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尾矿再利用(尾矿综合利用的意义)

尾矿再利用(尾矿综合利用的意义) 浅谈我国尾矿资源利用的发展及建议

尾矿是选矿中分选作业的产物之一,矿石经过选别、综合利用处理后,其主要有用组分富集成精矿,而其它残留物质称尾矿,因此尾矿是矿产中有用目标组分含量最低的部分。由于技术经济条件的限制,尾矿往往在选矿时已无力再进一步分选。尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿往往数量大,含有暂时不能处理的有用或有害成分,若随意排放,将会造成资源流失,大面积覆没农田或淤塞河道,污染环境。另外,尾矿库存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重特大事故。

一、中国尾矿资源现状

尾矿问题在世界范围内普遍存在。据我国有关部门统计,全国共有12718座尾矿库,其中在建的有1526座,占总数的12%,已关闭的有1024座,占总数的8%。截至2007年,我国尾矿堆积总量为80.46亿吨,每年增加3亿吨。另据资料显示,全国有数十处尾矿库处于极大的危险之中。尾矿的大量堆积带来了资源、环境、安全、土地等诸多问题。

同时,由于我国80%的矿产资源为伴生矿,且我国矿业起步较晚,技术发展不平衡,不同时期的选冶技术差距较大,因此大量有价值的资源留在尾矿中。例如,我国铁矿尾矿的全铁品位平均为8% ~ 12%,有的甚至高达27%。以目前铁尾矿总存量45亿吨计算,尾矿中约有5亿吨铁。在矿产资源和尾矿集中的地区,富含尾矿的资源更为可观。广西南丹锡多金属矿共有61座尾矿库。在总体积为2522万吨的尾矿中,有大量的锡、锑、铅、锌、银、金、铟、镉等有色金属和砷、硫等非金属矿物。其品级均在国家工业品级指标以上,部分达到大型或特大型规模。据初步估算,有30亿元的资源。借助选矿技术的新发展,回收这些金属不亚于新建一座矿山。再如四川攀枝花铁矿尾矿中含有铜、镍、钛、钒等十几种有益成分,相当于一个大型有色金属矿。非金属矿物,如煤矸石等围岩,也是有用的材料,它们已经被挖掘到地面,所以很容易被进一步分选。此外,南方的南岭地区、湖南的郴州、广东的韶关、广西的玉林百色、云南的三江源地区、东北的很多地区都是各种有色金属成矿带。一些富含金属矿床的尾矿池甚至引起了日本和其他发达国家的兴趣。

可见,尾矿并不是完全无用的废物,它们往往含有可用于其他用途的成分。随着生产技术的发展,尾矿中的这些有用的目标组分可能被进一步回收利用。这些被丢弃的& ldquo垃圾& rdquo蕴含的价值巨大,无异于一座矿产资源的宝库。

尾矿的综合利用对我国具有重要意义。一方面,我国正处于工业化、城镇化加速发展阶段,矿产资源消耗量大,对外依存度高。尾矿的利用可以缓解我国日益短缺的资源。另一方面,我国是矿业大国,长期积累的大量尾矿的开发利用不仅可以& ldquo变废为宝& rdquo还能有效缓解资源积累带来的环境压力。可见尾矿二次利用是有商机的。因此,专家认为,当前中国矿业循环经济的任务是开发利用大量长期搁置的尾矿。但是,要实现选矿无废物排放,必须充分利用矿产资源,保护生态环境。

二、尾矿开发利用模式

矿石中主要有用成分的含量称为尾矿品位。它是选择经济合理的选矿方案和评价矿石可选性的重要参数。因此,开发利用尾矿,首先要进行地质评价。需要了解各尾矿库的物质组成、有用组分含量、尾矿分布情况(在空之间的位置)、各种可能用途的矿物原料规模、地质灾害发生的可能性及其防治评价等。因此,尾矿的开发利用应注意以下两个问题,即一方面消除尾矿造成的危害是安全生产的需要,另一方面应将尾矿作为二次资源进行再开发,提取剩余的有价金属,通过合理的规划设计,恢复耕地,美化环境。在综合利用中,尾矿有两种:回收有价组分和综合利用尾矿的所有组分。

根据尾矿的成分,尾矿大致可以分为四部分:一是尾矿中含有目前可以提取的有用成分和不久的将来可以利用的成分,是商家发展的首选。二是具有重要工业价值的零部件。目前还没有通过技术关或者技术关很高,暂时不能投入市场。比如含稀有稀土元素的矿山的尾矿要妥善保存,如包头铁矿的尾矿和与矿石同时开采的含稀土元素的矿体围岩。第三,主要尾矿多为硅酸盐矿物原料,其可能的利用方向主要是作为建筑材料和土地复垦,以及回填矿山生产巷道等。它们的利用规模与当地的经济发展程度有关。用于土地复垦的尾矿中砷、汞、铬、镉等重金属含量不能超标;用于建筑材料的尾矿中放射性物质含量不能超标;矿山生产巷道回填的尾矿不能成为地下水、地表水和土壤的污染源(水污染)。第四,可能有一小部分尾矿无法再提炼(含量或赋存状态很低),含有高放射性物质。不能用作建筑材料和回收利用的尾矿(如放射性矿山和稀土矿山的尾矿),只能采用特殊的密封措施进行处理。

