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服務項目
生態(tài)環(huán)境治理工程 河道治理工程 礦山恢復治理工程 水環(huán)境處理工程 尾礦綜合回收治理工程 地質資源恢復治理工程 噪聲治理工程

尾礦綜合回收利用和治理方法


目前,我國礦山尾礦資源浪費嚴重,回收率較低,導致環(huán)境惡化加劇。尾礦綜合利用和治理對于提高經(jīng)濟、社會效益和改善生態(tài)環(huán)境極為重要,我公司通過本文介紹尾礦綜合利用和治理的方法,并對其工作提出了一些建議。

礦山資源在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中占有非常重要的地位,我國有95%以上的能源和85%的工業(yè)原料取自于礦山資源,可是礦山資源是一種不可再生的自然資源。為了提高礦產(chǎn)資源的利用率,延長使用年限,也為了保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。人們越來越重視尾礦的綜合利用及治理問題。

我國礦產(chǎn)資源的利用率比較低,總回收率比發(fā)達國家低很多。據(jù)不完全統(tǒng)計,冶金礦山每年排放為礦量達1.5t以上,而其中鐵的品味平均為11%,有的高達27%,相當于尾礦中尚存有1600t的金屬鐵;在2000多萬噸的黃金為礦中尚存含金約30t。我國礦產(chǎn)資源共、伴生組分豐富,其中鐵礦石中大約有30多種有價成分,但能收回的僅20多種,一些金屬元素尚遺留在尾礦中,每年礦產(chǎn)開發(fā)損失價值約780億元。而對于尾礦種的大半乃至90%以上的非金屬組分更是極少開發(fā)利用。隨著選礦技術水平的調高以及礦產(chǎn)資源的日漸緊張。尾礦已成為人們利用開發(fā)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。

工業(yè)發(fā)達的國家已把礦業(yè)廢料的開發(fā)利用作為開發(fā)的新目標,把尾礦的綜合利用及治理的成都作為衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟發(fā)達程度的標志。我國這方面的研究起步較晚,但是迫于形式所需,人們越認識到尾礦綜合利用及治理是提高礦產(chǎn)資源利用率及保持礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要措施。對保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境有著重要意義。

1、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,在選礦過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降低,尾礦排出量也在增加。世界各國每年排出的尾礦量約50億t,而我國僅2000年尾礦排放量就達6億t左右。目前堆存的廢棄物已達200億t之多。而且還在以每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,如此之多的尾礦不可避免地帶來一系列的問題。

  1 尾礦嚴重地污染周邊的環(huán)境

  有些選礦過程需加入一些藥劑,尾礦中就會殘留一定量的藥劑。如選金用的氰化物是一種劇毒藥劑;選礦中常用的黃藥、黑藥、酚類化合物在水中散發(fā)出一種難聞的特殊氣味,對人畜是非常有害的;還有一些原存于礦石中的重金屬元素,由于化學藥劑的作用,而存在尾礦水中,這些尾礦水流入附近的河流或滲入地下,就會嚴重污染河流及地下水源。據(jù)調查,冶金礦山9個重點選礦廠附近的14條河流被污染,礦區(qū)周圍水井的水質普遍達不到飲水標準。

我國一些礦山礦物嵌布粒度細,為了達到單體解離,需要將礦石磨得很細,這樣的尾礦被排到尾礦庫自然干涸以后,遇到大風天氣,表面的尾礦砂會不斷地被吹到周邊地區(qū),導致該地區(qū)的土壤污染、土地退化、植被破壞,對周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的不良影響,有時甚至直接威脅到人畜的生存。如1998年夏季,金川鎳礦的尾礦庫因大風刮起尾礦砂塵暴,造成了嚴重的人員傷亡事故。

2 尾礦給企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟負擔

  一些企業(yè)的尾礦庫已快到服務年限,有的還在超期服役。隨著尾礦量不斷增加,建立新的尾礦庫已勢在必行,這需要占用大量的農林用地。一個年產(chǎn)200萬t鐵精礦的選礦廠,建一座尾礦庫需占地800~1000畝(1畝=667m2),也只能維持10~15年生產(chǎn)之用。由于土地資源越來越緊張,征地費用越來越高,導致尾礦庫的基建投資占整個采選企業(yè)費用的比例越來越大,且尾礦庫的維護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)千萬元。據(jù)統(tǒng)計我國冶金礦山每噸尾礦需尾礦庫基建投資1~3元,生產(chǎn)經(jīng)營管理費用3~5元,全國現(xiàn)有400多座尾礦庫,每年的營運費用高達7.5億元之多。

2、尾礦綜合利用的現(xiàn)狀

  隨著科技的進步及在各領域的廣泛應用,為尾礦的綜合利用及治理奠定了堅實的技術基礎。由于尾礦成分復雜、分布不均,也因地域的不同其中有價組分的種類及含量差別很大,所以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主要集中在以下幾方面。

  1 尾礦再選——從尾礦中回收有價成分

  開展尾礦再選是提高資源利用率的重要措施,也有利于減少尾礦的排放。我國尾礦的再選發(fā)展非常迅速,攀枝花鐵礦每年從鐵尾礦中回收V、Ti、Co、Sc等多種有色金屬和稀有金屬,回收產(chǎn)品的價值占礦石總價值的60%以上。江西德興銅礦通過尾礦再選,年回收硫精礦1000t、Cu9.2t、Au33.4kg,產(chǎn)值達1300多萬元。陜西雙王金礦從尾礦中回收硫精礦產(chǎn)值達3.4億元,又從尾礦回收鈉長石精礦其產(chǎn)值超過金的產(chǎn)值。從尾礦再選所取得的成果可以看出,不僅提高了資源的回收率,也給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

