尾礦大宗利用技術(shù):開啟寶藏的鑰匙

□滕繼濮

如果尾礦是有待挖潛的寶藏，那么尾礦利用技術(shù)就是開啟寶藏的鑰匙。

尾礦是指礦山企業(yè)在選礦完成后排放的廢渣礦渣，多以泥漿形式外排，日積月累形成尾礦庫。盡管在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，尾礦不適宜進(jìn)一步分選，但其中大多含有各種有色、黑色、稀土和非金屬礦物等，因此尾礦被冠以“有待挖潛的寶藏”。

但這些寶藏帶來的危害也不小。目前尾礦庫還是以堆存為主。這樣的弊端首先是排放量大、占地面積大，傳統(tǒng)的尾礦庫堆存處理是將濃度10%～35%的尾礦漿泵送至尾礦庫儲(chǔ)存，每堆存5萬噸左右占用1畝土地。有數(shù)據(jù)表明，全國每年新增各類尾礦排放量約15億噸以上，這就意味著每年需要新增占地約3萬畝；尾礦庫“雞蛋殼”結(jié)構(gòu)的安全隱患極大，國內(nèi)外已發(fā)生多起尾礦庫潰壩等事故；環(huán)境污染嚴(yán)重也是尾礦帶來的害處之一，重金屬離子等有害成分的滲濾造成的環(huán)境污染難以治理，干基尾礦風(fēng)沙揚(yáng)塵也污染周邊土地及環(huán)境；還有，一方面尾礦堆積如山，尾礦中大量有用金屬和非金屬礦物未能有效利用，另一方面建材、建筑等行業(yè)仍在大量開采性質(zhì)類似的一次資源。

因此，業(yè)界專家認(rèn)為，我國礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前的任務(wù)就是要開發(fā)利用長期擱置的大量尾礦。

那么，現(xiàn)今階段都有哪些技術(shù)手段，能夠做到趨利避害，實(shí)現(xiàn)尾礦由公害向資源的角色轉(zhuǎn)換呢？

尾礦處理有兩個(gè)難點(diǎn)：一是稀、二是細(xì)，也就是指尾礦含水量大、細(xì)泥利用難度大。因此，尾礦分級濃縮技術(shù)將尾礦濃縮脫水后，可干排，可充填，或者是可做建材，實(shí)現(xiàn)尾礦的整體利用。

尾礦膠結(jié)充填采空區(qū)技術(shù)。我國90%左右的煤礦和金屬礦采用地下開采，采空區(qū)塌陷造成的地表沉陷，對地表農(nóng)田、建筑物、道路和生態(tài)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重，而且發(fā)生了多起人員傷亡事故。充填采空區(qū)是大量消納尾礦的重要途徑，該技術(shù)將濃縮尾礦和膠凝材料配制成一定濃度的充填砂漿充填至采空區(qū)，形成具有一定強(qiáng)度的充填體。每立方米采空區(qū)可充填尾礦1.2噸左右，采空區(qū)全部充填可消耗占原礦35%～40%的尾礦。

通過采空區(qū)膠結(jié)充填，一方面可消除地下采礦空區(qū)的安全隱患、避免采空區(qū)塌陷造成的生態(tài)破壞；同時(shí)可利用充填體取代礦柱，有利于提高回采率，一舉多得。

尾礦生產(chǎn)建材技術(shù)。除了我們所熟知的尾礦制備建筑細(xì)沙，生產(chǎn)蒸壓磚也是一項(xiàng)重要的尾礦利用技術(shù)。尾礦蒸壓磚是以硅鋁質(zhì)尾礦固廢為原料，添加石灰、水泥等鈣質(zhì)材料，經(jīng)胚料制備、壓制成型，在一定壓力和溫度條件下蒸壓養(yǎng)護(hù)所制成一種黏土燒結(jié)磚的替代品。蒸壓磚中固廢的尾礦占80%左右，年產(chǎn)1億塊規(guī)模的蒸壓磚廠，每年可利用尾礦20萬噸左右。

蒸壓加氣混凝土砌塊則是一種優(yōu)良的新型墻體材料，加氣混凝土是以硅質(zhì)材料為主要原料，以鈣質(zhì)材料為膠結(jié)原料，以生石膏為調(diào)節(jié)材料，以鋁粉膏為發(fā)氣材料，經(jīng)與水混合制漿、攪拌澆注、發(fā)氣硬化成型、機(jī)械切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)等工藝過程而制成的塊材和板材。具有質(zhì)輕、隔熱、隔聲、耐火、方便砌筑等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的墻體、屋面板、樓板、隔墻板和外墻保溫。生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土是大量利用尾礦的重要途徑，年產(chǎn)20萬立方米加氣混凝土，可利用尾礦10萬噸以上。

另外，路面和路基需要大量沙石，也是尾礦潛在的巨大應(yīng)用領(lǐng)域。