河北省铁尾矿综合利用及产业化研究

摘　要：对河北省铁尾矿资源分布和组成成分进行分析，在此基础上研究铁尾矿的综合利用的途径，认为完善和健全矿产资源综合利用的法规政策、建立技术进步的促进机制、因地制宜不搞一刀切，经济上适当合理的开发利用模式、开辟多种渠道是实现河北省铁尾矿资源利用产业化的根本途径。

关键词：铁尾矿　综合利用　产业化

1.引言

随着我国钢铁产业的迅猛发展，我国对矿产资源的需求势必不断增加。而随着矿产资源的开发利用，一方面是资源危机状况日益突出，另一方面是资源的开发而导致的环境生态问题，已经严重地威胁着人类的生存。近年来，虽然我国铁尾矿再次利用率逐年提高，但绝对利用率与发达国家相比，依然偏低。铁尾矿作为宝贵的二次资源，铁尾矿的综合利用，不仅可以回收大量矿物资源，提高矿产资源利用率，而且能有效地缓解铁尾矿堆存带来的大量生态问题，对发展矿山循环经济，实现节能减排目标，铁矿采掘的可持续发展具有十分重要的意义。

2.河北省铁尾矿资源分布及组成成分分析

2.1河北省铁尾矿资源分布

河北省铁矿主要分布于三大铁矿产区：第一是冀东铁矿区，包括唐山市、承德市和秦皇岛市；第二是邯邢铁矿区，包括邢台市和邯郸市；第三是张家口铁矿区；此外在保定市也有分布，但范围不大。铁矿资源是河北省重要的矿产资源，经过矿山多年的采选生产，河北省铁矿山堆积了大量的废石及尾矿，这些“人工矿床”是铁矿山重要的二次资源，随着采选工艺进步和技术经济条件改善，二次资源必将成为自然资源的重要补充。据调查统计，河北省铁矿尾矿堆存量总量约为93596万m3。其中冀东唐山地区和秦皇岛地区尾矿总量为49653m3。约占总量的53%，承德地区尾矿量约占总量的24%，张家口地区尾矿量约占总量的6%，邯郸、邢台、保定和石家庄地区尾矿量约占总量的17%。

2.2河北省铁尾矿组成成分分析

河北省铁矿产区按照矿床生成条件和矿石类型的不同，可大致分为四部分：冀东地区鞍山式沉积矿床，主要分布在唐山市、秦皇岛市，以及承德市的部分地区；邯邢铁矿产区的矽卡岩型矿床，主要分布在邯郸市的武安、永年，以及邢台市的沙河等地；滨海浅海相沉积赤铁矿菱铁矿矿床，亦称之为宣龙式铁矿床，主要分布在张家口市的宣化等地；承德岩浆型钒钛磁铁矿床，主要分布在承德市的平泉、丰宁、围场、承德（县）等地。这四类矿床的矿物和脉石组分不同，矿石物理结构和力学性质各异，经选别后形成的尾矿的主要矿物组分也有非常大的差异。

2.2.1冀东地区鞍山式沉积矿床

冀东地区铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿，鞍山式铁矿石的矿床类型属前震旦纪沉积变质型磁铁石英岩和赤铁石英岩。矿石呈条带状的贫铁矿，一般含铁量为30%左右。其主要金属矿物为磁铁矿、赤铁矿和假象赤铁矿，主要的脉石矿物有石英，其次为绿泥石、方解石和角闪石。冀东地区鞍山式铁矿尾矿的化学成分比较简单，化学成分中SiO2达65%-75%，有的含SiO2量高达83%， TFe 8%-14% ，属高硅型尾矿。该类铁尾矿是数量最大的铁尾矿类型，尾矿一般不含有价伴生元素，平均粒度0.04-0.2mm。属于这类尾矿的选矿厂有首钢大石河、水厂，唐钢石人沟等矿山的选矿厂。

