我國有色金屬尾礦的資源化利用核心構(gòu)建

■蘭琴 周小燕

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊江西南昌330000）

我國有色金屬尾礦的資源化利用核心構(gòu)建

■蘭琴 周小燕

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊江西南昌330000）

本文主要論述了有色金屬尾礦的存在特點以及堆存的危害，介紹了銅尾礦、錫尾礦、高嶺土尾礦回收數(shù)據(jù)。同時，整理了有色金屬尾礦資源化、整體化之后的運用情況。并介紹了以尾礦為主要成分的建筑材料，以及尾礦科學處理方法。從廢棄尾礦綜合利用的角度出發(fā)，保證礦產(chǎn)企業(yè)通過科學的方法合理運用廢棄尾礦資源，在保證企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時，保護企業(yè)周邊生態(tài)環(huán)境的平衡。

有色金屬尾礦資源化利用

金屬礦石資源是人們生活與社會發(fā)展必需的基本物質(zhì)基礎，可以推動工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、經(jīng)濟的快速提高與社會的和諧進步。據(jù)統(tǒng)計，世界中百分之九十的工業(yè)產(chǎn)品與百分之十七的消費品都是通過礦物原料生產(chǎn)，而我國百分之八十五的原材料與百分之九十五的能源均來自礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用。當我國冶金與化工產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時，主要原料產(chǎn)地礦山的規(guī)模與產(chǎn)量也在大幅度增長，從而導致礦產(chǎn)資源開采的尾礦量增加。對有色金屬來說，除鋅礦之外，其他原礦品位都比較低，導致尾礦的排放量巨大。

1　有色金屬尾礦的特點

尾礦屬于礦物開采的廢棄物，屬于固體工業(yè)廢料的主要成分。其中含有部分可用金屬與礦物，可以看作是一種“復合”硅酸鹽，碳酸鹽等礦物原料。并且具有數(shù)量大、種類多、成本低、粒度細、可用范圍大的特點。因此，尾礦的選擇回收非金屬元素與有價金屬，已經(jīng)成為礦石研究工作者的重要課題之一，提高尾礦的使用能力，不但可以降低礦石開采與使用成本，而且增加了經(jīng)濟效益，減少了對生態(tài)環(huán)境的污染破壞。

有色金屬的尾礦多由脈石、礦石與其他多種礦物組成，通常含有碳酸鹽、硅酸鹽等多種化學元素，主要化學成分為CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、MgO等。尾礦含有的多種金屬元素關系復雜，顆粒極其細致，大多小于74微米，并且數(shù)量巨大、容易流動、運輸濃度較低；由于大多數(shù)尾礦是硫化物，導致極易氧化形成酸性水；尾礦的堆積放置產(chǎn)生少量的有毒有害物質(zhì)，其中包括礦石中的銅、鉛、砷、汞，以及藥劑中所含的氰化物、黃瑤、黑藥、重鉻酸鹽等等。

2　有色金屬尾礦堆置的危害

有色金屬相相比其他礦物對環(huán)境具有更大的危害性，由于有色金屬尾礦力度小、表面積大、重量輕，在風的推動中極易形成粉塵，導致土地退化，大氣污染，植物死亡，甚至使周圍居民患呼吸道疾??；由于尾礦的成份具有不穩(wěn)定性，導致尾礦中的可遷元素發(fā)生生物化學遷移，當這些元素進入土壤之后，可能進入生態(tài)食物鏈，這些不易被生物吸收的元素會直接影響動物與人類的生存；有色金屬大多為硫化礦物，當這些礦物被堆置后，容易受到陽光暴曬，導致空氣氧化，形成酸性水，對礦區(qū)周圍的環(huán)境造成破壞。

3　有色金屬尾礦處理

3.1回收有價金屬

尾礦治理首先需要考慮的是回收尾礦當中的伴生元素與有價元素。合理運用選礦技術(shù)，對尾礦實行再選，從金屬尾礦中擇選出非金屬礦物或金屬精礦，從而減少尾礦的數(shù)量與尾礦中有價物質(zhì)的含量。

3.2錫尾礦

通過對品位為0.29%的錫石進行多金屬硫化尾礦浮選脫硫，并將脫離產(chǎn)物進行選錫后發(fā)現(xiàn)，三次精選之后，最終錫精礦的產(chǎn)率為2.17%，回收率為61.32%，品位為8.56%。通過先重選再磁選與先重選然后浮選再磁選的兩種選礦工藝中，回收錫尾礦中的錫，成功的從舊尾礦中回收錫，使錫的回收率增長到63.11%。

3.3銅尾礦

通過對綜合利用程度較低的尾礦進行研究，表明銅鐵礦亞類S較低，TFe較高，Pt+Pd較高；銅鉬礦亞類Se較高，TFe較高，S較低；銅礦亞類As較高，TFe較高，S較低。根據(jù)尾礦的特性，鐵礦廠建立了尾礦回收系統(tǒng)，通過有色金屬研究院推薦的先再磨，然后硫化浮選最后磁選的流通，對礦場的尾礦進行綜合治理，通過此工藝平均每年從尾礦中回收200噸銅，30000噸精鐵礦，10千克黃金，100千克黃金，不但保證了企業(yè)經(jīng)濟利益，而且為生態(tài)環(huán)境保護做出了貢獻。

