一.铁尾矿

(一)铁尾矿的来源

随着钢铁工业的快速发展，铁矿尾矿在工业固体废物中的比例越来越大。据不完全统计，目前我国已发现的矿产有150多种，已开发建立的矿山有8000多个，共产生尾矿59.7亿吨，其中累计铁尾矿占总尾矿的近1/3%[1]。(2)铁尾矿的分类

根据伴生元素的含量，我国铁尾矿资源可分为单金属铁尾矿和多金属铁尾矿两大类。其中，单一金属铁尾矿按其硅、铝、钙、镁含量可分为以下几类[3]:

1.高硅鞍山铁尾矿。这种尾矿是最大类型的铁尾矿，硅含量高，其中一些含有高达83%的二氧化硅。这种尾矿一般不含价态伴生元素，平均粒度为0.04毫米. 0.2毫米.这类选矿厂有本钢南芬、歪头山、鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山、大石河、密云、水厂、太钢峨口、唐刚石人沟等。

2.高铝马鞍山铁尾矿。该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、马钢鼓山铁矿、南山铁矿、黄梅山铁矿等。其主要特点是A1203含量高，大部分尾矿不含伴生元素和组分，部分尾矿含有伴生硫和磷，粒径小于0.074mm的含量占30% ~ 60%。

3.高钙镁含量的邯郸铁尾矿。这类尾矿主要集中在邯郸的玉石洼、西石门、玉泉岭、浮山、王家子等铁矿。主要伴生元素有硫、钴和极少量的铜、镍、锌、铅、砷、金、银等。小于0.074毫米的部分占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。小于0.074毫米的尾矿占73.2%。

多金属铁尾矿主要分布在我国西南的攀西地区、内蒙古的包头地区和长江中下游的WISCO地区。这种含铁尾矿的特点是矿物成分复杂，伴生元素多。除富含有色金属外，还含有一定量的稀有金属、贵金属和稀散元素。从价值上看，这类铁尾矿中伴生元素的回收已经远远超过了主要金属铁的回收价值。例如，大冶型铁尾矿不仅含有高铁，还含有铜、钴、硫、镍、金、银、硒等。攀钢铁尾矿不仅含有大量的钒和钛，还含有钴、镍、镓、硫等。Ebo型铁尾矿含有22.9%铁矿物、8.6%稀土矿物和15.0%萤石。

(3)铁尾矿的性质

铁尾矿是选矿厂在特定的经济技术条件下，对矿石进行磨矿并选出“有用成分”后排放的废弃物，即精选精矿后留下的固体废弃物。它是一种复合矿物原料。除少量金属成分外，其主要矿物成分为脉石矿物，如应时、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物。其化学成分主要是铁、硅、镁、钙、铝的氧化物，并伴有少量的磷和硫。(表1列出了几种铁矿尾矿的化学成分)，是一种重要的二次资源[2]。

表1几种铁尾矿的化学成分(质量分数)

(4)铁尾矿的危害

由于我国矿产资源现状:矿产种类繁多，但富矿少，贫矿多；单矿少，伴生矿多；矿石成分复杂，难选矿石较多。在目前的技术经济条件下，在利用矿产资源的同时，不可避免地会产生大量的尾矿。铁尾矿处理不当给自然生态和人类社会带来巨大危害，其主要危害包括以下几个方面:

1.巨大的堆放量占用了大量耕地，覆盖了大量植被，加剧了人多地少的矛盾:

2.受技术水平、设备性能、经济条件等因素限制，导致资源浪费严重；

3.尾矿长期堆放成为地质灾害的潜在来源；

4.旱季容易形成沙尘暴，对周边生态环境造成严重影响；

5.自然景观和旅游资源的破坏抑制了当地经济的发展[4]。

二、铁尾矿的综合利用

随着矿产资源的不断开发，产生的尾矿不仅占用大量土地，而且污染环境。近年来，国内许多高校和科研院所对尾矿的综合利用开展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。专家预测，尾矿利用将是21世纪矿产综合利用最广泛、最具潜力的领域，是人们争相利用的新资源，是矿山企业振兴的坚实物质基础，是矿产开发的高技术、深层次的系统工程。尾矿综合利用被定义为一项综合性工程，其总体综合利用的总体思路[5]是:

1.在对铁尾矿进行综合理化分析的基础上，对具有再选利用价值的铁尾矿进行再选；

2.将重选后的铁尾矿简单加工为建筑材料(铁尾矿制砖)或用尾矿充填采矿空区；

3.尾矿加工生产高附加值的建筑装饰材料；

4.利用暂时无法利用的铁尾矿作为生态修复材料进行生态恢复重建。

(1)铁尾矿再选及有价元素综合回收

尾矿重选或回收有价元素是尾矿综合利用的主要和首选措施之一，包括旧尾矿的重选和新尾矿的重选。尾矿选矿不仅可以降低筑坝和维护费用，还可以节省磨矿、采矿和运输费用，还可以节省更多的设备和新技术开发投资，因此越来越受到重视。

