尾矿库的开发利用

尾矿综合利用途径 ：尾矿再选。

尾矿再选既包括老尾矿再选利用, 也包括新产生尾矿的再选, 以便减少新尾矿的堆存量。尾矿再选己成为降低尾矿品位、提高回收率和提高企业经济效益的重要途径。

有色金属矿山尾矿中往往含有多种有价金属。过去选矿技术落后,可能有5%——40%的目的组分仍留在尾矿中。

一般来说,矿山越老,选矿技术越落后，所产生的尾矿中含有的目的金属就越高。对目的金属再回收利用是目前尾矿综合利用的一个途径。

在采矿过程中，原矿石经过提取后残留的矿渣。 应用领域 工业生产，水泥的生产及其新生能源生产等。

扩展资料：

有以下利用途径：

①矿渣与熟料、石膏的共同粉磨；

②矿渣单独粉磨，再与熟料、石膏的细粉混合成水泥；

③矿渣单独预粉磨，再与熟料、石膏共同粉磨。但因为采用第一种粉磨工艺技术粉磨时矿渣易集中在粗粉中，仅起混合材作用。 矿渣用途及危害 工业生产中，矿渣发挥着着重要的作用，尤其是一些重大型工厂。

利用矿渣制成提炼加工为矿渣水泥、矿渣微粉、矿渣粉、矿渣硅酸盐水泥、矿渣棉、高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、铜矿渣、矿渣立磨。

节约了能耗。 另外，也由于大量的开矿，不仅仅导致地下缺空，容易导致地震，并且矿渣对于空气有一定的污染，多年于矿井工作人员也容易由矿渣引起呼吸道疾病。 此外．高炉矿渣还可作为铸石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。

参考资料来源：百度百科——铁矿石

尾矿是选矿厂排出的固体废弃物，是闲置的资源，尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策。尾矿综合利用的方法主要是下面四个：1.尾矿再选，尾矿成分分析，对值得回收的有价成分（金属元素、非金属矿）进行再选，提高资源利用率。有些金属尾矿中含有金属、贵重元素、高岭土、重晶石、---等，有的非金属尾矿含有金属矿、TiO2、独居石、硅线石、---等.尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策；2. 尾矿生产建筑材料，尾矿的主要组分是富含SiO2、Al2O3、CaCO3等资源的非金属矿物，可以通过现有的成熟工艺生产一种或若干种建筑材料，如水泥、灰砂砖、加气砌块或各种建筑砖，有的含有微量金属成分，可生产微晶玻璃；3.尾矿用于制作肥料、改良土壤，有些尾矿中含有植物生长所需要的多种微量元素，经过适当处理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。4  矿山充填采空区或复垦，回填矿山采空区是直接利用尾矿行之有效的途径之一，尤其对于无处设置尾矿库的矿山企业，利用尾矿回填采空区就具有更大的环境和经济意义。总之，尾矿综合利用的形式和方法很丰富，遇料而异，因地制宜。

尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，多以泥浆形式外排，日积月累形成尾矿库。尾矿库占地面积大，而且极具安全隐患，另外在尾矿库中富含的选矿药剂尾矿的水渗透到地下，对环境、地下水也会造成极大的污染。因此选矿尾矿处理是摆在矿山生产者面前的一大问题。

尾矿是采矿企业在一定技术经济条件下排出的“废弃物”，但其中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等，是宝贵的二次资源，当技术、经济条件允许时，可再次进行有效开发。尾矿制砂利润丰厚，尾矿如何处理呢？

目前，对尾矿的处理方法一般是作为矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料；或者有的直接在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。其实尾矿最具经济效益的处理方法还是尾矿制砂和作为建筑材料的原料，例如经过处理的尾矿可以作为水泥、瓦、加气混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料等的原料，为尾矿砂可以替代一部分的机制砂用来制作混凝土、修筑公路、路面材料等。