3.4高嶺土尾礦

我國最大的高嶺土礦生產(chǎn)基地是蘇州，蘇州高嶺土礦公司經(jīng)過多次改革，使高嶺土產(chǎn)品的產(chǎn)能在保證質(zhì)量穩(wěn)定的條件下大幅度提高，但是每年仍然有十萬噸左右的尾礦產(chǎn)生。通過尾礦性質(zhì)的研究，分析出硫化礦中含鉛2.19%，含鋅2.94%，通過混合浮選流程，在不磨礦的條件下，使用石灰抑制戊基黃藥與黃鐵礦作為補收藥劑混合提取鉛與鋅，得到鉛品位31.67%、回收率為83.11%，獲得到鋅品位31.27%、回收率為68.17%的混合精礦。加強高嶺土尾礦的有價金屬提煉，不但提高了高嶺土尾礦的使用價值，而且為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益，避免了浪費資源，保持礦山經(jīng)濟走持續(xù)發(fā)展道路。

3.5鉛鋅尾礦

針對鉛鋅尾礦的特征，使用螺旋溜槽的方法，對鉛鋅尾礦進行泥沙分選后浮選，從而獲得產(chǎn)率高達45.59的混合硫精礦，其中含硫31.22%，回收率高達90.60%，倘若每年處理尾礦十萬噸，就可提煉出硫精礦4.5萬噸，減少尾礦排放5萬噸，不但為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益，而且節(jié)省了大量的土地，減輕尾礦對生態(tài)環(huán)境造成的壓力，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。

4　有色金屬尾礦的綜合利用

尾礦除了可以提煉出有價金屬之外，也可以不經(jīng)過再選直接使用，但要求其中的有害成分必須低于規(guī)定標準。尾礦的整體利用礦山實現(xiàn)減少尾礦和無尾礦過程的有效方法，是礦山實現(xiàn)尾礦無害化、資源化最明智的發(fā)展方向，當今尾礦整體利用方法主要有制備建筑材料，用作井下充填物、復墾造田等。

4.1制備建筑材料

有色金屬尾礦除殘余的微量元素之外，主要成份有長石、輝石、石榴石、角閃石、石英以及分解的白云石、方解石等鈣鎂碳酸鹽產(chǎn)物和因侵蝕而形成的粘土、云母等鋁硅酸鹽產(chǎn)物。尾礦的化學成分與傳統(tǒng)的建筑材料成分基本相同，因此，有色金屬尾礦可以用于生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、磚等建筑原材料。由于在制作過程中不需要對尾礦進行再作破碎或其他處理，所以尾礦制造出的鏟平往往成本較低，而且節(jié)能環(huán)保。自1980年以來，我國大量使用尾礦作為建筑材料的建設，并且取得了較好的進展。例如鉛鋅礦利用全粒級尾礦生產(chǎn)的水泥一年可達15萬噸，銅礦利用尾礦造磚每年產(chǎn)量高達2000萬塊，產(chǎn)值高達百萬元。

4.2井下充填

礦山在開采過程中，會在土地下方區(qū)域形成真空區(qū)，如果處理不當很容易引起地面塌方，從而導致地質(zhì)災害，人員傷亡。將廢棄尾礦進行回填，不但可以極大限度的提高尾礦的使用率，并且可解決因尾礦堆積而產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境污染問題。另外，使用尾礦作為井下充填材料，充填費用僅為碎石充填費用的四分之一到十分之一，不但解決了尾礦堆積問題，而且降低了井下充填成本，為企業(yè)取得了良好的經(jīng)濟效益。

4.3復墾造田

為了降低礦山表層的風速就需要在礦山上覆蓋植物，捕捉空氣中的尾礦粉塵，并且減輕雨水對尾礦的沖刷，減少表層尾礦的流失，而且植物可以吸收大量分水分并通過蒸發(fā)返回大氣層中，減少可溶性重金屬物質(zhì)侵入水源之中，為了防治尾礦的有害物質(zhì)通過水與風擴散到周邊生態(tài)環(huán)境當中，最好方法便是在尾礦上種植植物。

世界上大部分國家對尾礦的復墾工作十分重視，例如美國、加拿大、澳大利亞等國家的土地復墾率已經(jīng)達到80%。我國《土地復墾規(guī)定》的制定，引起了國家政府的高度重視，大力的促進礦山土地復墾工作的進行。例如：研究增加有機添加物的使用，提高復墾土地植物的生長率，可以種植草本樨、紫花苜蓿、雀麥草等植物，在三年之后便可以進行自我調(diào)節(jié)，不再需要營養(yǎng)調(diào)控實施。

5　結(jié)束語

有色金屬尾礦處理已經(jīng)成為采礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的重要項目之一，無論是尾礦的整體利用還是再選回收，都是提高廢棄物的利用價值，不但將廢棄資源合理運用，而且提高了社會經(jīng)濟的發(fā)展，同時保護了生態(tài)環(huán)境的平衡。我國雖然在尾礦處理與綜合運用方面取得了一定的進展，但是由于我國礦產(chǎn)量大，尾礦堆積過多，分布廣泛，等因素導致我國礦冶廢物尾礦的利用率不足50%。我們應當積極學習國外的先進技術(shù)，加強設備的開發(fā)，從而推動尾礦的綜合治理能力，保證礦產(chǎn)經(jīng)濟可以穩(wěn)定的發(fā)展。

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F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-135-1