【doc】国内外尾矿综合利用浅析

【doc】国内外尾矿综合利用浅析 国内外尾矿综合利用浅析 ?综述 中国资源综合利用 ChinaResourcesComprehensiveUtilization2005年11月第11期 国内外尾矿综合利用浅析 程琳琳,朱中红 (青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266520) 摘要:结合国内外一些实践经验,综合阐述了当前尾矿资源开发利用的发展.尤其是某些国外先进 的治理模式,值得我们学习借鉴. 关键词:尾矿生态化;综舍利用;复垦植被;建筑材料 中图分类号:TD98文献标识码:A文章编号:1008-9500(2005)11-0030—03 Study0nComprehensivelyUtilizingTailingsatHomeandAbroad ,Linlin,"Shenhong (SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity. Qingdao266520,China) Abstract:Thepaperstatesthedevelopmentofcurrenttailings'utilizationinlightofsomeexpe rience athomeandabroad.Particularlysomeadvanceddisposalmodeatabroaddeservestudy. Keywords:tailingstobiodiversity;comprehensivelyutilizing;re—vegetation;buildingmaterials 尾矿的产生量在 随着冶金工业的迅速发展, 不断增加.当前,世界各国每年排出的尾矿量约 50亿t,我国2000年尾矿排放量达6亿t左右. 随着尾矿量的增多,尾矿坝越堆越高,堆坝和管 理工作越来越大,越来越困难,特别是细粒尾矿 及浮选厂排出的尾矿,对农田,水源产生污染,严 重影响着环境.因此,如何将尾矿加以利用,变废 为宝,是人们十分关心的一个问题. 1尾矿综合利用途径及现状 对尾矿的综合利用开发研究国外进行的较 早.美国,加拿大,前苏联等国均投入了大量资 金,并已取得了明显的经济效益和社会效益.目 前尾矿的开发利用主要是二次回收有用组分,深 加工和整体利用. 1.1尾矿二次回收 尾矿中有价金属的二次回收是尾矿综合利 用的一个重要方面.我国许多矿山],如内蒙古包 头,四川攀枝花,湖北大冶,浙江东风萤石矿等一 些矿山尾矿中都含有多种有价金属.如果对这些 有价金属加以回收利用,必将带来可观的经济效 益和良好的社会效益. 我国矿产资源的一个重要特点是单一矿少, 共伴生矿多.由于技术,设备及以往管理体制等 原因,尾矿中含有的多种有价金属和矿物未得到 完全回收.目前也只有为数不多的矿山回收利用 尾矿中的有价组分],如甘肃白银公司从尾矿中 回收铜,硫,金,银;金川公司从尾矿中进一步回 收镍及铜,钴,银,硫,铂族等有价金属;山东三山 岛金矿从尾矿中回收硫精矿,铅;山东多家金矿 从尾矿中回收石英精矿及绢云母;河北邯郸矿山 局从铁矿尾矿中再选回收铁及硫,钴;河北黑山 铁矿从尾矿中回收钛,硫等. 1.2尾矿的整体利用 要实现无尾矿矿山生产最终依赖于尾矿的 整体利用.但尾矿的整体利用应尽可能避免简单 的低层次利用形式,必须在尾矿开发利用有关原 则的指导下,根据尾矿资源的具体特点,研究开 发不同层次的整体利用产品,实现尾矿资源开发 利用最佳综合效益,加强污染机理和综合治理对 策研究. 1.2.1利用尾矿生产建筑材料 目前国内外已经开发出来的尾矿建筑材料 很多【3],最为常见的产品包括微晶玻璃,建筑陶 瓷,尾矿水泥,铸石制品,玻璃制品,尾矿肥料和 灰砂砖等. 1.2.1.1微晶玻璃是目前层次最高的尾矿整体 收稿日期:2005-08-05 作者简介:程琳琳(1977一),女,山西阳泉人,硕士研究生,研究方向:固体废弃物处理 与资源化技术. 一 30— 第11期程琳琳等:国内外尾矿综合利用浅析?综述 利用产品.通常以高硅型尾矿,铝硅质尾矿,碱铝 硅质尾矿,钙铝硅质尾矿为主料获得,广泛应用 于建筑装饰业,化工和电子工业. 