国内外目前对尾矿资源的综合利用可以概括为下列几种途径：

（1）首先要尽量做好尾矿资源有用组分的综合回收利用，采用先进技术和合理工艺对尾矿进行再选，最大限度地回收尾矿中的有用组分，这样可以进一步减少尾矿数量。有的选矿厂向无尾矿方向发展。

（2）尾矿用作矿山地下开采采空区的充填料，即水砂充填料或胶结充填的集料。尾矿作为采空区的充填料使用，最理想的充填工艺是全尾矿充填工艺，但目前仍处于试验研究阶段。在生产上采用的都是利用尾矿中的粗粒部分作为采空区的充填料。选矿（皮带输送机）厂的尾矿排出后送尾矿制备工段进行分级，把粗砂部分送井下采空区，而细粒部分进入尾矿库堆存。这种尾矿处理方法在国内外均已得到应用。

（3）用尾矿（制砂机）作为建筑材料的原料：制作水泥、硅酸盐尾砂砖、瓦、加气混凝土、铸石、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花砖、泡沫玻璃和泡沫材料等。

（4）用尾砂修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等。

（5）在尾矿堆积场上覆土造田，种植农作物或植树造林。

（6）把尾矿堆存在专门修筑的尾矿库内，这是多数选矿厂目前最广泛采用的尾矿处理方法。 水处理技术:尾矿池是大容积的沉淀－贮存池，可以利用地形设置在峪谷、坡地、河滩或平地上，以堤坝围筑而成。池内设置排水井和排水管，或沿边缘开设排水沟，尾矿水在池内澄清净化后溢流排出。尾矿水中的悬浮物沉淀在池底部贮存。废水在池内至少停留一昼夜。此法可有效地去除废水中的悬浮物，重金属和浮选药剂含量也有所降低。停留时间愈长，处理效果愈好。尾矿池溢流水可循环使用。重选、磁选和单一金属矿的简单浮选，对水质要求不高，水循环利用率可达80%，或完全不排水。当尾矿颗粒极细以及部分呈胶体状态，可向尾矿水中投加混凝剂以加速澄清过程和提高处理效果。如在尾矿水中投加石灰，可去除60～70%的黄药和黑药。 尾矿池上清液如达不到排放标准时，应作进一步处理。

常采用的处理方法有：①去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法。去除 1毫克铜需石灰0.81毫克，1毫克镍需石灰0.88毫克，pH要求控制在8.5以上。用粒度小于 0.1毫米的焙烧白云石吸附可去除铜、铅离子。去除1毫克铜需白云石25毫克，1毫克铅需白云石2.5毫克。②去除浮选剂用矿石吸附法，采用铅锌矿石可吸附有机浮选剂，去除1毫克有机浮选剂需铅锌矿石200毫克。用活性炭吸附法处理更为有效，但价格昂贵。③含氰废水主要采用化学氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亚铁石灰法和铅锌矿石法除氰，每克氰加200克矿石，可去除简单氰化物约90%，或复合氰化物约70%。高浓度含氰废水可以回收氰化钠。

毕孔彰

(全国地学哲学委员会)

摘 要 本文通过举例,说明了尾矿综合利用的重要性、必要性。

关键词 尾矿 综合利用

尾矿,通常所指是在一定的技术条件下,经选矿之后的残留物。残留物中可含有低品位的“有用金属物质”和“围岩”。从广义上讲,尾矿及废石、煤矸石、粉煤灰、高炉渣等均可通称为“尾矿”。

尾矿因其大量占用土地、污染环境、危害生态、危害社会、危害人们的健康而备受人们关注。

世界各国每年排出的尾矿量约50亿吨,我国矿业固体废渣年排放量达12亿吨以上,累计堆积已达200亿吨,占地5.5万公顷,而且随着矿产资源综合利用程度的提高,矿石可采品位的相应降低,尾矿量还会增长。尾矿、废石的大量排放堆积,污染环境、占用土地,每年由此造成的经济损失高达300亿元。

