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金属矿山固体废弃物处理处置
引言
矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一。工业上用量最大,对国民经济发展有重要意义的金属矿产主要有铁、锰、铜、铅、锌、铝、镍、钨、铬、锑、金、银等。以上矿石储量和开采量都很大,但因矿石的品位普遍较低,多数为贫矿,需要经过选矿加工后才能作为冶炼原料,所以就产生大量的尾矿。尾矿的产出量还会不断增加。为了管理好这些尾矿,就需要建尾矿工程,包括尾矿库的修筑、尾矿输送设备、输送管路的铺设以及平时的经营管理,这样需要耗费大量的人力、物力、财力,并要占用大量的农田、山地。随着尾矿量的增加,尾矿坝越堆越高,堆坝和管理工作量越来越大,越来越困难,细粒尾矿还会对大气、土壤和水资源产生严重污染。尾矿库还有发生事故的危险,一旦发生,后果十分严重。因此,开展金属矿山固体废弃物综合利用与处置,实现金属矿山固体废弃物的“减量化、资源化、无害化” ,变废为宝、化害为利,从根本上改善和提高矿区生态环境质量,提高矿山经济效益,促进金属矿产资源的合理配置,走出一条资源开发与环境保护相协调的矿业发展道路。
1.矿山固体废弃物的资源化等综合利用与处置的途径
开展矿山固体废弃物的资源化主要包括: 对损失于尾矿或剥离废石中的有价金属元素、非金属元素进行综合回收,这方面已有许多成功的典型事例。废石、尾矿用于建材原料、生产建材产品或用于采空区充填料等处置。1.1铁尾矿再选
我国铁矿选矿厂尾矿具有数量大、粒度细、类型多、性质复杂的特点。采用磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺从铁尾矿中再回收铁, 有的还补充回收金、铜等有色金属,经济效益更高。1.2有色金属尾矿再选
铜尾矿再选。铜矿石品位日益降低,每产出1t矿产铜就会有400t废石和尾矿产生,从数量 庞大而含铜低下的选铜尾矿中回收铜及其它有用矿物,既有重要的经济和环境意义,又有不少困 难。根据尾矿成分,从铜尾矿中,可以选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分。
铅锌尾矿再选。我国铅锌多金属矿产资源丰富, 矿石常伴生有铜、银、金、铋、锑、硒、碲、钨、钼、锗、镓、铊、硫、铁及萤石等。我国银产量的70%来自铅锌矿石。因此铅锌多金属矿石的综合回收工作,意义特别重大。从铅锌尾矿中综合回收多种有价金属和有用矿物,是提高铅锌多金属矿综合回收水平的重要举措。钼尾矿再选。金堆城钼业公司为综合回收钼硫尾矿中的磁铁矿,采用磁选再磨细筛选矿工艺成功回收了尾矿中的磁铁矿;河南栾川某钼矿从浮选钼后的尾矿中,用磁重流程再选,回收钨精矿,选钨后的尾矿再回收长石精矿和石英精矿。
锡尾矿再选。从锡尾矿中回收锡,云南云龙锡矿采用重选浮选流程从锡尾矿回收锡,栗木锡矿也成功应用重选浮选流程从老尾矿中回收锡。
钽铌矿尾矿再选。宜春钽铌矿选矿尾矿经浮选回收锂云母,重选回收长石,成为我国最大的锂云母产地。
钨尾矿的再选。钨经常与许多金属矿和非金属矿共生,因此,选钨尾矿再选,可以回收某些金属矿或非金属矿。我国作为主要的产钨国,已有8个钨选厂从钨尾矿中回收钼,如漂塘钨矿、湘东钨矿、荡平钨矿等。1.3金尾矿的再选 由于金的特殊作用, 从选金尾矿中再选金受到较多重视。实践证明,由于过去的采金及选冶技 术落后,致使相当一部分金、银等有价元素丢失在尾矿中了。据有关资料报道,我国每生产1t黄金,大约要消耗2t的金储量, 回收率只有50%左右,也就是说,大约还有一半的金储量留在尾矿、尾渣中。
从金尾矿中回收硫, 山东省七宝山金矿为金铜硫共生矿,选别工艺流程采用一段磨矿、优先浮 选流程,一次获得金铜精矿产品, 1995年以来,采用浮选工艺从金尾矿中选硫,该工艺不用硫酸,使选硫精矿成本降低,获得的硫精矿品位达37.6% ,回收率82.46%。1.4尾矿在建材工业中的应用
金属矿山尾矿的物质组成虽然千差万别,但其中基本的组分及开发利用途径是有规律可循的。矿物成分、化学成分及其工艺性能这三大要素构成了尾矿利用可行性基础。磨细的尾矿构成了一种复合矿物原料,加上其中微量元素的作用,具有许多工艺特点。
