持续发展的三大瓶颈;转变经济增长方式和实现可持续发展已成为联合国部署的战略目标[13]。矿山行业在这期间得到了快速发展,选厂的规模不断扩大,生产能力日益提高。随之而来的环境和资源压力也在不断加大,尾矿的堆放和处理成为了制约矿山企业发展的绊脚石。因此,如何利用好矿山尾矿,提高尾矿的综合利用水平对缓解资源的压力,实现环境治理,为矿山企业培育新的经济增长点都有着深远的意义[4]。 截止2019年初的统计数据,矿山尾矿累计总量达170亿t以上,其中金属尾矿超过90%。如此大量的尾矿堆积,不仅造成资源的浪费,还带来环境污染,影响周边人群的生活;此外,在安全上还存在极大的隐患,尾矿库一旦发生溃坝事故,将给国家带来巨大的经济损失,甚至人员伤亡。目前,我国提倡加快建设资源节约型、环境友好型社会,在资源节约与管理、生态保护力度和防灾减灾体系建设等方面得到了大力的加强。因此,积极妥善处理矿山尾矿资源意义重大。1 矿山尾矿资源的分类[56]矿山尾矿资源按矿种可分为4类,见表1。表1 矿山尾矿的分类种类代表型主要组成成分备注黑色金属矿尾矿Fe、Mn、Cr尾矿硅酸盐类矿物铬尾矿一般属于铬的潜在污染源,长期排放至尾矿库会对生态环境带来极大的危害。有色金属矿尾矿Cu、Pb、Zn、Ni、Sn等尾矿一般都残余有可回收利用的多种有色金属矿物,一般均含铁硫化矿物、硅砂、长石、云母和硅酸盐类矿物。有色金属矿尾矿中的重金属(As、Pb污染普遍较严重)对周边环境有潜在污染,还会因硫化物产生酸性废水。稀贵金属矿尾矿Au、Ag、WO3、Mo、Ta、Nb等尾矿除了可以提取稀贵金属矿物,还常伴多种有色金属、硅石、长石、云母和硅酸盐类矿物,与有色金属尾矿相似。小部分稀贵金属矿尾矿中还含有较多的萤石(萤石会引起氟元素污染)、方解石等非硅酸盐类矿物。非金属矿尾矿长石、石英砂、高岭土和霞石尾矿等绝大部分属于硅酸盐或碳酸盐类矿物,少量非金属矿尾矿中含有毒、有害杂质。含有毒、有害杂质的非金属矿尾矿很少;绝大部分硅酸盐或碳酸盐类矿物在堆存过程中易被土壤化,因此,它们的堆存给环境带来的危害和安全风险很小。 基于这些种类尾矿资源的特点,后续主要分析金属矿尾矿资源的回收利用情况[79]。2 矿山尾矿资源的现状我国是世界矿业大国,固体矿产开发总规模居世界前列。共有大、中型矿山9000多座,小型矿山近30万座,占土地面积接近40000km2,大量的土地被废弃。以露天矿为例,排土场和尾矿库占整个矿山用地面积的40%~65%[1011]。采选作业所排放的三废(废渣、废水、废气)以废渣为主,其堆存不仅占用和破坏大量的土地资源,同时加剧了我国人多地少的矛盾,污染环境,影响社会经济发展和人民的生命健康。在看到尾矿资源所存在的问题的同时,还应看到其也是一种潜在的、宝贵的二次资源。当前,许多发达国家在建设绿色矿山(无废气物排放)方面为我国作出了示范[12]。3 矿山尾矿资源综合回收利用研究目前,尾矿资源综合利用的途径主要有二次回收和整体利用[1315]。二次回收可以回收其中的有用矿物,为矿山企业创造经济效益。整体利用方面,矿山尾矿资源中80%以上是非金属矿物,所含成分与建材、无机化工、轻工业等非金属原材料相似,经过适当加工可作为建材、无机化工、轻工业等非金属材料的原材料,且不需要采矿、碎磨、筛分等加工作业,便可以作为细粒复合矿物原料使用。3.1 尾矿资源的二次回收从尾矿资源中二次回收有价金属是尾矿资源开发的一个重要战略方向。目前我国矿业资源的主要特点是共伴生矿物较多,受技术及设备等方面的原因,造成尾矿中残有部分有价矿物。如攀钢集团从尾矿中回收钒钛金属矿物和稀有金属元素,白银公司从浮选尾矿中回收铜、硫、金、银等有价金属矿物,招远多家矿企从浮金尾矿中回收长石、石英及绢云母等非金属矿物,北衙某铝土矿企从赤泥中磁选回收铁矿物[16]。3.2 尾矿资源的整体利用3.2.1 用作建筑材料我国采用尾矿加工建筑材料始于20世纪末[17]:①制作建筑用砂和砖、公路和铁路的铺路碎石(图1)。