2.2.2邯邢矽卡岩型矿床

太行山区矽卡岩型铁矿，围岩为白云岩，主要矿石矿物为磁铁矿，伴生有少量闪锌矿、黄铜矿及一些微量元素。脉石矿物以透辉石和蛇纹石等蚀变矿物为主。尾矿中金属矿物主要为磁铁矿和赤铁矿，还有一些黄铁矿，及一定量的锌和铜矿物。

2.2.3承德岩浆型钒钛磁铁矿床

承德尾岩浆型钒钛磁铁矿床属钒钛型尾矿，主要的脉石矿物有石英，其次为绿泥石、方解石和角闪石，以及钒和钛的氧化物。

此地区尾矿属于多金属类铁尾矿，其特点是矿物成分复杂，伴生元素众多，除含有丰富的有色金属，还含有一定量的稀有金属、贵金属及稀散元素。从价值上看，回收这类铁尾矿中的伴生元素，己远远超过主体金属铁的回收价值。承德铁矿区是产于基性岩中的钒铁磁铁矿矿床，并有绿泥石化和绿帘石化等围岩蚀变，其主要矿物组成为磁铁矿、钛铁矿、斜长石、辉石、绿泥石、绿帘石。经选矿后，大部分磁铁矿和钛铁矿都已被除去而留下以脉石矿物为主的尾矿。

2.2.4张家口宣龙式铁矿床

宣龙式赤铁矿矿石以胶状构造为主，少量有侵染状构造。其矿物组成复杂，分布不均匀，以鲕状构造为主，金属矿物主要为赤铁矿，少量油菱铁矿、黄铁矿和磁铁矿；脉石矿物主要有石英，其次为角闪石、辉石、粘土等。

3 河北省铁尾矿综合利用分析

3.1铁尾矿再选与有价元素的综合回收

我国铁矿中贫矿和共生矿多，选矿难度大，加上过去几十年选矿工艺落后等原因，使得我国多数尾矿中残余金属及有用组分多，具有巨大的回收潜力,这是尾铁尾矿综合利用时首先必须考虑的。据初步调查分析，河北省尾矿堆存总量81165.00万t，其中含铁品位平均在10.23%-12.68%之间，赋存金属铁含量9000万t以上。目前一些矿山企业迫于资源枯竭、环境保护以及解决就业问题等多重压力，开始重视对铁尾矿资源的开发利用。

3.2利用铁尾矿制备建筑材料

河北省铁尾矿生产建材成功的应用方面主要有利用尾矿作为建筑用砂及制作地面砖和装饰砖等。河北迁安部分小铁矿尾矿经筛分后得到的粗粒尾矿作为建筑用砂，每年供应天津建筑市场上百万t；遵化金三顺装饰材料有限公司与韩国大正建设株式会社合资开展利用尾矿沙生产健康木地板项目研究，项目总投资3.09亿元，建设日产26800 m2尾矿沙制高档仿真木地板生产线四条，目前已完成投资7300万元。项目投产后，预计每年可消耗尾矿砂4万m3，年可创造产值7.84亿元，利税达9260万元。

3.3利用铁尾矿土地复垦

尾矿复垦的经济效益是指矿区尾矿库土地复垦投资的经济价值。从目前开展的矿区尾矿库土地复垦实践来看，尾矿库土地复垦目前尚不存在系统完整的科学体系，经济效益评价的相关理论与方法还处于探索研究阶段。由于评价的目的和角度、层次等不同，尾矿库土地复垦经济指标也不同。一般将尾矿库土地复垦经济效益指标分为间接经济效益与直接经济效益指标。间接经济效益是指采用土地复垦后可以减少尾矿堆存占用土地、经济作物植物、污染土壤和管理所产生的损失费用，直接经济效益指标指直接经济投入与取得的效益，包括：工程费用、利息、单位投资与净效益(设备与人工) 、投资年限等。