1 尾矿综合利用的必要性

1.1尾矿富含可回收成分。

我国矿石类型以伴生矿为主，占矿产资源总量的80%，分离难度大。另外，早期的开采技术比较落后，不同时期的经济条件也不尽相同。通常只能回收矿石中的一种或几种矿物。这使得有色金属、稀有金属、贵金属和大量非金属矿物残留在尾矿中[7，8]。就铁矿而言，年平均尾矿排放量接近1.3亿吨，尾矿中铁的品位约为11%，相当于1400万吨金属铁残留在尾矿中[1]。据不完全统计，我国黄金企业每年产生近2000万吨氰化尾渣。这些尾矿通常含有金、银、铜、铅、锌和其他有价值的金属。如果它们能够得到充分和全面的回收，将会产生巨大的经济效益为了保护矿产资源，维护生态平衡，实行良性循环，世界上的工业化国家开始兴建& ldquo二次原材料工业& rdquo并取得了显著的成效[6]。我国储存的尾矿一般品位较高，特别是50-60年代的尾矿，具有较大的开发利用价值。此外，与开发新矿脉相比，尾矿勘探成本更低，勘探结果更准确。同时尾矿库周边交通便利，基础设施比较完善，可以大幅度投资基建。尾矿库中的尾矿松散、粒度细，只需少量的破碎和研磨作业，能耗低，生产成本低。近年来，我国一些矿业公司在尾矿综合利用方面取得了良好的经济效益，如昆钢回收大红山尾矿有用成分，取得了良好的经济效益2.1尾矿的二次分离；燕山铁矿铁矿物回收每年可生产铁品位69%以上的铁精矿约5.5万吨，利润1750万元尾矿种类繁多，故选择产量大、代表性强的铁尾矿、铜尾矿、铅锌尾矿、稀土尾矿进行描述。；对某金矿尾矿进行了再利用，获得了质量较好的建筑材料，年利润总额为76.42万元对于铁尾矿的二次分选，目前已有成熟的技术回收铁矿物，获得质量较好的铁精矿。针状铁尾矿弱磁性特殊点的预富集& mdash磁选& mdash反浮选磁化焙烧& mdash目前，磁选技术已成为一种流行的铁尾矿二次分选方法。这两种方法对TFe品位低、嵌布粒度细的铁尾矿处理效果明显。得到的精产品铁品位一般在55%-67%之间，金属铁回收率高。该产品具有很高的经济价值。袁志涛等人2.2尾矿用作建筑材料的原料采用了尾矿预浓缩& mdash弱磁选尾矿的弱磁选和强磁选& mdash反浮选工艺，获得了较好的指标；唐志东等尾矿中含有的硅、铝等元素是生产建材的必需成分，因此尾矿可以作为生产建材的原料。目前国家提倡配备建筑，禁止采石，建议将固体废弃物作为资源，促进其高效利用[40]。利用尾矿作为建筑材料的原料，不仅可以实现尾矿的大宗消耗，还可以固化/稳定尾矿中的有害物质，防止有害物质的迁移。目前尾矿主要用作混凝土、陶瓷等建筑材料的原料。张等[41]利用尾矿配制混凝土，获得了性能优良的混凝土；王等[42]利用铅锌尾矿替代水泥获得自密实超性能混凝土，且浸出毒性低于国家标准；郭等[43]利用煅烧和磨细来激发硫铁矿浮选尾矿的火山灰活性，并将其添加到混凝土中，可以使混凝土具有良好的性能。利用尾矿作为混凝土原料，只需经过一段时间的养护，就可以配制出工作性能好、抗压强度高、金属浸出率低的混凝土。该方法尾矿利用量大，利用效率高，无二次污染，具有很大的开发应用前景。由于尾矿的元素组成能够满足陶瓷成型的要求，因此利用尾矿制备性能更好的陶瓷材料是可能的，如王等[44]利用白云鄂博尾矿和C & amp将固体废弃物组合制备陶粒，为陶瓷工业提供了两种可利用的新原料；刘等[45]以铅锌尾矿和赤泥为原料，经980℃烧成获得性能良好的泡沫陶瓷。Xi等人[46]利用钛尾矿和废玻璃制备了性能优异的多孔玻璃陶瓷。利用尾矿制备的地质聚合物作为建筑材料也是尾矿综合利用的一个重要方向。如魏等[47]利用钒尾渣经机械活化后制备高强地质聚合物；平等人[48]制备了粉煤灰和铁尾矿基聚合物；焦等人[49]利用高硅钒尾矿制备了地质聚合物。研究表明，钒尾渣可以作为一种潜在的耐火聚合物原料。此外，尾矿还可用于制备多孔砖[50，51]、微晶玻璃[52-54]和保温材料[55，56]等。从上面可以看出，尾矿由于其成分可以满足建筑材料制造的要求，只需通过一些工艺处理，如烧结、养护等，就可以得到符合国家相关标准的建筑材料。