选矿尾矿的处理措施研究
时间：2022-03-11 11:54:19
【摘要】：矿产资源属于不可再生资源，在我国普遍存在矿产资源利用率较低的问题。随着选矿技术水平的提高，面对矿产资源日益紧张的现状，尾矿作为二次能源，在综合利用方面具有广阔的前景，这也是我国实现可持续发展的必要措施，对于生态环境的保护也具有重要意义。
中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：
对于尾矿的处理研究，我国起步较晚，但近年来大多矿产企业已逐步认识到这一问题的严重性。历年来，在选矿过程中造成大量的尾矿堆积，既给环境带来危害，又造成资源的浪费，如何减少尾矿污染，提高资源利用率，是当前尾矿处理的方向。
尾矿带来的危害
1、严重污染周围环境
尾矿自身带有超标污染物或有害组份，在选矿过程中又加入的各种化学药剂残存在尾矿当中，在没有经过处理情况下，直接堆放在地表会严重污染周围的环境。选矿中常用的黄药、黑药、酚类化合物在水中散发出特殊气味，对人畜非常有害。在地表堆放的条件下，尾矿发生氧化、水解和风化，使原本无污染的组份变成了污染组份。流经尾矿堆放场所的地表水，通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组份，并携带转移，扩大了污染面，甚至有些矿山的尾矿直接排入湖泊河流中，直接造成水体污染，造成大面积的生态破坏和环境污染。一些矿山矿物嵌布粒度细，为了达到单体解离，需要将矿石磨得很细，这样的尾矿被排到尾矿库自然干涸以后，遇到大风天气，表面的尾矿砂会不断地被吹到周边地区，导致土壤污染、土地退化、植被破坏，对周边的生态环境会造成严重的不良影响。
2、占用大量土地资源
尾矿堆积占用大量土地。比如我国铁矿的尾矿占地平均约为铁矿总占地的11%左右，而有些铁矿则超过20%。一个年产200万吨铁精矿的选矿厂，建一座尾矿库需占地800~1000亩，也只能维持10~15年生产之用。赤泥是氧化铝工业的废弃物，每生产1吨氧化铝就需要排出0.9~1.3吨赤泥。到2010年末，我国的赤泥堆存量达到1亿多吨，占地近30000km2。据工信部等部门制订的《金属尾矿综合利用专项规划(2010~2015年)》中数据，截至2005年我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩。而2005年底大宗工业固体废物堆积量为108亿吨，尾矿则为54亿吨。因此，2005年时54亿吨尾矿占地1300多万亩，那么十一五期间增加的40亿吨占地约1000万亩，则至2010年底我国尾矿堆放占用土地达2300多万亩。
3、极易造成重大安全事故
国家安监总局统计数据显示，截至2009年底，我国共有12523座尾矿库，其中危库、险库和病库为2098座，普遍存在浸润线过高、调洪库容不够、坝体裂缝现象严重、坝体安全观测设施不健全等重大安全与环保隐患。另外，四五等小型库占尾矿库总数的95.4%，防范突发环境事件的能力较低。据对我国具有较大规模的2700多座尾矿库统计表明，上世纪80年代以来，我国发生泥石流和溃坝200余起。如1986年黄梅山铁矿尾矿库溃坝，冲倒尾矿库下游3km2内所有建筑，掩埋数百亩土地，19人在溃坝中死亡；2000年广西南丹县大厂镇鸿图选矿厂尾砂溃坝，殃及附近住宅区，造成70人伤亡；2008年山西襄汾“9・8”尾矿库溃坝事故造成267人遇难。
4、尾矿的废弃也是矿产资源的巨大浪费。
对于某些性质复杂，在目前技术经济条件下无甚价值的尾矿，完全可以废弃不用。但对那些性质简单，投资少，生产加工方便，很有利用价值的尾矿，就应当加以研究，综合回收，废弃就很可惜。因为在开采挖掘过程中需要投入大量的人力、物力、财力甚至人的生命。我们在使用矿产资源时，如不加珍惜，那就是有愧于采矿工人的血汗的。如日用瓷和目前突飞猛进的建筑陶瓷所消耗的高岭土是非常多的，但我国的高岭土矿山在开采和加工精选过程中，在获得高岭土的同时，往往会造成大量的石英、云母、长石等有用非金属矿产资源的大量浪费。