20世纪80年代末以来，特别是90年代以来，我国一些矿山企业为了提高经济效益，相继建设了一些铁尾矿回收选矿厂，取得了明显的经济效益。如马钢南山铁矿鳌山铁矿选矿厂年产量为4万t，利用马鞍山矿业研究院设计的直径为500mm的磁盘分选机可获得产率为5% ~ 6%、铁品位为29% ~ 31%的粗精矿。经过再磨再选，可获得产率为2%，铁品位为60% ~ 63%的合格精矿。该项目已运行多年，年回收铁精矿近4万吨；利用摇床回收硫精矿，其品位可达30%以上，年回收硫精矿5万吨。

(2)铁尾矿被用作建筑材料或填充采矿空区。

1.铁尾矿被用作建筑材料。

我国铁矿石资源分布粒度细，一般需要两段磨矿，少数三段磨矿分选。因此，除了预选抛出的部分粗粒尾矿外，大部分选矿排出和堆存的尾矿都是细粒尾矿，一般尾矿粒度为

2.铁尾矿用于填充采矿空区域。

目前，我国铁矿地下开采多采用崩落法或留矿法等采矿方法，而充填采矿很少采用。这主要是因为过去我国铁矿石价格一直较低，地表裸露或浅部矿体多被开采。随着开采深度的增加，地下开采的比重越来越大，开采条件越来越困难，需要更安全、更高效的开采方法。近年来，中国铁矿石的价值被正确评估，价格上涨。特别是充填采矿技术发展迅速。此外，近年来我国环保政策对矿山企业提出了更高的要求，为铁矿实现尾矿充填创造了条件。以全尾砂胶结充填技术和高水固结充填采矿法为代表的充填新技术。

(3)利用铁尾矿生产高附加值的建筑装饰材料。

铁尾矿除可作为一般建筑材料外，还可作为主要原料生产高附加值的建筑装饰材料，如微晶玻璃。微晶玻璃是一种通过控制基础玻璃的晶化行为使微晶和玻璃相均匀分布的材料。微晶玻璃和普通玻璃的区别在于它的晶体结构，而微晶玻璃和陶瓷材料的区别在于它的晶体结构要精细得多。利用铁尾矿制备微晶玻璃，可以开发高性能、低成本的高档建筑装饰或工业抗损耐腐蚀材料，提高尾矿产品的技术含量和附加值。因此，近年来，国内外学者对此问题开展了一系列研究。如北京科技大学以大庙铁矿尾矿和废石为主要原料，制成尾矿微晶玻璃花岗岩；沈阳建筑工程学院和东北大学联合开发利用歪头山铁尾矿和新城金矿尾矿，添加调整氧化物和适当的成核剂，形成以透辉石为主晶相的建筑微晶玻璃，尾矿含量可达65%以上。

(4)铁尾矿用于生态修复。

国外很多国家都很重视土地复垦，尽管他们人多地少。如德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚都非常重视尾矿库的复垦，矿山土地复垦率达到80%。中国矿山土地复垦始于20世纪60年代，80年代末至90年代发展迅速。1988年11月，国务院颁布了《土地复垦条例》，规定了“谁破坏谁复垦”的原则。这一规定的颁布引起了有关部门的重视，有力地推动了矿山土地复垦的步伐。20世纪90年代初，马鞍山矿山研究院开展了马钢姑山铁矿尾矿库和排土场抑尘与植被复垦技术研究，收集了尾矿库复垦技术条件和抑尘相关资料，并对尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验。在此基础上，中澳基金会申报并批准了中澳合作项目。目前正在开发的“冶金矿山土地复垦专家系统”，可以为不同地区、不同气候条件、不同土壤和矿石特性的矿山提供最佳复垦方案的专家意见[6]。

三。结论

由于我国铁尾矿数量多、分布广、性质复杂，有必要系统全面地掌握我国铁尾矿资源现状，并提出合理的利用途径。目前，我国在铁尾矿综合利用方面开展了大量工作，积累了一些经验，并成功开发了一批成熟的技术和设备，应积极推广应用。今后应重点研究开发铁尾矿的整体综合利用，这是矿山尾矿资源化和无害化的最佳途径。

铁尾矿的综合利用是一项多学科、多层次、多因素的系统工程，也是一个战略性问题。它是保护有限矿产资源、促进经济发展和保护人类环境的有效手段。铁尾矿资源的综合利用任务艰巨，形势紧迫。虽然中国在这方面起步较晚，但发展很快。相信通过政府、科研机构、高校和矿山企业的紧密结合，我国矿山铁尾矿的综合利用必将取得可观的成果。

[1]朱生元。尾矿综合利用是实现我国矿业可持续发展的重要途径[J]。财经学院学报，2000，(1): 38。40

[2]孙·。M的合成

[3]王金忠。我国利用铁矿尾矿开发生产建筑材料的现状与前景[J]。建筑材料与应用，1998，04: 16-17。

[4]王金忠。我国利用铁矿尾矿开发生产建筑材料的现状与前景[J]。建筑材料与应用，1998，04: 16-17。

[5]韩·。铁尾矿综合利用技术[J].矿业快报，2007，05: 11。13

[6]张书金。中国铁尾矿资源现状及综合利用[J].材料与冶金学报，2004，12: 244。245