礦山尾礦的綜合治理利用

礦山尾礦的綜合治理利用礦產(chǎn)資源作為一種不可再生的自然資源，我國有95%以上的能源和85%的工業(yè)原料取自于礦產(chǎn)資源，可見其在國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展進(jìn)程中占有超級重要的地位。因此，為了提高礦產(chǎn)資源的利用率，延長其利用年限，也為了愛惜人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，我國冶金礦山行業(yè)愈來愈重視尾礦的綜合利用及治理問題。我國礦產(chǎn)資源的利用率較低，總回收率與發(fā)達(dá)國家差距明顯。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，冶金礦山每一年排放尾礦量達(dá)億噸以上，而其中鐵的平均品位為11%，有的乃至高達(dá)27%，相當(dāng)于尾礦中存有1600萬噸的金屬鐵。我國礦產(chǎn)資源共生、伴生組分豐碩。其中鐵礦石中大約有30多種有價(jià)成份，但能回收的僅20多種，一些金屬元素仍殘留在尾礦中，致使每一年礦產(chǎn)資源開發(fā)損失總價(jià)值約780億元。最近幾年來，隨著選礦技術(shù)水平的提高和礦產(chǎn)資源的日趨緊張，尾礦已成為開發(fā)利用的二次資源，而且某些傳統(tǒng)礦物的尾礦將成為非傳統(tǒng)礦物的原料。據(jù)了解，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已把礦業(yè)廢料的開發(fā)利用作為礦山開發(fā)的新目標(biāo)把尾礦的綜合利用及治理的程度作為衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。我國在這方面的研究起步較晚，可是形勢所迫，我國冶金礦山行業(yè)越發(fā)熟悉到尾礦綜合利用及治理是提高礦產(chǎn)資源利用率及維持礦業(yè)可持續(xù)進(jìn)展的必要方法，對愛惜人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境有著重要意義。我國礦山尾礦的現(xiàn)狀及問題我國大多數(shù)礦山資源的品位較低，在選礦進(jìn)程中排出大量的尾礦。隨著礦產(chǎn)資源利用程度的提高，礦石的可開采品位相應(yīng)降低，尾礦排出量也在逐年增加。世界各國每一年排出的尾礦量約50億噸，而我國僅2000年尾礦排放量就達(dá)6億噸左右。目前堆存的廢棄物已達(dá)200億噸之多，而且還在以每一年幾億噸的速度增加。目前我國的尾礦綜合利用率僅為7%，大量的尾礦只能堆放在尾礦庫或一些自然場地中，如此多的尾礦將不可幸免地帶來一系列的問題。尾礦嚴(yán)峻地污染周邊的環(huán)境。在有些選礦進(jìn)程中需要加入一些藥劑，如此尾礦中就會殘留必然量的藥劑。如選金用的氰化物是一種劇毒藥劑;選礦中經(jīng)常使用的黃藥、黑藥、酚類化合物在水中會散發(fā)出一種難聞的特殊氣味，對人畜是超級有害的;還有一些原存于礦石中的重金屬元素進(jìn)入尾礦水中，這些尾礦水一旦流入周圍的河流或滲入地下，就會嚴(yán)峻污染河流及地下水源。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，冶金礦山9個(gè)重點(diǎn)選礦廠周圍的14條河流被污染，礦區(qū)周圍水井的水質(zhì)普遍達(dá)不到飲水標(biāo)準(zhǔn)。另外，我國一些礦山礦物嵌布粒度細(xì)，為了達(dá)到單體解離，需要將礦石磨得很細(xì)，這就致使尾礦被排到尾礦庫自然干枯以后，碰到大風(fēng)天氣，表面的尾礦砂會不斷地被吹到周邊地域，使該地域的土壤污染、土地退化、植被破壞，對周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)峻的不良阻礙。