我国尾矿 

矿产资源读书报告

题目：我国尾矿排放现状及危害防治措

施

姓名：王媛媛 学号：0117 教师：赵先银 日期：2012/12/10

我国尾矿排放现状及危害防治措施

前言

矿产资源作为国家重要的战略资源，是人类社会赖以生存和发展的物质基础，被誉为现代工业的“粮食”和“血液”，国民经济的高速发展，加速了人类对矿产资源的掠夺，但其资源量有限、不可再生和短期内不可替代的属性使得地球环境面临巨大的压力。

目前，我国已有2／3的国有矿山进入老年期，由于技术水平有限、生产设备落后等原因，产生的尾矿量以每年约6亿吨的速度递增。据不完全统计，我国现有尾矿库已达12718座，尾矿堆存总量约loo亿吨，而尾矿的综合利用率平均仅为7％左右，资源损失和浪费现象十分严重。

因此，有效、合理地利用尾矿，实现尾矿的资源化利用尤为必要。尾矿的综合利用，不仅能回收大量矿物资源，提高矿产资源利用率，还能节约土地资源，有效地缓解尾矿堆存产生的生态环境问题，促进绿色矿业和循环经济发展。推进尾矿资源的合理．有效和综合利用，不仅是实现资源与环境的可持续发展的需要，也是“珍惜地球资源，转变发展方式”的重要举措。

尾矿的排放现状

在国外，美、俄等一些矿业发达的国家早在20世纪60年代初期就开始了对尾矿进行回收利用的研究工作，取得了突破性进展，目前一些矿山已实现了无尾工艺生产。我国的尾矿综合利用工作开始较晚，但近年的进展十分迅速，并在尾矿中回收有价组分、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂等方面已经取得了可喜成果，获得了明显的经济和社会效益。

根据《中国环境统计年鉴—2011》统计,全国黑色金属、有色金属、非金属及其他采矿业2010年产生的工业固体废弃物量达万t,其中得到处置的废弃物为万t,占总量的%,综合利用的废弃物为万t,仅占总量的%,而对于尾矿的综合利用,其数值更低。在以往的矿山开采过程中,由于矿石自然品位较低、采选和加工技术及设备落后等原因,导致大量具有可回收资源的尾矿废弃。近年来,虽然企业开始逐步重视尾矿的综合利用,但仍存在以下问题:其一,尾矿产生量巨大,但利用率极低;其二,尾矿综合利用的技术装备水平有限,尚需加大技术资金的投入;其三,对尾矿综合利用重要性虽有一

定认识,但认识程度不够;其四,政策法规不够完善,现有政策对尾矿综合利用支持力度不够;其五,缺乏关于尾矿综合利用的基础数据统计,相关基础工作仍很薄弱。由此可见,我国尾矿综合利用仍任重道远。

尾矿的危害

国内外对于尾矿的处理，不论尾矿中有用矿物是否有回收价值，大都是在地面予以堆存。由于尾矿的产出量庞大，自然安息角小，如采用自然堆存的方法，则不能堆得太高，因而必须建坝堆存，占用大量田地。此外，由于尾矿的体重小、表面积大，遇水容易流走；而在原地干燥之后，遇风又容易飞扬，因此，必须进行防洪、尾矿堆表面覆土等措施。否则，被风吹扬，尾矿粉尘污染大气；被水冲走，流入农田，危害农业生产；流入江河，污染河水，破坏水质，填塞河道，造成公害；如建坝不稳固，防洪不周密，尾矿随洪泛滥，尾矿坝溃决会淹没村庄、毁坏田地、甚至死伤人畜。所造成的灾害损失无法估计。

随着现代工业的飞跃发展，矿山选厂排出的尾矿量与日俱增，同时伴随着富矿资源的日益枯竭，贫矿资源开采比重的不断增大，金属矿山选厂数目日益加多。因此，金属矿山选厂排出的尾矿量急剧增加，有的已堆积成山，造成了很大的灾害。如广东紫金矿业尾矿坝溃坝事件等，给人民群众生命财产安全造成巨大危害。

尾矿处理方法

国外在合理的利用矿山资源、保护自然环境方面开展了一系列科学研究工作，目前对尾矿处置方法除工程建设、建筑材料、磁化肥料和土壤改良剂以外，主要有：①无废料开采技术——尾矿用作充填采空区；②尾矿深海排放；③利用露天采坑排放尾矿等几种尾矿处置方式。上述几种方式不仅可以充分利用矿产资源，提高企业的经济效益，而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害。

