中國尾礦資源綜合利用現(xiàn)狀

隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，產(chǎn)生的尾礦不僅占用了大量土地且污染環(huán)境。近年來國內(nèi)許多高等院校及科研院所對尾礦綜合利用開展了大量研究工作并取得一定成果。專家預(yù)測，尾礦利用將是21世紀(jì)礦產(chǎn)綜合利用范圍最廣、潛力最大的領(lǐng)域，將是人們爭先利用的新資源，礦山企業(yè)振興的堅(jiān)實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)，是礦產(chǎn)開發(fā)高科技、深層的系統(tǒng)工程。尾礦綜合利用定性為一個(gè)綜合性項(xiàng)目，其整體綜合利用的總體思路是：

在鐵尾礦全面物化分析的基礎(chǔ)上，對有再選利用價(jià)值的鐵尾礦進(jìn)行再選;

利用經(jīng)過再選后的鐵尾礦進(jìn)行簡單的加工作為建筑材料(鐵尾礦制磚)或利用尾礦充填采空區(qū);

對尾礦進(jìn)行精加工，生產(chǎn)具有高附加值的建筑裝飾材料;

對暫時(shí)不能利用的鐵尾礦作為生態(tài)恢復(fù)材料進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)重建。

（一）鐵尾礦再選和有價(jià)元素的綜合回收

尾礦再選或有價(jià)元素的回收是尾礦整體綜合利用的主要且首選的措施之一，包括老尾礦再選利用，新產(chǎn)生尾礦的再選。尾礦再選既可減少尾礦壩建壩及維護(hù)費(fèi)，節(jié)省破磨、開采、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，還可節(jié)省設(shè)備及新工藝研制的更大投資，因此越來越受到重視。

自20世紀(jì)80年代末，特別是90年代以來，我國一些礦山企業(yè)從提高經(jīng)濟(jì)效益考慮，陸續(xù)建成了一些鐵尾礦回收選廠，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。例如，馬鋼南山鐵礦凹山鐵選廠年產(chǎn)尾礦量4萬t，用馬鞍山礦山研究院設(shè)計(jì)的直徑為500mm的圓盤磁選機(jī)選別，可獲得產(chǎn)率5%～6%，鐵品位29%～31%的粗精礦，經(jīng)再磨再選后可獲得產(chǎn)率2%，鐵品位60%～63%的合格精礦。該項(xiàng)目現(xiàn)已運(yùn)轉(zhuǎn)多年，年回收鐵精礦近4萬t;采用搖床回收硫精礦，其品位可達(dá)30%以上，年回收硫精礦5萬t。

（二）鐵尾礦用做建筑材料或充填采空區(qū)

1、鐵尾礦用做建筑材料

我國鐵礦資源嵌布粒度細(xì)，一般需經(jīng)二段磨礦，少數(shù)三段磨礦、選別，因此除預(yù)選拋出部分粗粒尾礦外，大部分選礦排出和堆存的尾礦粒度較細(xì)，一般尾礦粒度在<0.074mm 占50%～70%，僅長江中下游一帶尾礦粒度較粗。同時(shí)，鐵尾礦化學(xué)成分接近建筑用陶瓷材料，玻璃、磚瓦等所需要的成分，這為開展尾礦用于制作建筑材料創(chuàng)造了條件。

2、鐵尾礦用做充填采空區(qū)

目前，我國在鐵礦山地下開采過程中多采用崩落法或留礦法等采礦方法，利用充填采礦法的還很少，這主要是由于過去我國鐵礦石價(jià)格一直偏低，且多開采地表出露或淺層礦體。隨著開采深度的加大，地下開采礦山所占的比例越來越大，開采條件越來越難，需要更安全更高效的采礦方法。近年來我國鐵礦石價(jià)值得到正確的估價(jià)，價(jià)格回升，特別是，充填采礦技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，另外，近年來我國的環(huán)境保護(hù)政策也對礦山企業(yè)提出了更高的要求，這些都為鐵礦山實(shí)現(xiàn)尾砂充填創(chuàng)造了條件，充填新技術(shù)有代表的是全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)和高水固結(jié)充填采礦法兩種。