1.2.1.2铸石制品主要从铁硅质尾矿,铁,镁, 钙含量较高的复合成分尾矿为主料获得. 1.2.1.3玻璃制品尾矿玻璃制品主要包括各种 瓶罐玻璃,部分色玻璃,少数光敏玻璃或平板玻 璃,多数尾矿玻璃制品是以硅质,铝硅质,碱铝硅 尾矿为主料获得的. 1.2.1.4建筑陶瓷主要用于建筑业,视建筑陶 瓷种类不同,可以多种类型尾矿,特别是粘土矿 物型尾矿为主料获得. 1.2.1.5尾矿水泥一般以具火山灰性含钙尾矿 为主料获得,亦可以钙镁质尾矿为辅料获得. 1.2.1.6尾矿肥料绝大多数尾矿肥料属于微量 元素肥料,一般从无污染组分,富含有利于植物 生长促进土壤营养组分转化吸收和质量优化的 微量元素的尾矿获得,部分属于复合矿物肥料或 土壤改良剂,通常从含钙,镁,锰,磷等组分较高 的尾矿获得. 1.2.1.7免烧砖又叫灰砂砖或钙化砖,主要用 于工业或民用建筑,一般以比重较轻的细粒尾矿 为主料经钙化处理而获得.除上述各种产品外, 还有部分尾矿被用作工艺美术陶瓷,日用陶瓷原 料,混凝土骨料,铁路道渣,砂浆,筑路砂石等. 我国在尾矿制砖方面进行了积极有效的探 索,取得了可喜成果,既可生产建筑用砖,也可生 产路面,墙面装饰用砖[41. 1.2.2利用尾矿复垦植被 国外许多国家尽管人少地多,但对土地复垦 十分重视.如德国,加拿大,美国,俄罗斯,澳大利 亚等都十分重视对尾矿库的复垦工作,矿山的土 地复垦率已达80%.美国明尼苏达州东北部是世 界上铁矿石储量最丰富的地区之一,岩层以铁燧 岩为主,尾矿呈碱性,无毒,有机物含量低,氮,磷 含量较高,有机质偏低.从20世纪90年代开始, 美国矿业总署联合一些矿业公司着手研究该尾 矿作为复垦土的利用价值[5],对其营养结构重新 进行了科学调整,加入了煤浆,庭院堆肥产品,城 市生活垃圾及纸浆,这些物质的特点是含水率 高,富含有机质,氮,磷含量低.调整之后的尾矿 复垦土其植物生长率大大提高,可以种植雀麦 草,紫花苜蓿,草木樨及各种牧草,而且三年之后 就能够进行自我调节,不再需要以往的营养调整 措施. 我国矿山的土地复垦工作起步于上世纪60 年代,在80年代后期至90年代进展较快.1988 年l1月,国务院颁布了《土地复垦规定》,制定了 "谁破坏,谁复垦"的原则.这一规定的出台,引起 了有关部门的重视,有力地促进了矿山土地复垦 工作的步伐.马鞍山矿山研究院于上世纪90年 代初,在马钢姑山铁尾矿库和排土场开展了扬尘 抑制及植被复垦的技术研究,对尾矿库复垦的技 术条件以及扬尘抑制有关资料进行了收集,并在 尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验.目前,正 在开发研制的"冶金矿山土地复垦专家系统"可 为不同地区,不同气候条件,不同土壤及矿石特 征的矿山提供有关最佳复垦方案等方面的专家 咨询. 1.2.3利用尾矿建立生态区 加拿大纽芬兰省的拉布拉多市周围有广阔 的湖泊,湿地及森林,自然生态环境非常优良.加 拿大铁矿公司(IOC)的一个铁矿场就位于这里. 在过去的40年里,IOC向Wabush湖内排放了近 2300万t尾矿,尽管处理量在不断调整,但仍然 对该湖的自然环境和生态环境产生了重要的影 响.尤其在排放点附近形成了一条20km长的红 色污染带,不仅影响了人们的休闲,破坏了地区 的生态环境,而且对各支流造成了潜在的污染. 为了解决这一问题,IOC联合当地政府,各投资 方,环保组织及一些高校等积极制定尾矿管理方 案,最终确立了"尾矿生态化"(TB1) 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ]. 该计划的主体工程是沿排放点在Wabush湖 内修筑一道堤坝,排放的尾矿被围在一定的区 域,以便为减少污染和湖水的复原创造条件.在 尾矿排放区域人为的建造一些陆地和人工湿地, 种植品种不同的当地植物,进一步优化周围环 境.随着尾矿的不断排入,原先的一些低洼地带 逐渐形成了沼泽盆地,水圈,丘陵地等彼此交错 的嵌花式地形,为多种当地野生动物提供了栖息 地.其中,人工湿地种植模式不仅有利于恢复生 态系统,而且它比传统的种植方法费用低,进一 一 31— ?综述中国资源综合利用第11期 步降低了尾矿管理的运作成本.