前苏联对尾矿处理问题非常重视，早在70年代就开始进行采选无废料工艺的研究。从80年代初开始陆续制定了一些为矿山设计采选无废料的工艺流程，从铁矿山扩展到钛铁矿、萤石矿和金矿。如库尔斯克磁异常区的克罗布科夫斯克铁矿开展了地下采选无废料生产工艺的研究，该矿将选矿厂产出的尾矿全部用于井下充填采空区，从而实现采选无废料生产工艺。该项技术主要包括尾矿输送技术、尾矿的特性、充填材料强度等，采用该技术后，尾矿库不再占用农田，不会产生扬尘和污染矿区大气的现象，矿山周围的环境得到了保护

国内的尾砂处置方法主要是地表尾矿堆放和用于充填采空区两种。其中尾矿库堆存是处理尾矿量最大的一种尾矿处置方法；随着充填采矿技术的不断发展与进步，尾矿用于充填地下采空区也占有相当大的比重，但仅限于贵重金属和有色金属矿山，而铁矿山因其自身价值偏低而难于推广应用，其选矿厂产生尾矿以地面建尾矿库堆放为主。随着国家土地政策的变化、环境保护的需要，以及矿山由于开采而存留大量采空区或露天采坑或地表塌陷区给矿山生产带来的安全隐患，国内的矿山开始探索研究利用地表塌陷区、地下采空区或露天采坑改作尾矿库进行尾矿的处置。

尾矿的综合利用

一、 尾矿再选，利用尾矿回收有用金属和矿物。

以黄金尾矿为例。大部分黄金矿床矿石中都伴有银、铜、铅、锌、硫等多种金属。由于过去采金及选冶技术落后，致使相当一部分金、银等有价元素丢失在尾矿中。

从尾矿中回收铅、锌不同于传统的铅锌硫化矿回收，究其原因主要是：（1）金精矿中的铅锌矿物在氰化浸出过程中经历了细磨和长时间的充气搅拌，出现严重过磨，呈现“类胶态”分散体系，致使浮选困难；（2）大量泥质矿物和残留氰化物使矿物表面形成亲水性薄膜，使捕收剂失去了对各种矿物捕收的选择性；同时薄膜也阻碍捕收剂与矿粒表面的吸附，增加了浮选分离难度。贺政等通过预处理，采用组合捕收剂、控制矿浆电位及PH等一系列技术措施，实现了超细粒浮选的工业生产， 铅、锌品位分别达到%和%，回收率为%和%。吴向阳等采用浓硫酸强氧化作用和活性炭的吸附等矿浆预处理技术，在酸性介质下采用混合浮选工艺，提高氰化尾渣中铅锌矿物资源的综合利用率。

二、 用作矿山地下开采采空区的充填料。

利用分级尾砂作为矿山充填料的胶结充填技术已经被国内外矿山广泛应用。全尾矿充填采空区

一方面可以使尾砂废料得到合理利用，另一方面可以省去尾矿库、改善矿山环境，具有经济、环境和安全等多项效益。目前，国内采用全尾矿充填采空区主要有全尾砂胶结充填和高水固结全尾砂充填两种方法。

全尾砂胶结充填工艺包括高浓度尾矿制备的脱水系统、充填浆料搅拌系统、泵压输送或重力自流输送系统、检测系统等，其中脱水系统和搅拌系统是影响充填效果的关键。通过全尾砂胶结充填，解决了矿山选厂尾砂的排放问题，实现了矿柱回采，矿石回采率由60％提高到80％以上，并实现了矿山采矿、选矿、充填三者互为依托、综合平衡的良性闭路循环。

高水固结全尾砂充填的实质是，在尾砂胶结充填工艺中，不是用水泥而是用高水材料作为胶凝材料，以全尾砂作为充填骨料，按一定比例加水混合后，形成高水固结充填浆料。高水速凝固化材料(高水材料)由甲、乙两种组分构成，甲料是以铝酸盐、硫铝酸盐或铁铝酸盐等为主要成分的特种水泥熟料加入适量缓凝剂共同研磨制成的粉状物料，乙料是以硬石膏、生石灰与若干种促凝剂共同研磨制成的粉状物料。甲、乙料单独加水制浆在24 h内不沉淀、不凝固，但二者混合之后能在30 min内凝固，形成高含水的钙矾石、水化氧化铝凝胶体等。充填时，甲、-乙料需要分别制浆，利用两套制浆系统、两套管路分别输送，至井下充填工作面前数十米进行混合后流进采场，即会迅速水化、凝结、硬化。高水固结充填浆料充人采场后，不用脱水便可以凝结为固态充填体。高水固结充填与常规胶结充填相比，具有浆料浓度范围大、凝固速度快、不脱水、接顶效果好等特点，解决了井下的环境污染、降低了工人的劳动强度，因此，在应用上有明显的优越性。