王金忠等研究发现,河北唐山某选铁尾矿可部分代替普通黏土研制建筑用砖,该烧结砖比普通黏土砖强度和硬度高得多,而且制作加工成本廉价,应用前景广阔。②作为制备陶瓷等的原料。某选厂尾矿经过进一步的加工,可以用于制作复合材料、微晶玻璃、轻质材料、光学制品等。而且二次回收后的尾矿可根据物化特性,作为陶瓷、水泥等的原材料。图1 粗粒块尾作为混凝土骨料3.2.2 用作矿物化肥或土壤改良剂部分矿山尾矿含铁、磷、锌、钼、钒、硼、铜等元素,适量的这些元素能维持植物的正常生长和发育。有些矿山尾矿经过适当的加工可得矿物化肥,对土壤起到改善土质的作用。某选铁尾矿经赣州金环SLon高梯度磁选机处理后撒入土壤,不仅改善了土壤的磁性,同时也使土壤中磁团粒的结构发生变化,最终将土壤的透气性、空隙度、结构性得到改善,使用效果见图2[18]。图2 某尾矿作为矿物化肥的使用效果3.2.3 回填矿山采空区矿产资源的开发形成了大面积的采空区,地表塌陷、地表水渗漏给人类生存带来巨大的危害等。用混凝土渣浆泵将掺入水泥等固结材料的浆状尾矿输送到采区井下进行胶结充填(或水砂充填),形成达标强度的回填整体。广东凡口铅锌矿利用尾矿进行充填,尾矿利用率达到90%以上;河北高阳某铁矿利用选铁尾矿进行胶结充填,不仅解决了尾矿的出路问题,还解决了采空区问题[1922]。4 矿山尾矿资源综合利用的前景矿山尾矿资源的综合利用是一个世界性的难题,主要涉及到地质与资源、环境保护、矿山工程、生物生态等多门学科,同时也受到全球资源和贸易市场、专业技术水平及社会意识形态等多方面因素的影响。从专业角度来说,矿山尾矿的回收利用相比于原生态矿山开发利用更复杂,包括环保、安全等问题。从国家政策方面讲,矿山尾矿管理条例与相关法律法规和整体性规划尚待完善。若要综合利用好尾矿资源,不但需要矿山企业的技术投入,还需要资金投入,因此,需要国家有相关政策配合。(1)国家政策方面。矿山尾矿库从开始设计到最后综合利用都与国家的环保、安监以及国土部门息息相关,因此需要各相关部门各司其职、积极配合,从而推进尾矿资源的综合利用工作。在具体工作中,应根据各类型尾矿资源的性能差异,以及对其利用的不同需求,有目的性地去部署、去分批回收利用。此外,尾矿资源的整体性规划还应当坚持科学性(如“先易后难”、“先简单后复杂”等)的原则。在政策的具体实行中需要注意:①在制定和实施相关法律政策时,应注意落实减免相关资源税政策,从而激发企业的积极性;②合理地支配国家财政专项资金,重点支持大型矿区的尾矿资源的开发利用工作,发挥示范作用;③对矿山企业的准入和监管标准进行制定与完善,促进企业的结构调整[2326]。(2)专业技术方面。为了提升矿山尾矿资源的综合利用水平,一方面要重点扶持黑色金属、有色金总第620期现代矿业2020年12月第12期属、稀有稀土金属以及贵金属矿产共伴生资源的多元、梯级、高值利用,另一方面要大力发展非金属矿产伴生资源的综合回收利用和深加工[27]。对于我国尾矿资源回收利用研发能力薄弱、利用率低的问题,主要原因在于各企业各自为战,既缺乏统一的管理和组织协调,也受资金、研究能力的局限,不能形成合力攻关。因此,我国未来需加强对尾矿资源综合利用技术的研究与创新,研发出先进的技术、工艺、设备,使尾矿资源得以高效综合利用。5 结 语(1)随着科学技术、生产力水平的飞速发展,传统意义的矿山尾矿废料,已从消极的环保治理陆续转变为积极的资源化利用。它不但使原来资源枯竭或不足的矿山重塑为新矿产资源基地,推动了新材料技术的发展,还有助于解决环境污染、生态修复和国土整治难题,具有巨大的潜在经济和环境效益。(2)我国矿山企业应树立长远的尾矿资源意识,把矿山尾矿的综合利用和妥善治理作为促进社会经济发展、保持矿业持续进步的必要措施。参 考 文 献[1] 孙娜.我国磷尾矿综合利用现状及发展[J].当代化工研究,2019(3):23.[2] 李杨,孟凡涛,王鹏.