因此，利用尾矿生产高附加值的建筑材料是实现尾矿综合利用的极好途径。利用尾矿制备建筑材料可以大量吸收矿石，实现尾矿的高值化利用。采用强磁预富集& mdash磁化& mdash研磨& mdash采用弱磁选工艺对袁家村铁矿选矿厂综合尾矿进行处理，最终获得铁品位为61。铁作业回收率为80。回收率为55 . 91%。获得了98%的原矿。李等2.3尾矿在农业生产中的应用采用磁化焙烧& mdash采用磁选工艺处理鞍山选铁尾矿，获得铁品位为61。回收率为88 . 30%。获得了20%的产率。华宅等人尾矿在农业上的应用主要有三种，即制备肥料、用作土壤改良剂和回收尾矿。尾矿通常含有植物生长所必需的微量元素，如锌、锰、铜、钼、钒、硼、铁和磷等。尾矿经过一系列处理后可以制成肥料，可以改善土壤结构，提高土壤肥力，使农作物茁壮成长，增加农业产量。利用尾矿制备肥料的研究很多。如马鞍山矿业研究院做出了磁化尾矿肥料，并实现了规模化生产[57]；周云等人[58]用生物炭木醋液处理磷尾矿堆肥。结果表明，这两种物质能有效促进磷尾矿的堆肥过程和磷的降解。尾矿用作土壤改良剂的主要原理是尾矿中含有的成分能与土壤中的有害物质发生反应，阻止有害物质在土壤中的迁移。如穆等[59]利用酸浸后的铜尾矿制备硅铁土壤改良剂修复被金属污染的土壤，对土壤中的Cd、Cr、Pb具有良好的植物稳定性；雷等[60]利用铁尾矿和锰尾矿作为土壤改良剂修复砷污染土壤，取得了良好的效果。由此可见，尾矿土壤改良剂能够有效修复污染土壤。铜、铅、锌占有色金属行业产能的绝大部分，其产生的尾矿量相当惊人。因此，铜尾矿和铅锌尾矿的资源化利用也引起了人们的广泛关注。减少了污染物的迁移，同时修复了环境，也吸收了尾矿，以废治废。尾矿资源化也是尾矿在农业生产中的一个重要应用。目前，尾矿的复垦通常采用生物法或微生物法，可以降低土壤中可溶性重金属的含量，实现重金属的稳定化。在国外，通常采用生物或微生物方法来回收/修复尾矿，尾矿的最高回收率可达80%。中国的尾矿复垦/恢复起步较晚，但其发展仍相对较快[61]。国家有关部门出台的相关规定极大地促进了尾矿资源化的发展[62]。20世纪90年代末，甘德清等[63]针对唐山中小型铁矿生产过程中排放的尾矿造成的危害，进行了为期三年的作物适应性种植，复垦尾矿90 hm2，复垦率达到30。26%，复垦经济效益1550万元，年种植效益19.6万元。目前对尾矿资源化/修复的研究较多，如李等[64]以生物炭/凹凸棒石为改性剂，利用龙葵修复矿山。结果表明，植物根系对重金属吸收有明显影响；刘等[65]用外生菌根接种马尾松提高植物对重金属的吸收率，可有效降低土壤pH和重金属含量，增强土壤酶活性，具有较大的应用潜力；张等[66]利用盐地碱蓬和拟南芥处理尾矿。一方面，这两种植物对重金属的耐受性好，能有效修复尾矿；另一方面，微生物群落可以增强植物的抗性和富集作用；王等[67]为了弥补单一植物修复尾矿的不足，采用野外正交试验，将植物、微生物和改良剂综合运用于矿山尾矿修复，以达到最佳修复效果。对攀钢早期尾矿进行处理，利用磁选从尾矿中回收铁，利用磁选进行预富集& mdash微气泡浮选法回收钛已投入工业生产。唐等2.4尾矿回填采用磁选进行预富集& mdash沸腾焙烧& mdash弱磁选工艺从铁矿石中回收铁矿石，最终获得铁品位为65。回收率为94 . 91%。60%.孙回填可以大量吸收尾矿，是一种极其有效的尾矿减量化利用技术。尾矿充填技术有很多种[68]，其中胶结充填技术是目前最常用的。该技术将细砂等惰性材料和适量的凝胶材料与水混合制成充填材料，可以提高原地采矿的回收率。尾矿常与其他固体废弃物一起用于制备充填料，因工程建设回填至采矿空区或其他地下空区。