尾矿,从表面上看,属于被丢弃的废弃物。但随着科学技术的进步、人们认识的深化,尾矿已成为可利用的物质资源,或者被称为“二次资源”。“世界上没有无用的物质,只有放错了位置的物质”。

尾矿的综合利用,至少可以归类于以下几个方面:一是有用元素的继续提取应用二是制作新型材料三是用做矿山、土地的生态恢复四是其他。这里仅就以上的应用做些举例分析说明。

一、有用元素的继续提取应用

(一)钼矿尾矿综合回收

某钼矿选厂的尾矿,经多元素分析,含有如表1的各元素。

表1 某钼矿选厂尾矿元素含量表

对以上数据进行分析,尾矿中只有铁品位较高,达到2.34%,具有潜在回收价值。山东科技大学化学与环境工程学院对尾矿中铁物相分析结果如表2。

表2 某钼矿选厂尾矿铁物相分析结果表

分析表明,铁矿物赋存状态比较复杂,综合考虑将磁性铁中的铁作为回收对象。通过对尾矿的直接磁选试验,初步获得43%左右的铁精矿。对铁精矿进行了再磨再选试验,可获得产率0.38%、品位63.93%、回收率10.29%的铁精矿。

(二)铋锌铁尾矿中低品位白钨矿的回收

某大型矽卡岩型金属矿,主要回收铋、锌、铜、铁四元素,日处理矿石2400吨,产尾矿1700吨。含WO30.12%左右,尾矿中矿物相对含量如表3。

表3 某尾矿中矿物相对含量表

广州有色金属研究院应用中磁—强磁—浮选—优选流程,从尾矿中得到含Fe48.59%的磁铁矿,含S42.57%、Zn13.13%的硫精矿,以及WO3品位67.92%的白钨精矿,还有含石榴子石92%的石榴子石精矿。其中钨回收率64.04%。

(三)铜矿尾矿资源结构与综合利用

历史上不是所有的矿山都建有尾矿库的,因此有相当一部分金属,包括铜尾矿都被直接排入江河湖海。根据中国地质大学(北京)等单位主要对江西、安徽、湖北、云南等几个大型铜矿基地的部分重点矿山尾矿调查,判断可以回选利用的铜尾矿矿量大约为2亿吨(表4)。

表4 中国部分省(区)可回选利用的铜尾矿矿量表

续表

对以上尾矿研究表明,25%的铜矿尾矿资源具有再回选的经济价值,75%的铜矿尾矿在目前的技术经济条件下,不具备再选经济价值。具有再选经济价值的,在老矿山老尾矿中表现比较突出,例如表5所示。

表5 铜矿老矿山老尾矿再回选经济价值举例

(四)其他综合回收利用

中国有色金属工业协会名誉会长康义指出:金川集团回收利用的铂、钯、金等稀贵元素已达18种,共伴生镍铜金属综合利用率达72%。

山东信发集团,2011年建成200万吨赤泥综合利用项目,处理后,赤泥中碱含量降低到1%以下,氧化铝含量降低到10%以下,碱回收率达90%以上,氧化铝回收率达40%以上。

国家通过“城市矿产”示范工程建设,初步形成了我国再生有色金属回收利用体系。与2002年相比,2011年的再生铜已从88万吨上升到260万吨,再生铝由130万吨上升到440万吨,再生铅由17万吨上升到135万吨。

中国地科院尾矿综合利用技术中心张金青等指出,首钢、鞍钢、本钢、马钢、包钢等公司,都从尾矿中再选回收铁精矿,均取得良好的社会经济效益。新疆稀有金属矿业公司从可可托海尾矿中综合回收白云母,与外商兴办了一座年产5000吨云母粉的联营厂,年产值800万元。佳兴铜矿对尾矿的再选回收硫精矿1000吨,铜9.2吨,金33.4千克。

