一.导言

尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废物的主要组成部分。据不完全统计，全世界每年排放的尾矿和废石超过100亿吨。目前，我国乡镇国有矿山8000多处，集体矿山11万多处，尾矿堆积量近50亿吨，年排放尾矿量5亿多吨，其中黑色冶金矿山年排放尾矿量1.5亿吨。目前我国尾矿综合利用率仅为7%，铁尾矿堆积量高达十亿吨，占全部尾矿堆积总量的近三分之一。因此，铁尾矿的综合回收利用受到了全社会的广泛关注。

二、中国的铁尾矿资源

(1)单一金属铁尾矿

根据其主要要素，可分为四种类型:1。鞍山高硅铁尾矿。这种类铁尾矿是最大类型的铁尾矿，硅含量高，有的二氧化硅含量高达75%，一般不含伴生元素，平均粒度为0.04 ~ 0.2毫米。属于这一类的选矿厂有本钢的南芬、歪头山，鞍钢的东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山，首钢的大石河、密云、自来水厂，太钢的峨口，唐钢的石人沟、棒磨山等。2.马钢的高铝铁尾矿。这类尾矿年排放量较小，主要分布在长江中下游的宁武地区，如江苏稷山铁矿选矿厂、鼓山铁矿、南山铁矿、马钢黄梅山铁矿等。其主要特点是Al2O3含量高，大部分尾矿不含伴生元素和组分，部分尾矿含伴生S和P，粒度- 0.047mm占30% ~ 60%。3.邯邢高钙镁型铁尾矿。此类尾矿主要集中在汉兴地区，如玉石洼、西石门、玉泉岭、浮山、王家子等选矿厂。主要伴生元素为硫、钴及微量铜、镍、锌、铅、砷、金、银等。-0.047毫米部分占50% ~ 70%。4.低钙、镁、铝、硅含量的酒钢铁尾矿。该类尾矿中的主要非金属矿物为重晶石和碧玉，伴生元素有钴、镍、锗、镓、铜等。- 0.047mm的尾矿粒度约占70%。

(2)多金属铁尾矿

主要分布在长江中下游的攀西、包头、内蒙古、WISCO等地。其特点是矿物成分复杂，伴生元素多。除了丰富的有色金属外，还含有一定量的稀有金属、贵金属和稀土元素。如大冶型铁尾矿(大冶、金山店、程潮、张家洼、金岭等铁矿选矿厂)除高铁外，还含有铜、钴、硫、镍、金、银、硒等元素；攀枝花铁尾矿除含有大量的钒和钛外，还含有钴、镍、硫、镓等有回收价值的元素。Ebo型铁尾矿含有22.9%铁矿物、8.6%稀土矿物和15.0%萤石。

三。磁铁矿在废水处理中的应用

北京科技大学的王华君教授于2000年开始研究以磁铁矿为载体，并将其应用于三相流化床处理生活污水。现在，在实验室研究中已经取得了良好的效果。

磁铁矿用作三相流化床载体的优点是:磁铁矿粒径小，比表面积大，可以提供较大的生物密度，有利于废水的降解；(2)载体的移动可以通过外磁场控制，不易丢失，不需要定期补充；(3)载体本身具有磁性，可以快速有效地实现磁选机对泥水的分离，同时便于脱膜和再生；(4)磁铁矿资源丰富，廉价易得。

杨跃军等研究表明，磁铁矿三相生物流化床活性污泥挂膜简单快速，原水温度约为25℃，pH = 7。12天可以使生物膜生长成熟；对于进水COD为400mg/L的生活污水，水流停留时间为2小时，曝气量为0.3m3/h，回流比为70%(无三相分离器)，投加0.043~0.075mm磁铁矿为55g/L，磁铁矿三相生物流化床处理生活污水出水COD为20mg/L，COD去除率达到95%，单位容积负荷为普通活性污泥法的2.5%。

其主要缺点是磁铁矿密度大，不易流化。因此，北京科技大学的王慧丽在磁铁矿表面包覆了一层苯乙烯/丙烯酸丁酯，应用于生物流化床中，保留了载体的磁性，降低了载体的密度，对生物膜无毒无害。涂层载体大大降低了流化床的气水比，从而达到节约能耗的目的。然而，磁铁矿的包覆增加了磁铁矿作为载体的成本。

四。铁尾矿在废水处理中的应用前景

(A)铁尾矿应用于废水处理的可行性

自20世纪90年代以来，每个选矿厂都从选矿后的尾矿中回收有用矿物和有价元素。铁尾矿广泛用于铺路材料、黄沙替代品、水泥骨料、水泥生产、墙体材料、矿区填充材料、土壤改良剂和微量元素肥料。另外，参考王华君教授等人的研究，提出了一种新的铁尾矿利用方案——铁尾矿作为载体在环境工程中的应用。

铁尾矿量最大的是高硅型，一般不含伴生元素，平均粒度0.04 ~ 0.2 mm，这类尾矿是应时和磁铁矿的共生体，很难再选矿。一般需要投入大量资金引进先进的磁选设备，磁选后尾矿品位下降较少。所以在工业生产中很少被重新选择，作为废物堆放。大量的尾矿只能长期堆放在尾矿库中，不仅占用了大量的农林用地，而且尾矿库的维护和修复也要消耗大量的资金。随着尾矿数量的增加，尾矿坝的高度也在增加，安全隐患也在增加。

由于铁尾矿是应时和磁铁矿的共生体，尾矿的密度远低于磁铁矿，一般< < 3g/cm3。用于废水处理时，比磁铁矿更容易流化，且仍具有磁性。与包覆磁铁矿相比，其来源更广泛，成本更低，达到了变废为宝的目的。

(2)铁尾矿作为载体的试验研究

磁选后的尾矿进行筛分，选择筛分后的粒径(0.076~0.315mm)作为载体添加到普通曝气池模型中，处理COD为400mg/L的模拟生活污水。在相同条件下，采用普通活性污泥法处理同一废水，比较两种方法的出水效果。

在相同条件下，向普通活性污泥法曝气池中加入铁尾矿作为载体，在相同的停留时间下，COD的去除率显著提高。停留2h，投加载体后，出水COD由67mg/L降至43mg/L；停留3h后，加入载体后，出水COD由44mg/L降至29mg/L。处理过的载体可以通过磁铁回收。因此，利用铁尾矿作为载体处理生活污水，可以缩短水流停留时间，增加单位时间的污水处理量，并通过磁分离回收载体，简单方便，具有工业应用前景。

动词 （verb的缩写）结论。

随着我国城市化进程的加快，城市污水处理的任务越来越艰巨。铁尾矿作为载体在废水处理中的应用:(1)可以解决越来越多的尾矿堆积问题，变废为宝；(2)为废水处理提供了一种粒径小、比表面积大、不易流失、回收方便、廉价易得的载体，可以提高单位时间的废水处理能力，满足日益增长的废水处理需求。

如果真要将铁尾矿应用于废水处理，还有很多问题需要研究和解决:如何快速实现铁尾矿作为载体的低能流态化，充分实现铁尾矿的回收。总之，有了应用的可行性，我们会继续不懈的研发，努力达到充分利用尾矿资源的目的。