如楚等[69]利用铁尾矿、河道底泥和电石渣制备矿区回填材料空，降低了建设成本；刘等[70]制备超细尾矿-高炉渣充填材料，用于充填矿区空；万等[71]用铁尾矿回填地源热泵()地下空区域，结果表明该方法可行；尹等[72]利用水泥和硫化矿尾矿制备尾矿充填体，对地下采场充填设计具有重要的参考价值；郑等[73]采用MgO活化磨细矿渣作为硫化尾矿的胶凝材料，研究结果表明，养护28天的砂浆满足相关强度要求。从上面可以看出，用尾矿回填采矿空区可以代替原来的水泥胶结充填料。这种方法不仅可以大量吸收尾矿，还可以降低充填成本。目前，尾矿常与冶炼渣等具有一定活性的工业废弃物混合配制回填砂浆，可实现全尾矿胶结充填，既满足了回填的技术要求，又综合利用了工业废弃物，具有发展前景。目前，利用尾矿作为胶结材料充填采矿空区已经取得了一定的成功。采用了悬浮磁化焙烧& mdash磁选& mdash采用浮选工艺对铁尾矿进行了二次分选的中试研究。在最佳工艺条件下，可获得铁品位为58。回收率为57 . 67%。82%的产率。另外，对于铁尾矿的二次分选，不仅可以回收金属铁，还可以回收其他矿物。杨惠芬等3尾矿综合利用中存在的问题采用氧化酸浸& mdash酒石酸络合回收铅渣和铁尾矿中的锑和铜:郑强等尾矿综合利用存在很多问题，主要表现在以下几个方面:用盐酸浸出白云鄂博铁尾矿，可有效回收尾矿中的稀土元素。对于铜尾矿，二次分选法包括用还原剂&mdash还原焙烧；研磨& mdash磁力分离(1)尾矿综合利用技术取得了很大进展，但由于其工艺复杂，效率低，有些工艺不适合偏远地区，尾矿综合利用技术受到了很大的制约。，浮选[24，25]和浸出[26，27]。烘烤& mdash研磨& mdash磁选工艺是将铜尾矿中的铜、铁等金属用还原剂还原成单质金属，然后研磨成细粉，最后通过磁选回收。浮选可以通过采用不同的工艺和药剂实现铜尾矿中有用组分的二次分离；化学浸出工艺可以实现铜尾矿中各种有价金属的回收和利用。铅尾矿中铅、锌等金属品位高，回收价值高，进行二次分离意义重大。铅尾矿的二次选矿方法有很多种。除了传统的选矿技术[28-30]之外，还有许多新技术，如磁化焙烧& mdash磁分离工艺[31]，可有效回收金属铁并富集其他金属；离心介质分离技术[32]可将铅锌尾矿分为轻、重两部分，重部分含有大部分有用矿物，可后期处理回收；化学浸出[33]是一种传统的浸出工艺，基本可以实现铅和锌的完全回收；微生物浸出[34]是一种利用细菌浸出铅锌尾矿的新工艺。与化学浸出相比，其浸出率较低，但二次污染较少。稀土是重要的国家战略资源。稀土尾矿中含有大量有用矿物，特别是REO，必须尽可能地回收。稀土尾矿的二次分离方法包括传统的选矿工艺，如单一浮选[35]和& ldquo浮选凝聚磁选& rdquo[36]还有浮选& mdash磁选& mdash重力分离组合工艺[37]，也与超重力& mdash焙烧[38]，磁化焙烧& mdash[39]和其他新工艺，所有这些都可以有效地从稀土尾矿中回收有价值的REO成分。由上可见，铁尾矿二次分选工艺成熟，回收效果好，精矿产品指标很高。而且铁尾矿的二次分选不仅回收了铁组分，还回收了镓、铜、镍等有价物质。铜、铅、锌尾矿的二次分选工艺有很多种，包括传统工艺，如浮选、化学浸出、生物浸出、离心重介分选和磁焙烧& mdash磁选等新工艺可以回收尾矿中的有用成分，但与传统工艺相比，新工艺不易造成二次污染，应大力发展新技术替代传统工艺。稀土尾矿的二次分离工艺有多种，基本可以将REO从尾矿中分离出来，实现高效富集。总的来说，尾矿二次分选可以尽可能地从尾矿中分离出有价金属，实现尾矿的资源化利用；同时，尾矿的二次分选可以大量吸收尾矿，变废为宝。。由此可见，尾矿已经严重制约了矿业的绿色发展和可持续发展，同时也成为破坏环境和危害安全的重要因素。只有综合利用尾矿，才能解决尾矿带来的问题，增加矿山企业的利润。。江西铜业公司选矿厂每天排放约8.3万吨尾矿，每个选矿厂的尾矿池中已经堆积了9000万m3的尾矿。充分利用这些尾矿将产生可观的效益。从上面可以看出，尾矿中含有大量可回收的有用组分，但由于种种原因，这些组分只能以尾矿的形式储存。但以现在的选矿和冶金技术，完全可以回收利用，补充日益枯竭的矿产资源。