（三）鐵尾礦再選和有價(jià)元素的綜合回收

鐵尾礦除了可以生產(chǎn)一般的建筑材料外，還可以作為主要原料生產(chǎn)高附加值的建筑裝飾材料，如微晶玻璃等。微晶玻璃是一種由基礎(chǔ)玻璃控制晶化行為而制成的微晶體和玻璃相均勻分布的材料。微晶玻璃同普通玻璃的區(qū)別在于其具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而同陶瓷材料的區(qū)別則在于其結(jié)晶結(jié)構(gòu)要細(xì)得多。

利用鐵尾礦制備微晶玻璃，可以開發(fā)出高性能、低成本的高檔建筑裝飾或工業(yè)耐損耐腐蝕材料，提高了尾礦產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值。因此，近年來國內(nèi)外學(xué)者針對此問題開展了一系列的研究。如北京科技大學(xué)以大廟鐵尾礦和廢石為主要原料制成了尾礦微晶玻璃花崗巖;沈陽建筑工程學(xué)院與東北大學(xué)聯(lián)合研制利用歪頭山鐵尾礦及新城金礦尾礦加入調(diào)整氧化物及適當(dāng)晶核劑，形成以透輝石為主晶相的建筑用微晶玻璃，尾礦摻量可達(dá)65%以上等。

（四）鐵尾礦用做生態(tài)恢復(fù)

國外許多國家盡管人少地多，但對土地復(fù)墾十分重視，如德國、加拿大、美國、俄羅斯、澳大利亞等都十分重視對尾礦庫的復(fù)墾工作，礦山的土地復(fù)墾率已達(dá)80%。我國礦山的土地復(fù)墾工作起步于20世紀(jì)60年代，在80年代后期至90年代進(jìn)展較快。

1988年11月，國務(wù)院頒布了《土地復(fù)墾規(guī)定》，規(guī)定了“誰破壞，誰復(fù)墾”的原則，這一規(guī)定的出臺(tái)，引起了有關(guān)部門的重視，有力地促進(jìn)了礦山土地復(fù)墾工作的步伐。馬鞍山礦山研究院于90年代初，在馬鋼姑山鐵尾礦庫和排土場開展了揚(yáng)塵抑制及植被復(fù)墾的技術(shù)研究，對尾礦庫復(fù)墾的技術(shù)條件以及揚(yáng)塵抑制有關(guān)資料進(jìn)行了收集，并在尾礦庫壩坡和排土場進(jìn)行了植被試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上申報(bào)了中澳合作項(xiàng)目，并得到了中澳基金會(huì)的批準(zhǔn)。目前，正在開發(fā)研制的“冶金礦山土地復(fù)墾專家系統(tǒng)”，可為不同地區(qū)、不同氣候條件、不同土壤及礦石特征的礦山提供有關(guān)最佳復(fù)墾方案等方面的專家咨詢。

由于我國鐵尾礦量大、分布廣、性質(zhì)復(fù)雜，應(yīng)該在系統(tǒng)全面地掌握我國鐵尾礦資源狀況的基礎(chǔ)上，分別提出其合理利用途徑。目前，我國在鐵尾礦的綜合利用方面，已開展了不少工作，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，研制成功了一批較成熟的技術(shù)和裝備，應(yīng)積極組織推廣應(yīng)用。今后，應(yīng)重點(diǎn)著眼于鐵尾礦整體綜合利用的研究與開發(fā)，這是礦山尾礦資源化、無害化的最佳途徑。

鐵尾礦綜合利用是一項(xiàng)多學(xué)科、多層次、多因素的系統(tǒng)工程，也是一個(gè)帶有戰(zhàn)略性的大課題，是保護(hù)有限的礦產(chǎn)資源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)人類環(huán)境的一種有效手段。鐵尾礦資源的綜合利用，任務(wù)艱巨，形勢迫切。我國在這一方面雖起步較晚，但發(fā)展迅速。相信通過政府、科研機(jī)構(gòu)、高等院校與礦山企業(yè)的緊密結(jié)合，我國礦山鐵尾礦綜合利用必將取得可觀的成果。

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