如1998年夏日，金川鎳礦的尾礦庫因大風(fēng)刮起尾礦砂塵暴，造成了嚴(yán)峻的人員傷亡事故。尾礦給企業(yè)帶來了繁重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。一些企業(yè)的尾礦庫已快到服務(wù)年限，有的乃至還在超期服役。隨著尾礦量不斷增加，成立新的尾礦庫已勢在必行，而這將需要占用大量的農(nóng)林用地。一個(gè)年產(chǎn)200萬噸鐵精礦的選礦廠，建一座尾礦庫須占地800畝~1000畝，也只能維持運(yùn)行10年~15年。土地資源愈來愈緊張，征地費(fèi)用愈來愈高，從而致使尾礦庫的基建投資占整個(gè)采選企業(yè)費(fèi)用的比例愈來愈大，而且尾礦庫的保護(hù)和維修也需消耗大量的資金。如梅山鐵礦二期尾礦庫僅征地就花了數(shù)萬萬元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國冶金礦山每噸尾礦需尾礦庫基建投資1元~3元、生產(chǎn)經(jīng)營治理費(fèi)用3元~5元，全國現(xiàn)有400多座尾礦庫，每一年的營運(yùn)費(fèi)用高達(dá)億元。我國礦山尾礦綜合利用現(xiàn)狀最近幾年來，科技的不斷進(jìn)步為尾礦的綜合利用及治理奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。由于尾礦成份復(fù)雜、散布不均，也因地域的不同致使其中有價(jià)組分的種類及含量不同專門大，因此尾礦的綜合利用要具體問題具體分析。目前我國尾礦的綜合利用要緊集中在以下幾個(gè)方面。尾礦再選 從尾礦中回收有價(jià)成份。開展尾礦再選是提高資源利用率的重要方法，也有利于減少尾礦的排放。我國尾礦再選技術(shù)進(jìn)展超級迅速，其中攀枝花鐵礦每一年從鐵尾礦中回收V、Ti、Co、Sc等多種有色金屬和稀有金屬，回收產(chǎn)品的價(jià)值占礦石總價(jià)值的60%以上;江西德興銅礦通過尾礦再選年回收硫精礦l000噸、銅噸、金千克，產(chǎn)值達(dá)1300多萬元;陜西雙王金礦從尾礦中回收硫精礦產(chǎn)值達(dá)億元，又從尾礦回收鈉長石精礦，使其產(chǎn)值超過金。從尾礦再選所取得的功效能夠看出，該技術(shù)不僅提高了資源的回收率，也給企業(yè)帶來龐大的經(jīng)濟(jì)效益。尾礦用作建筑材料。中國地質(zhì)科學(xué)院尾礦利用技術(shù)中心從20世紀(jì)80年代起一直致力于尾礦的綜合利用研究，目前已擁有多項(xiàng)研究功效，如免燒尾礦磚、砌塊、瓦、輕質(zhì)材料、微晶玻璃等。該院在北京通州開發(fā)區(qū)建了一個(gè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)基地，年可生產(chǎn)微晶玻璃8000平方米~10000平方米，年創(chuàng)效益上百萬元，尾礦加入量達(dá)50%。同時(shí)，該院還協(xié)助凌源成立了一條陶粒生產(chǎn)線，年產(chǎn)量18000立方米，其中尾砂用量50%~80%；利用高鈣鎂型鐵尾礦生產(chǎn)出來的高級飾面玻璃，其要緊性能優(yōu)于大理石，而尾礦加入量也達(dá)到70%~80%。另外，一般墻體磚是建筑業(yè)用量最大的建材之一，其技術(shù)簡單、投資少，也是尾礦綜合利用有效的途徑之一。尾礦用于制作肥料。有些尾礦中含有多種植物生長所需要的微量元素，這些尾礦通過適當(dāng)?shù)奶幹每芍瞥捎糜诟牧纪寥赖奈⒘吭胤柿?。