1.尾矿中含有丰富的非金属资源。

尾矿中含有大量的应时、长石、角闪石、辉石、方解石、白云石、硅酸盐矿物和镁硅酸盐矿物，是由侵蚀作用产生的。主要化学成分有硅、铝、钙、镁等。，其中硅和铝的含量相对较高。目前，尾矿已被广泛用于修筑路基、制造建筑材料和回填矿区空区域，进一步提高了资源利用率，同时使矿山企业获得了良好的经济效益。因此，有必要充分利用尾矿资源，特别是其中所含的非金属资源。

1.3尾矿有严重的危害。

目前尾矿的处理方法主要是尾矿堆存，会占用大量农林用地，破坏其所在区域土地资源的配置。此外，一些偏远地区的矿山选矿厂或乡镇小型选矿厂会将尾矿直接排放到自然环境中，对环境造成极大的破坏。如辽宁海城堆积的菱镁矿尾矿和废弃矿区，对周围土壤造成了严重影响，土壤养分和微生物生物量明显下降与国外相比，我国尾矿开发利用的理论研究和实际应用还有很大差距。但近年来，由于政府和有关部门的重视，情况有了很大改善，大量高校和科研院所开始与矿山企业密切合作。目前，尾矿的综合利用取得了显著的成绩，即实现了尾矿的资源化、减量化和无害化。本文将从尾矿的二次分选、尾矿用作建筑材料、尾矿在农业生产中的应用以及尾矿的回填利用四个方面进行阐述。。尾矿库表面的尾矿受到风吹日晒，脱水形成大量粉末，随风向尾矿库周围飘散。严重时甚至会形成沙尘暴，严重污染大气，影响居民出行。尾矿坝溃决是尾矿库巨大危害的一种表现。例如，2006年4月30日，陕西商洛镇安县黄金矿业有限公司尾矿库发生尾矿库溃坝事故，20万m3尾矿外泄，76间房屋被毁，22人被埋。2008年9月8日，山西省襄汾县塔尔山铁矿尾矿库溃坝，26 . 8万m3尾矿倾泻而出。事故波及下游500米矿区的机关、集贸市场和民房，共造成277人死亡，33人受伤，4人失踪，直接经济损失9616.2万元。综上所述，尾矿不仅会破坏环境，还会威胁人身和财产安全。鉴于尾矿的巨大潜在危害，迫切需要通过各种综合利用途径吸收尾矿。

1.4 .尾矿综合利用具有较高的经济效益。

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2尾矿的综合利用途径

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(2)有些尾矿处理技术仅处于实验室研究阶段，距离实际应用还有很长的路要走。比如高值利用和大宗消耗技术还只是在研究阶段，要推广到生产应用还需要一段时间。这就需要相关部门出台专门的激励政策措施，鼓励尾矿综合利用技术创新，争取早日在理论和技术上有所突破。

(3)环保呼声越来越高，相关法律法规陆续出台。但由于相关企业缺乏环保意识和相关处理设备，尾矿的回收和综合利用不到位。同时，管理部门监管不严，资源回收宣传管理不到位，导致尾矿综合利用失败。

(4)科研与生产的联系不够紧密，导致很多技术无法直接应用到实际生产线上。另外，投入小，科研成果转化率不高，科研成果推广慢，不能转化为现实生产力。

4结论

尾矿作为大量的工业固体废弃物，对矿山及其周边环境造成了极大的危害，同时也限制了矿业的可持续发展。如今矿产资源日益枯竭，矿石品位下降，环保要求越来越严格。以多种方式综合利用尾矿资源是必然选择。对于矿山企业来说，要深入贯彻环保要求，把环境保护贯穿于矿山开发的全过程；同时，依靠科技创新，结合矿山自身条件，实现尾矿的无害化、减量化和资源化利用，回收有用有价成分，开发高附加值、应用广泛、多功能的新材料。利用市场机制和政策条件，尾矿资源的综合利用将获得巨大的经济效益和社会效益。