三、用作建筑材料的原料：制作水泥、硅酸盐尾矿砖、瓦、加气混凝土、铸石、耐火材料、陶粒、玻璃、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花砖、泡沫材料和泡沫

玻璃等。

由于尾矿由多种矿物质,如石英、白云石、云母等,其硅、铝含量较高,这就为尾矿在建材业的应用提供了前提条件。因此,尾矿做建材使用是实现尾矿综合利用的有效途径之一,不仅实现污染物的减量化和无害化,而且变废为宝,具有显着的环境效益和经济效益。

1）制备微晶玻璃

微晶玻璃，又称玻璃陶瓷，是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料。在基础玻璃中加入TiO2、ZrO2等晶核剂，经热处理等即可得含微细晶粒的陶瓷状材料，即微晶玻璃。金矿尾砂主要化学成分是SiO2和Al2O3，且含有制造硅酸盐玻璃所必需的MgO、K2O、Na2O、CaO等，因此可用来制备微晶玻璃。刘心中等以黄金尾矿为主要原料，引入Cao,MgO等成分，形成CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。以此为基体，添加各种着色剂等助剂可制成各种颜色的微晶玻璃花岗石。

2）利用尾矿制砖

普通墙体砖是建筑业用量最大的建材产品之一，而国家为了保护农业生产，制定了一系列保护耕地的措施，因此制砖的黏土资源愈来愈显得紧张，利用尾矿制砖则不失为一条很好的途径。利用尾矿制砖应从砖体结构和加工工艺上开展研究，尽早生产出经济、耐用、轻质的产品 。

利用铁尾矿制砖。如马鞍山矿山研究院采用齐大山、歪头山铁矿的尾矿，成功地制成了免烧砖，这种免烧墙体砖是以细尾砂为主要原料，配入少量骨料、钙质胶凝材料及外加剂，加人适量的水，经过一系列工艺流程制成。经测试，各项指标均达标。

四、在尾矿堆积场上覆土造田，种植农林作物。 在一些邻近城市或土地相对紧张的矿山，对矿山复垦造田尤为有利。尾矿库复垦不仅防止扬沙，而且美化环境，减少污染，兼具经济效益、社会效益和环境效益。对尾矿复垦造田主要有两种方法：一是在尾砂表面覆盖一层土壤，然后种植植物。这种方法虽然有效，但需要大量的“好土”，取土、运输、覆盖等一系列工作使这种方法费用较高而影响推广应用；另一种方法是直接在尾矿砂上种植植物。针对尾矿库复垦难的状况，招远市在尾矿库不覆土的条件下种植火炬树。试验表明，火炬树的抗旱、耐寒、耐瘠薄能力远远高于当地树种，不但成活率高，而且生长快，可节省复垦费用95%。

五、其他

除了以上对尾矿利用的途径外,尾矿综合利用的途径还有很多,其中研究较多的一种是将尾矿可以用作土壤改良剂和微量元素肥料,从而以使利于农作物的生长。也有研究者利用铁尾矿砂制作磁屏蔽功能材料,这种应用既提高了铁尾矿资源利用的水平,又能扩大铁尾矿资源利用的范围,还可以生产出低廉的磁屏蔽材料。

结束

大量尾矿已成为制约我国矿山持续发展，危及矿区及周边生态环境的重要因素。大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决我国当前资源、环境对经济发展制约的必由之路。目前，尾矿针对性的处理技术较少，；尾矿库承载容量有限，需要长期维护和管理等缺点。生物法和自然降解法处理浓度低、过程缓慢。尾矿再选不仅可以提高资源回收率，也给企业带来巨大经济效益，但不能从根本上减少尾矿的数量，尾矿压占土地，破坏和影响环境的问题得不到根本解决。利用尾矿整体生产建筑材料可大量消纳尾矿，解决困扰尾矿区的环境污染问题，同时降低产品生产成本，具有良好的经济、社会和环境效益。为促进尾矿再利用产业的发展，今后还要重点解决尾矿综合利用技术攻关投入不足，现有政策支持力度不够，企业缺乏投资开发尾矿综合利用关键技术的动力和积极性等问题。

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