我國有些尾礦中含有必然量的磁鐵礦，將如此的尾礦進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇呕幹煤笫┤胪寥乐校軌蚋纳仆寥赖男阅?，從而達(dá)到增產(chǎn)的成效。馬鞍山礦山研究院曾將磁化尾礦加入到化肥中制成磁化尾礦復(fù)合肥，并建成一座年產(chǎn)1萬噸的磁化尾礦復(fù)合肥廠。但這些還只是停留在對少量尾礦的利用上，至今仍無法減少大宗尾礦的排放，因此大量的尾礦只能排到尾礦庫和一些自然場地，如何治理這部份尾礦成為當(dāng)務(wù)之急。充填礦山采空區(qū)。礦山采空區(qū)的回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一。有些礦山由于各類緣故，無處設(shè)置尾礦庫，而利用尾礦回填采空區(qū)意義就超級重大。如安徽省太平礦業(yè)有限公司前常銅鐵礦位于淮北平原，由于地理因素?zé)o處設(shè)置尾礦庫，選礦廠排放的尾礦通過技術(shù)處置后，全數(shù)用于填充采空區(qū);濟(jì)南鋼城礦業(yè)公司采納膠結(jié)充填采礦法，提高礦石回采率20%以上;萊蕪礦業(yè)公司利用尾礦充填越莊鐵礦露天采坑，再造了土地，治理了環(huán)境磯口鉛鋅礦利用尾礦作采空區(qū)充填料，其尾礦利用率達(dá)95%。用尾礦做充填料，其充填費(fèi)用較低，僅為碎石水力充填費(fèi)用的1/4~1/10。這不僅解決了尾礦排放問題，而且減輕了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，并取得了良好的社會效益。我國礦山尾礦庫的治理礦山尾礦庫占地面積大，對周邊生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)峻。國外許多國家盡管人少地多，但對土地的復(fù)墾卻十分重視，如德國、加拿大、澳大利亞等國家的礦山土地復(fù)墾率已達(dá)80%以上。我國在這方面盡管起步較晚，可是最近幾年來進(jìn)展超級迅速，專門是國務(wù)院《土地復(fù)墾規(guī)定》的公布，大大增進(jìn)了土地復(fù)墾工作的進(jìn)展。遼寧省清原金銅礦尾礦庫面積22萬平方米，前后投資100萬元進(jìn)行治理，覆土面積17萬平方米，植樹種草7萬平方米。從2001年起，鞍礦著手實(shí)施了以〃向城市沙漠宣戰(zhàn)”為重點(diǎn)的礦山復(fù)墾工程，投資4000多萬元，尾礦庫上種植的大片經(jīng)濟(jì)林，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)幾個(gè)億，環(huán)境效益是無法估量的;首鋼礦業(yè)公司把合理開發(fā)礦產(chǎn)資源、做好土地復(fù)墾作為礦山可持續(xù)進(jìn)展的前提，因地制宜前后完成了大石河鐵礦、水廠選礦廠尾礦庫等一大量復(fù)墾項(xiàng)目現(xiàn)在大石河鐵礦尾礦庫處處郁郁蔥蔥，長滿了紫穗槐;幾年前仍是一座沙山的新水尾礦庫采納沙棘等樹種直接在尾礦沙上植被，比傳統(tǒng)的覆土植被既節(jié)約了資金，又縮短了工期，為我國礦山企業(yè)廢棄尾礦庫治理探討出了一條經(jīng)濟(jì)可行的新思路。尾礦綜合利用、變廢為寶，既愛惜又充分利用了資源，同時(shí)又凈化了環(huán)境，可謂一舉多得。因此，我國冶金礦山行業(yè)應(yīng)該進(jìn)一步完善企業(yè)廢棄物綜合利用及治理方面的法律法規(guī)，加速尾礦綜合利用及治理的進(jìn)程。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)樹立久遠(yuǎn)的觀念，把尾礦綜合利用及治理作為