二、生产新型建材系列产品,并形成产业链

利用尾矿生产新型系列产品,已成为实现尾矿“减量化、无害化、资源化”的重要途径。特别是近年,尾矿已成为建材、陶瓷、玻璃工业和新型材料工业的复合矿物原料被广泛应用,成效明显,前景广阔。

例如,早在20世纪90年代初期,利用江西德兴铜矿的尾矿、首钢铁尾矿、南京梅山铁尾矿制成紫砂美术陶瓷和砂锅、酒具等日用陶瓷,制成外墙砖和锦砖,以及水泥、烧结砖、广场砖等。

山东龙头旺金矿将尾矿分三部分处理:大粒矿渣做铺路材料,细粒出售,尾矿制砖并建成一座年产1700万吨砖的砖厂。山东焦家金矿于1996年建成4条砖的生产线,每年利用尾矿6万吨。

1999年9月,首钢迁安铁矿建成国内第一条空心砌块、彩色铺地砖和建筑用砂石料生产线,并实现产业化。

21世纪开始,甘肃白银铜矿、承德寿王坟铜矿、南京梅山铁矿以及邯钢、鞍钢、辽宁凌钢、河北邢钢等,在中国地质科学院的技术支持下,相继建厂,生产小型空心砌块、彩色劈离砌块、多孔砖、实心砖、保温隔墙板、彩色铺地砖和混凝土添加剂。

2003年首钢“利用废石年生产150万立方米建筑用砂石料产业化”项目,2004年北京威克冶金矿山公司“利用废石年生产300万立方米建筑用砂石料产业化”项目,先后投产,运行正常,效益显著,实现了矿山排石场当年无废石堆积治理目标。

2006年,鞍钢集团利用铁尾矿、废石建成了年生产8000万块标准实心砖(多孔砖、砌块)生产线,产品供不应求。

2008年,河北易县铁矿尾矿年生产6000万块灰砂砖生产线等先后投产,70%产品销往北京。

2009年河北临城县南沟矿业公司铁尾矿生产彩色路面砖,承重砌块,年产值可达2300万元。

2011年11月,本溪清迈尾矿综合利用有限公司,新型建材系列产品生产线开工建设。2012年上半年一期工程投产运行,利用铁尾矿生产复合保温砌块、加气混凝土砌块、干粉砂浆等,安排就业540人,年消耗尾矿100万吨,年利税3200万元。

总之,尾矿的整体利用并生产新型建筑材料系列产品,前景广阔,效益明显,既促进了就业,又实现了生态保护,是循环经济也是绿色产业。

三、尾矿生产新型材料微晶玻璃

微晶玻璃是近年来国际上发展起来的一种新材料,可以应用在机械力学材料、光学材料、电子与微电子材料、生物医学材料、化学化工材料、建筑材料等领域中。其中,泡沫微晶玻璃作为结构材料、热绝缘材料和纤维复合增韧微晶玻璃都得到了广泛的研究和应用。微晶玻璃还被用于制造原子反应堆控制棒上的材料、反应堆密封剂、核废料存储材料等。具有耐酸碱、耐磨、热稳定性、电绝缘性、抗压抗冲击强度高、无放射性危害等优良性能。

由中国地质科学院尾矿研究中心承担的“尾矿微晶玻璃”研究项目,1994年就获得了中国新发明专利,其成果已在新疆、陕西、山西企业工程项目中成功实施转化。2007年5月新疆锦泰微晶材料有限公司“年产20万平方米尾矿微晶玻璃”生产线建成投产。接着,2009年8月,君达(凤县)公司在陕西宝鸡新建我国第二家“年产20万平方米尾矿微晶玻璃”生产线。以上产品销往我国西安、保定、宁波以及意大利、日本等,供不应求。目前只有我国实现了尾矿微晶玻璃技术成果产业化。