二、对尾矿的处理措施
1、尾矿再选
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。20世纪70年代以来，美国、加拿大、德国等国家针对尾矿资源的特点，开展选、冶新工艺和新设备的研究，建立了一批二次选矿厂，从尾矿中再选了大量有用组份。美国明尼苏达州的安尼斯山的二次选矿厂，年处理尾矿100万吨，从中生产出20万吨含铁60%的铁精矿。仅就从铁尾矿中回收铁精矿而言，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三四百万吨铁精矿，相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。智利楚基卡马塔铜矿山采用大浸出槽硫酸浸出―电解工艺，从堆存多年的尾矿中回收铜，每年从中产出铜5.25万吨，已从尾矿中累计回收了90万吨铜[1]。我国从上个世纪末加大了对尾矿综合利用的研究，如攀枝花钒钛磁铁矿，已积存有近亿吨尾矿，通过科技攻关，从尾矿中回收钒、钛、钴、钪，总价值占矿石总价值的60%以上[2]。
2、用作建材
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。20世纪60年代，前苏联已开始了尾矿建材的研究和生产。乌克兰克里沃罗格铁矿积存的5亿多吨尾矿，除将尾矿进行适当分级后用作混凝土的粗细骨料外，还用细粒级的尾矿生产硅酸盐建材制品。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[3]。矿山采空区回填是直接利用尾矿最行之有效的途径之一。胶结充填采矿法目前已属于成熟技术，可以使地下采矿回采率提高20%~50%，并使原来根本无法开采的位于水体下方、重要交通干线下面和居民区下的矿体能够被开采出来。
3、土地复垦
尾矿库复垦是解决尾矿库表面沙化的重要措施。尾矿库复垦不仅防止扬沙，而且美化环境、减少污染，兼具经济、社会和环境效益。在国际上，矿区生态环境恢复治理作为生态建设和环境保护的重要内容倍受重视。美国、加拿大、澳大利亚、德国、巴西和西班牙等国都制定了专门计划，政府和企业投入大量资金进行矿山生态环境恢复治理，矿山土地复垦率已达到50%~70%以上，远远高于我国12%左右的复垦率，不少国家要求新建矿山复垦率100%[4]。
4、无尾矿选矿工艺的研究
这是选矿艺研究的最终方向，世界各国都很注重这方面的研究。现在国内外有些选厂已经做到了无尾矿排放或少量尾矿排放。江苏吴县青山白泥矿，现在采取的是无尾矿生产工艺，所有的矿石都得到了很好的利用，因此选矿厂的尾矿堆积地面积小，且排出的尾砂及时地被运走利用。
三、结语
尾矿综合利用、变废为宝，既有效保护了环境又充分利用了资源，还提高了土地利用率可谓一举多得。现在，世界各国已普遍认识到这一问题。因此，矿山企业应加速对尾矿的综合利用及治理的进程，保护有限的矿产资源、促进经济发展，走可持续发展之路。
参考文献：
[1]程琳琳，朱申红.国内外尾矿综合利用浅析[J].中国资源综合利用，2005，(11):30-32.
[2]王儒，等.我国有色金属尾矿的利用现状与发展方向[J].现代矿业，2010，(6):6-9.
[3]金末梅，刘全军.铁矿尾矿的现状和综合利用途径[J].矿冶，2010，(2):31-34.
[4]周连碧.我国矿区土地复垦与生态重建的研究与实践[J].有色金属，2007，(2):90-94.