黄金尾矿综合利用的研究进展[J].山东理工大学学报(自然科学版),2019(1):4044.[3] 史利芳,潘利祥,郭炜,等.尾矿综合利用及实例[J].中国矿业,2013(4):137141.[4] 刘智振,谷新建.尾矿综合利用现状与矿山可持续发展[J].矿业工程研究,2018(1):3438.[5] 梅国栋.尾矿综合利用与无尾矿山建设探讨[J].金属矿山,2010(10):142145.[6] 赵英良,邢军,孙晓刚,等.黄金尾矿资源化利用研究现状与进展[J].有色金属:矿山部分,2016(3):14.[7] 陈益民.尾矿综合利用现状和存在的问题[J].有色冶金设计与研究,2018(6):123125.[8] 张广伟,仝丽娟,李泽理.超细尾矿处理方法及开发利用探讨[J].金属矿山,2017(2):171177.[9] 吴锦标,刁增辉.矿山尾矿处理技术及资源化利用的进展[J].环境,2014(S1):2932.[10] 丁杰.云浮硫铁矿尾矿综合利用发展现状及前景[J].中国金属通报,2017(3):4445.[11] 侯攀,陈宇清,樊宇姣.金属矿山尾矿综合利用现状[J].现代矿业,2017(2):129131.[12] 廖丰庄.关于矿山尾矿综合利用技术的探索[J].低碳世界,2017(3):9394.[13] 崔正旭.论尾矿综合利用现状调查及其意义[J].低碳世界,2017(12):7677.[14] 魏转花,赖伟强,黄思捷.某金尾矿综合回收长石试验研究[J].非金属矿,2014(2):6971.[15] 张锦瑞.金属矿山尾矿综合利用与资源化[M].北京:冶金工业出版社,2002.[16] 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浅析我国尾矿的综合利用
第29卷第8期
Vo1.29 No.8 企业技术开发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2010年4月 Apr.2010
浅析我国尾矿的综合利用
孙望,许昊东
(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221008) 摘要:文章较为细致的描述了我国尾矿综合利用的现状,结合现状分析了尾矿综合利用的工作难点,并就 工作难点进一步给予合理的建议。 关键词:尾矿:综合利用;现状;难点 中图分类号:TD926.4 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2010)08—0040一O1
矿产资源是人类赖以生存和发展的重要基础材料,
其主要特点为不可再生和短期内不可代替性。我国约有 95%的能源和80%的工业原料直接或间接来源于矿产资 源…。尾矿是工业固体废弃物的主要组成部分,目前我国
发现的矿产有150多种,开发建立了8000多座矿山,累
计生产尾矿59.7亿t,占地5万多公顷,而且每年仍以3 亿吨的速度增长 】。尾矿的长期堆放造成严重的生态破坏
和环境污染,尾矿库又给周边地区带来了严重的安全隐
患,尾矿的存在增加了企业的成本无形之中降低了企业 产品的竞争力,尾矿问题业已引起了社会各界的广泛关
注。我国对尾矿的综合利用起步较晚,但随着人们对其重 视程度的越来越高,研究工作也有很大进展,并在一定范
围内得到了实际应用。
1尾矿综合利用现状
1.1尾矿再选
尾矿的再选是指尾矿作为二次资源再选,从尾矿中 回收有用的矿物精矿作为冶金原料。如铁矿、铜矿、锡矿
等尾矿的再选,回收铁精矿、铜精矿、锡精矿或其他矿物 精矿。我国金属矿中贫矿和共生矿多,选矿难度大,加之
过去受思想认识和技术条件的限制,使现已堆存或正在
排出的尾矿中富含有用元素。以铁矿为例,全国铁矿的金 属回收率仅为74%,其中易选的磁铁矿回收率为90%,难
选的碳酸铁矿回收率<60%,分别比世界平均水平低5%