具体应用有：利用尾矿制砖；利用尾矿生产水泥；尾矿生产新型玻璃材料；利用尾矿生产建筑微晶玻璃；尾矿生产其他建筑材料。生产加气混凝土,鞍钢矿渣砖厂利用大孤山选矿厂尾矿配入水泥、石灰等原料,制成加气混凝土,其产品重量轻,保湿性能好。此外,铁尾矿可大量用作路基的基础材料。
1.5尾矿、废石用作地下采空区充填料
近十多年来,我国应用充填采矿法的金属矿山日益增多,在充填料制备、输送技术、充填材料开发和充填回采工艺技术等方面均取得了长足的发展,加之井下无轨自行设备的广泛应用,充填采矿法现已成为我国一种高效的开采方法。随着采矿向深部发展,地温地压的增加,环保要求的日趋严格,充填采矿法在21世纪将会得到更大的发展。
尾矿用作充填料,传统的水力充填(包括高浓度充填)均选用分级粗尾砂作为充填料;近年来发展起来的全尾砂膏体充填工艺,减轻或消除尾矿对地表或井下环境污染方面,效果非常显著。废石用作充填料,废石充填在矿山一般有两种方式,一种是干式充填(即全废石充填),另一种是作为细砂(包括河砂、尾砂等细粒级充填料)与胶结充填的粗骨料。这两种充填方式在许多矿山的应用都非常成功。南京铅锌银矿是一个典型的实例,既有干式废石充填,又在胶结充填采场将废石作为粗骨料。
1.6建全法规, 严格执法, 将矿山环境保护和生态恢复渗透到矿山开采全过程，在开采过程中实现减量化和无害化。
要针对矿产资源勘探、立项、开发规划与设计、矿山建设, 矿山生产(采、选)深加工, 取缔非法、不合格小作坊式开采，提高开采技术。废弃地复垦、闭坑、土地恢复等矿山生命周期全过程, 紧密贴近工艺, 提出“在保护中开发, 开发中保护”具体要求, 把资源开采和环境保护一体化, 生态保护的理念渗透到矿山生命周期的全过程。加大投入矿山固体废物处理与处置技术研究力度, 逐步建立有针对性预防和治理矿山污染和地质灾害可供借鉴的带有规律性、指导性的措施。2.缺点与不足
2.1 开展资源综合利用，减少固体废弃物的产生量
对于综合回收技术还不太成熟的复合多金属矿，容易造成回收不充分，资源浪费，因此可以采取资源储备方式,待条件成熟时才开采利用,以避免资源的浪费。2.2重视和落实环境污染治理和灾害控制
部分尾矿利用时没有完全考虑到矿山生态环境综合整治的整体规划，应该以生态学和生态经济学原理为指导,以协调资源开发、固体废弃物的综合利用与污染防治,以经济社会发展和矿区环境保护与建设为对象,通过统一规划、综合建设,达到生态建设、环境建设和矿区经济建设协调发展。
2.3科技投入力度有待加强。
要加大科技投入,加强矿山固体废弃物的资源化、减量化、无害化方面基础应用研究力度, 推广成熟的综合利用技术,要积极鼓励科技人员投身于矿山生态环境综合整治和固体废弃物的综合利用中去。当前迫切需要解决的技术问题包括: 经济、高效地综合回收矿山固体废弃物中的有价元素的选矿技术;低成本、大用量、适销对路的尾矿建材产品开发技术;矿区生态环境综合整治与生态恢复技术;矿山废水治理与循环利用技术;无废和少废采选工程技术;尾矿资源整体综合利用技术;尾矿库、排土场灾害预警与控制技术;细粒尾矿筑坝工艺及筑坝安全技术等。
2.4尾矿调研工作需要加强。
由于我国的尾矿量大、分布广、性质复杂,因此加强对尾矿资源的调研工作,摸清基本情况,找出存在的问题以对症下药,是推进尾矿利用的重要基础。
5、健全、完善法律和政策体系 强化政策导向作用
需要更加健全、完善法律和政策体系，强化政策导向作用。当前,要进一步建立和完善矿山固体废弃物的综合利用与处置的法律体系建设。3.总结
矿山废弃物的治理, 不但可以使废弃物的数量和危害得以控制, 而且使废弃的资源加以充分利用,同时对矿区的环境起到了很好的保护作用, 其重要性和必要性将逐渐被人们所认识。针对不同的金属尾矿，在尾矿处理与资源化再生时，既要考虑尾矿本身特点，还要考虑当地生态环境与社会生产状况，综合考虑各种因素，不断提高尾矿处理技术，完善法律法规和激励政策。制定优惠的信贷政策,引导企业增加对尾矿利用的投入,使我国尾矿利用工作走上健康发展的道路;逐步提高我国金属矿山固体废弃物综合利用与处置整体水平,缩小与世界先进水平的差距。
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