从尾矿中回收有价组分是指在尾矿利用中首先考虑尽可能多地从尾矿中回收有价金属和矿物。如金川镍矿进一步从尾矿中回收镍,使镍的回收率从50%左右提高到90%。从安庆铜矿尾矿中回收铁和铜,每年可获得品位16.94%的铜精矿约2.56吨,品位43%的铁精矿约53.5吨,年产值491.5万元。新疆可可托海87选矿厂综合回收尾矿中的白云母,年产值800万元,利税273万元。

尾矿所有成分的综合利用是指尾矿可以作为一个整体直接利用,不回收有价值的成分。一般要求尾矿的理化性质和矿物组成与利用方式基本一致,有毒有害成分低于标准,即尾矿可以作为复合矿物原料进行整体开发利用。如部分尾矿可作为陶瓷的主要原料,烧成温度比传统纯料低50 ~ 100摄氏度,节能20%;尾矿用作建材原料,加工到与常规原料相同细度时,可节能近一半;通过选择最佳的工艺和设备,可以开发出具有新性能的新产品,如用黄金尾矿生产的微晶玻璃,其性能与添加黄金的高档微晶玻璃相当。

过去,我们经常使用尾矿来回收有价值的成分。虽然效益可观,但少尾矿和无尾矿的问题无法从根本上解决。尾矿全组分综合利用可以从尾矿减量化、无害化、资源化的角度入手,最有发展前景。目前,尾矿的综合利用途径主要有制备建筑材料、矿山充填、土壤改良、土地复垦等。此外,一些没有太大经济价值或二次回收后没有经济价值的尾矿也可作为地下充填材料或填坑铺路,可用于尾矿库的复垦和绿化,或建成生态公园和体育娱乐场所。

三。关于尾矿开发利用的建议

尾矿的开发利用是一个世界性难题。尾矿库的利用涉及地质与资源、采矿工程、环境保护、景观美学、生物生态学、金属毒性与毒理学等多门学科。因此,从某种程度上来说,尾矿库的开发利用比矿山更困难,对安全和环保的要求也更严格。然而,目前我国尾矿管理混乱,权属不清,开发利用缺乏整体规划。因此,我国要想搞好尾矿资源的开发利用,需要政策、资金、技术等多方面的支持,以及国家有关部门和企业的积极配合。

为进一步提高尾矿资源的开发利用,建议采取以下措施:

1.政策方面

尾矿库从设计到综合开发利用,离不开安监部门、环保部门、国土资源部门的监管。涉及到尾矿库综合利用的立法,其工作也需要各部门的配合。如果建立尾矿综合开发利用条例,可以详细列出各部门的职责,各部门各司其职,有助于尾矿的综合利用。

中国矿业联合会绿色矿业办公室总工程师乔凡生指出,尾矿综合开发利用必须有统一的法规或法律,明确尾矿库的管理权和使用权。还需要摸清国内存放尾矿的财力,进行分类,统一规划。通过统一管理,统一规划,可以根据不同类型尾矿的性能差异和不同需求,分批开发利用,而不是一哄而起。此外,规划应坚持科学性原则,如尾矿开发应先简化后复杂、先易后难的原则。

在具体实施中,要注意以下三点:一是制定和实施相关政策,支持企业进行技术研究和技术改造;同时,落实资源税减免等优惠政策,引导和鼓励社会和企业资金投资尾矿等资源利用。第二,用好中央财政资金,重点支持大企业、大矿区尾矿和& ldquo废渣& rdquo资源在工作中的运用,起到指导作用。三是加强开发准入管理,制定和完善矿业开发企业准入和监管标准,推进企业重组,做强做大矿业企业。

2.技术方面

中国在技术指导方面做得很好。& ldquo十二五规划& rdquo在此期间,为提高矿产资源综合利用水平,中国将促进伴生矿产资源的综合开发和高效利用,提高石油、煤炭等能源矿产伴生资源的综合利用能力和水平,重点发展黑色、有色、稀有稀土金属矿产伴生资源的综合利用、梯级利用和高值利用,发展非金属矿产伴生资源的深加工和综合利用。提高废物资源化利用水平,以排放量大、贮存量大、污染严重的固体废物的大宗利用和高附加值利用为重点,继续推进粉煤灰、煤矸石、尾矿、脱硫石膏、磷石膏、冶炼废渣、建筑垃圾等废物的资源化利用。

然而,我国尾矿利用的R&D能力仍然薄弱,尾矿利用方式粗放。主要原因是我国尾矿的开发利用和研究大多集中在矿山企业,没有统一的管理和协调机构。每个矿业企业都有自己的方式。由于资金和研发能力的限制,尾矿的研发往往停留在比较低的水平。对于一些难度较大的研究项目,无论是从经费方面,还是科研人员配置方面,都无法形成合力进行攻关,有些利用方式也比较粗放,无法将尾矿中的有用成分全部开发出来。

未来技术方面,要加强尾矿综合利用技术创新,研发先进技术、先进设备和先进工艺,加快研究成果转化。

四。结论。

据中国矿业联合会尾矿综合管理办公室估算,我国尾矿潜在价值约1300亿元,其开发利用带来的经济效益极具吸引力。然而,尾矿资源化仍有许多问题需要深入研究。建议相关部门做好尾矿和市场的前期调查,摸清尾矿家底,从数据上为尾矿利用和决策提供科学依据,避免决策的盲目性造成资源的浪费。技术上,我国应加大尾矿全组分利用技术的研究,开发高附加值的建筑产品,实现少尾矿、无尾矿的工艺。未来,我国需要转变观念,创新技术,实现尾矿减量化、资源化、效益化,加快建设资源节约型、环境友好型社会。

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