加拿大铁矿公司 (IOC)的这种尾矿管理工程(TMP)证明了能把尾 矿管理当中的运作风险转化为市场机遇,值得各 国学习和借鉴. 1.2.4利用尾矿作充填料 尾矿做井下填充物也是尾矿利用的一种方 式.其工艺简单,耗资少,降低了充填成本和整个 矿山生产成本,降低矿石贫化率和损失率,提高 了回采率.许多金属矿山现都采用尾砂充填技 术,通过管道自流输送尾砂胶结充填料.充填骨 料有分级尾砂,全尾砂和细砂混合料以及全尾砂 等数种,不仅解决了尾矿堆存问题,避免了环境 污染,而且能够防止采矿造成的地面塌陷等地质 灾害,还可大幅度提高矿石回采率.尾砂全水速 凝低浓度充填应用潜力较大,它可以解决井下充 填料不足,免去选矿厂脱泥工序以及细泥筑坝困 难等一系列难题.山东招远金矿灵山分矿采用高 水固结尾砂充填采矿法,试验结果比原来水泥河 沙胶结充填工艺优势明显,提高了生产能力,节 省了费用.从实践来看,来源广泛的尾砂代替砂 石作井下大面积充填在技术上可行,经济上合 理,是矿山正在推广的一项新工艺. 另外还可以利用尾矿充填露天采坑或低洼 地带,再造土地.一些矿山露天采矿结束后,露天 采坑改作尾矿库也是一条好途径,但应做好深部 矿体的保护工作,矿坑底部排尾时,应经过技术 分析论证,采取尾矿固化措施,以免给今后地下 开采造成事故隐患和不必要的矿石损失. 2尾矿资源开发利用的建议 尾矿综合利用是一项多学科,多层次,多因 素的系统工程,也是一个带有战略性的大课题, 是保护有限的矿产资源,促进经济发展,保护人 类环境的一种有效手段.尤其对于我国来说,尾 矿资源的综合利用还在起步阶段,还存在许多问 题,所以更要坚持走依法,科学,有序的可持续发 展之路,一定要遵循国务院有关"国家矿产资源 综合利用的方针政策"的"五项原则"[71. (1)在生产建设上,要坚持综合开发,综合利 用资源的原则.逐步改变粗放排泄的作法,新建 和扩建项目必须坚持资源综合利用工程与主体 工程同时设计,施工和投产. (2)在资金筹措上,应实现"以废养废"的原 一 32一 则,坚持自力更生为主,同时国家给予适当扶持. (3)在利益分配上,要实行"谁投资谁受益" 的原则,适当兼顾国家,企业和个人利益. (4)在管理体制上,要打破企业,行业,地区 界限,在自愿互利的原则下,建立各种形式的资 源综合利用联合体. (5)在科技开发上,要坚持科研和生产相结 合的原则,积极支持科研单位开展资源综合利用 方面的科研工作. 3结语 矿山企业是国民经济基础工业,矿业的开发 为人类提供了各种宝贵矿产资源和丰富能源,但 也占用和破坏了人类赖以生存的大量土地资源, 污染了自然环境,破坏了植被,造成了水土流失 和土质恶化.尾矿的利用,环境的治理需要有关 部门制定具体的方针政策和法律措施给予保证, 在资金方面给予支持,在税收方面给予优惠.同 时各选矿厂要加强同高校及科研部门的配合,从 矿山资源特点和条件出发,以资源化,无害化为 原则,以开发高附加值,多功能新材料作为技术 攻关的核心,这样尾矿的开发利用必将会产生巨 大的经济效益和社会效益. 参考文献 1刘世伟.我国铁尾矿资源综合利用的现状及发 展前景[J].金属矿山,1989(8) 2刘玉强,郭敏.我国矿山尾矿固体废料及地质 环境现状分析[J].中国矿业,2004,13(3) 3李毅,谢文兵,董志明,等.尾矿整体利用和环 境综合治理对策研究[J].矿产与地质,20O3,98(4) 4吴德礼,朱申红,王铮.国内外矿山尾矿综合利 用现状与思考[J].青岛建筑工程学院, 2o01(2) 5DavidA.Felleson.IronOreandTaconiteMine ReclamationandRevegetationPracticesonThe MesabiRangeinNortheasternMinnesota.IronOre andTaconiteMineReclamationandRevegetation, 20o0 6Pettersen&Partners.BuildingBiodiversityfrom Tailings.Iron0reCompanyofCanada,2004 7黎谊锴,杨保疆."南丹式"尾矿资源开发利用的 恩考[J].南方国土资源,2004(5) (责任编辑/赵建国)