  2 尾礦用作建筑材料

中國地質科學院尾礦利用技術中心從20世紀80年代起一直致力于尾礦的綜合利用研究,已擁有多項研究成果,如免燒尾礦磚、砌塊、瓦、輕質材料、微晶玻璃等。地科院在北京通州開發(fā)區(qū)建了一個生產(chǎn)實驗基地,可年產(chǎn)微晶玻璃8000~10000m2,年創(chuàng)效益上百萬元,尾礦加入量達50%。地科院還協(xié)助凌源建一條陶粒生產(chǎn)線,年產(chǎn)18000m3,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,其主要性能優(yōu)于大理石,而尾礦加入量也達到70%~80%。另外普通墻體磚是建筑業(yè)用量最大的建材之一,其技術簡單、投資少,是尾礦綜合利用有效的途徑之一。國家已明令禁止生產(chǎn)粘土磚,所以生產(chǎn)尾礦磚是很有發(fā)展前景的。

3 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,這些尾礦經(jīng)過適當?shù)奶幚砜芍瞥捎糜诟牧纪寥赖奈⒘吭胤柿稀N覈行┪驳V中含有一定量的磁鐵礦,將這樣的尾礦進行適當?shù)拇呕幚砗笫┤送寥乐,可以改善土壤的性能,從而達到增產(chǎn)的效果。90年代馬鞍山礦山研究院將磁化尾礦加入到化肥中制成磁化尾礦復合肥,并建成一座年產(chǎn)1萬t的磁化尾礦復合肥廠。但這些還只是停留在對少量尾礦的利用上,還無法減少大宗尾礦的排放,所以大量的尾礦只能排到尾礦庫和一些自然場地,如何治理這部分尾礦是當務之急。

  4 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。有些礦山由于種種原因,無處設置尾礦庫,而利用尾礦回填采空區(qū)意義就非常重大。如安徽省太平礦業(yè)有限公司前常銅鐵礦位于淮北平原,由于地理因素無處設置尾礦庫,選礦廠排放的尾礦經(jīng)過技術處理后,全部用于填充采空區(qū);濟南鋼城礦業(yè)公司采用膠結充填采礦法,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;礬口鉛鋅礦利用尾礦作采空區(qū)充填料,其尾礦利用率達95%。用尾礦做充填料,其充填費用較低,僅為碎石水力充填費用的1/4~1/10。這不僅解決了尾礦排放問題,減輕了企業(yè)的經(jīng)濟負擔,并取得了良好的社會效益。

3、尾礦庫的治理

  尾礦庫占地面積大,對周邊生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。國外許多國家雖然人少地多,但對土地的復墾卻十分重視,如德國、加拿大、澳大利亞等國家的礦山土地復墾率已達80%以上。我國這方面雖然起步較晚,但是近年來發(fā)展非常迅速,特別是國務院《土地復墾規(guī)定》的頒布,大大促進了土地復墾工作的進展。

某金銅尾礦庫面積22萬平方米,先后投資100萬進行治理,覆蓋面積17萬平方米,種樹種草7萬平方米,目前這里已成為較好的休閑***所,從2001年起,著手實施了以“向城市沙漠宣戰(zhàn)”為重點的礦山復墾工程,投資4000多萬元,完成礦山植被恢復1559平方米,占礦山可恢復面積的70%,三五年后,尾礦庫上種植的大片經(jīng)濟林,其經(jīng)濟林價值達幾個億,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,搞好土地復墾,作為礦山可持續(xù)發(fā)展的前提,因地制宜先后完成了大石河鐵礦、水廠選礦廠尾礦庫等一大批復墾項目,如今大石河鐵礦尾款暖宮褲到處郁郁蔥蔥,長滿了樹木,覆蓋種植的樹木已成林;幾年前還是一座沙山的新水尾礦庫1200余畝沙棘長勢旺盛,該尾礦采用沙棘等樹種直接在尾礦上種植,比傳統(tǒng)的覆蓋植被即節(jié)約了資金,有縮短了工期,為我國礦山企業(yè)廢棄尾礦庫治理探索出了一條經(jīng)濟、可行的新路子。

    尾礦綜合利用,變廢為寶,既保護了資源,有充分利用了資源,同事有凈化了環(huán)境,可謂一舉奪得。所以應該進一步完善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程;同時企業(yè)應樹立長遠的觀念,把尾礦綜合利用及治理作為保護有限的礦產(chǎn)資源、促進經(jīng)濟發(fā)展、保護礦業(yè)持續(xù)發(fā)展的必要措施;企業(yè)的發(fā)展要有生產(chǎn)與治理同步進行的整體規(guī)劃,避免先污染后治理的模式出現(xiàn)。總之,尾礦的綜合利用和治理會產(chǎn)生較大的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益,所以全社會應共同努力提高尾礦的綜合利用及治理的整體水平,使我國礦山尾礦的利用與治理工作坐上良性發(fā)展的軌道,從而加速實現(xiàn)無為礦選礦的最終目標。

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