四、其他应用

尾矿,亦可用作井下充填料或填坑铺路,亦可对尾矿库复垦造田,绿化造林,利用矿肥改造土壤等,或建生态公园、体育娱乐场地等。

例如,凡口铅锌矿,50%的尾矿用作井下充填大冶铁矿在洪山等老尾矿库上种植梨树等果木、火枸等药材山东招远地区的一些金矿山在老尾矿库复土造梯田,种植红薯、花生等。

总之,尾矿无害化处置后,也会产生一定的经济社会效益。

五、加强规划,加强研究,努力实现尾矿综合利用

中国地质科学院尾矿研究中心,是1990年成立的专门从事矿山废石、尾矿、煤矸石等工业固体废弃物资源综合利用新技术研发、新产品开发和成果转化的科技型研究机构,也是目前我国唯一的一家。他们从最初研究制作建筑原材料,到研究微晶玻璃系列产品,做了巨大的努力,作出了突出贡献。

为了实现尾矿的综合利用,他们的研究发明早在2007年就被国家发改委、科技部、商务部、国家知识产权局列入我国“十一五”规划《当前优先发展的重大高技术产业化项目领域》指南。工信部、国土资源部、科技部、国家安全监察总局并于2010年4月发布了《金属·尾矿综合利用专项规划(2010—2015)》。工信部近日发布了《大宗工业固体废弃物综合利用“十二五”规划》,将大宗工业固体废弃物综合利用视为节能环保战略性新兴产业的重要组成部分。规划目标,到2015年大宗工业固体废弃物综合利用量达到16亿吨,综合利用率达到50%,年产值5000亿元,提供就业岗位250万个。目前,据统计,到2010年我国大宗工业固体废弃物综合利用量已达11亿吨,综合利用率达40%,成效显著。

六、建议从源头上治理有关尾矿的问题

为了减少尾矿的产生,必须从各个环节上入手,即提高矿产资源的开采回采率,以减少矿渣、矿石、废石等努力提高选矿回收率,以减少丢弃的有用矿物努力提高矿产资源的综合利用率,使得有用金属及元素尽量得到回收。当然,不管回采率、回收率、综合利用率有多高,但仍然总有采不尽、收不回以及暂时无法综合利用的问题,这样就需要加大对尾矿的研究、开发、利用的投入和力度。

近年来,在国家和各方面的重视下,一些重点大中型煤炭矿区回采率达到80%以上,金属矿山露天开采回采率超过85%,地下开采回采率也高于80%。煤炭回采率提高了2%～11%,铁矿回采率提高了3%～13%。这表明提高矿山的回采率是完全有可能的。

从选矿回收率来说,一些铁矿山提高到85%左右,有色金属80%,磷、硫等60%。精矿品位和资源回收水平得到了有效提高。

从矿产资源综合利用来说,据统计,目前,我国50%以上的钒,22%以上的黄金,50%以上的铂、钯、碲、镓、铟、锗等稀有金属都来自于综合利用。在中央财政专项安排下,2011年首批建立了40个矿产资源综合利用示范基地,资源效益正在实现高效转化。

总之,从源头治理是减少尾矿的根本,加大对尾矿的研究开发与利用是实现尾矿变废为宝的有效途径。

参考文献

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李琳,吕宪俊,邱俊,栗鹏.钼矿尾矿综合回收试验研究.中国矿业,2012(1)

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朱训.找矿哲学概论.北京:地质出版社,2008.399

1.尾矿再选，回收有用成分

对尾矿中含有值得回收的金属元素或者非金属矿物，进行选矿试验，通过矿石可选性研究，掌握回收的技术经济指标，再确定利用方案，或投资建厂或放弃回收；

2.固体尾砂资源化利用，变害为利

指没有再回收的成分，为了减少尾矿堆积量，降低环境危害。

选矿尾砂SiO2和Al2O3品位高的，可用于生产建筑材料，如建筑石料、墙体材料（如灰砂砖、加气混凝土砌块、水泥砖等），是国家鼓励和支持的产品。

3. 其他尾矿 尾矿干堆、回填采空区

希望对你有用。

1 . 大气环境影响（大风干燥天气的扬尘污染）；

2 . 地表水环境影响（尾矿砂进入地表水体，悬浮物和尾矿中污染物使水质变差）；

3 . 声环境影响（尾矿砂回采中机械车辆操作噪声对声环境敏感目标的影响）；

4. 生态环境影响（尾矿库回采过程出现爆管，尾砂大量下泄，压覆地表植被、农作物）；

以上影响主要反应出尾矿砂回采过程造成尾矿库溃坝引发的环境风险，而且在对尾矿砂回采项目进行中还涉及工程占地、厂区的生产生活废水、废气、生活垃圾产生及排放，均对区域环境造成较大影响。

对尾矿砂治理主要有以下几点：

1.选用优质管材、防止尾矿砂输送管破裂；

2.设立备用输送管道；

3.加强监控、巡查；

4.对尾矿砂综合利用，在对尾矿砂进行污染物含量鉴定后可作为其他行业的原材料，填充料（制砖、路基填充、）。

5.对尾矿砂压覆区域进行覆土，种植植被，恢复生态。

2、达到制砂要求的尾矿，进入矿山尾矿制砂机中制砂，经过“石打石”原理或者“石打铁”原理，对矿石尾矿进行粉碎和粒型整形，之后经过制砂机制砂后的成品机制砂可用于铁路、公路、搅拌站，还可用于砌块、免烧砖、广场砖、铺路等多种新型建筑材料。

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不可以。

建筑用砂有国家标准（GB/T14684-1993)，对颗粒级配、泥和土块含量、有害物质含量、坚固性、密度空隙率、碱集料反应等都有严格规定，尾矿砂粒度很细，含硫或残留的选矿药剂会和水泥反应。

按国家标准《GB/T 14684-2011 建筑用砂》执行。

建筑用砂按技术要求分为三类：Ⅰ类，宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类，宜用于强度等级C30一C60及抗冻抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类，宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。三类建筑用砂的颗粒级配、质量和技术要求见国家标准。

扩展资料：

石英砂尾矿用途

1、建材材料

从石英矿尾砂化学成分看，完全可以广泛用于建材生产，也能满足耐火材料C级以及铸造三级和四级用石英砂对各成分含量的要求。

将石英砂岩加工尾矿综合利用生产建筑材料，是改变石英砂岩经济效益和社会效益的重要举措。

2、无机填料

研究表明：采用钛酸酯偶联剂对石英尾矿进行了表面改性，改性后的石英尾矿最高使用温度211℃，最大抗水高度3.5m，有优良的防水性能。可作为聚乙烯等塑料的填充剂，在保证制品的加工性和物理机械性能的前提下，适当提高填充量，可降低成本。

以SiO2含量98.0%-99.0%的粉石英尾矿，经过研磨、除杂、环氧树脂处理等工序，可生产出理想的电工专用填料。

粉石英尾砂经过超细后得到的产品纯度与硅粉产品相近，白度提高近12%，完全可以用作精细陶瓷、优质微孔硅酸钙、绝缘材料和橡胶、塑料、油漆、涂料等的填料。

3、熔融石英

熔融石英广泛用于制造玻璃，玻璃管、石英陶瓷和熔融石英匣钵等耐火材料制品，故具有广阔的市场和良好的经济效益。

利用高岭土尾砂选矿产品粗粒级石英，经配方可熔制出合格的熔融石英产品。以该尾砂型熔融石英为主要原料（配方中用量为50%-60%），制备的粘土-熔融石英质匣钵，其成型、收缩、干燥、烧成等工艺性能均良好。

4、其他用途

石英尾砂还可用于硅微粉、人工大理石、彩色石英砂、泡化碱、白炭黑等产品的生产原料。

石英尾矿尾砂是一种用途十分广泛的矿产资源，只要合理开发、科学利用，就可以消除污染、变废为宝，拓宽矿产应用范围，提高矿产附加值。

参考资料来源：百度百科-建筑用砂标准

人民网-尾矿渣变身“金疙瘩”