摘 要:在介紹我國(guó)鐵尾礦資源現(xiàn)狀及產(chǎn)生的危害的基礎(chǔ)上,總結(jié)和分析了我國(guó)在尾礦綜合利用方面取得的階段性成果,并對(duì)我國(guó)鐵尾礦綜合利用如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題進(jìn)行了剖析。
關(guān)鍵詞:鐵尾礦;綜合利用;產(chǎn)業(yè)化
Abstract:On the basis of introducing the present situation and harm of iron tailings resource in China, The achievement of the iron tailings in comprehensive utilization is summed up, and how to realize the industrialization of comprehensive utilization of iron tailings is analyzed.
Keywords:iron tailings; comprehensive utilization; industrialization
我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量排名世界第一,每年排放的尾礦越來(lái)越多。據(jù)2005年中國(guó)冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)鐵尾礦產(chǎn)量約4億噸,鐵尾礦已成為我國(guó)排放量最大的固體廢物之一,大量鐵尾礦堆積占用土地資源,不僅污染環(huán)境而且影響安全生產(chǎn),因此受到社會(huì)廣泛關(guān)注[1-3]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,礦石資源的消耗量增加,作為二次資源利用的尾礦已在國(guó)內(nèi)外備關(guān)注。我國(guó)于1986年首次在《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》中將尾礦綜合利用以法律的形式提出,這為開展鐵礦的綜合利用創(chuàng)造了條件[4]。在我國(guó)制定的“中國(guó)21世紀(jì)議程”中,也將尾礦的利用作為今后發(fā)展的主要內(nèi)容之一[5]。近年來(lái),針對(duì)鐵尾礦的產(chǎn)業(yè)化利用已經(jīng)取得了一定的階段性成果,總結(jié)這些研究成果,對(duì)于更好地開展鐵尾礦的資源化利用以及進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣具有一定的參考價(jià)值。
1 鐵尾礦資源現(xiàn)狀及危害
1.1 鐵尾礦資源現(xiàn)狀
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),迄今我國(guó)累計(jì)產(chǎn)生約59.7億噸鐵尾礦,其中堆存的鐵尾礦量占全部尾礦堆存總量的近1/3[6]。礦山鐵尾礦排放量和堆存量分布不均,從區(qū)域分布來(lái)看,河北、遼寧、山東、陜西和四川五省最高;從空間分布來(lái)看,這些尾礦主要分布在遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
我國(guó)礦業(yè)起步較晚,選礦技術(shù)落后,尾礦中含有大量可回收資源。我國(guó)鐵尾礦資源按照伴生元素的含量可分為單金屬類鐵尾礦和多金屬類鐵尾礦兩大類[7]。
1.2 鐵尾礦的危害
(1)破壞礦區(qū)周邊環(huán)境。尾礦中的元素發(fā)生生物化學(xué)遷移可導(dǎo)致土壤退化,植被破壞甚至威脅到人畜的生命安全;尾礦中殘留的各種藥劑和重金屬離子,會(huì)嚴(yán)重污染地表水源及地下水源。而對(duì)于一些未復(fù)墾的尾礦庫(kù),特別是在干旱多風(fēng)地帶,表面的細(xì)砂可被風(fēng)吹到庫(kù)區(qū)周邊,形成沙暴。
(2)浪費(fèi)土地資源。堆放鐵尾礦庫(kù)要消納大量肥沃的土地。而且隨著礦山的開發(fā),其實(shí)際消納的土地面積將繼續(xù)擴(kuò)大,致使礦區(qū)周邊的土地資源失去平衡。
(3)尾礦處理的管理費(fèi)用高。尾礦庫(kù)的維護(hù)非常昂貴,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)冶金礦山每噸尾礦需尾礦庫(kù)基建投資1-3元,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用3-5元[8]。
(4)尾礦的大量堆放存在安全隱患。壩體高度越大,危險(xiǎn)性越高。特別是壩高超過(guò)100m的大型尾礦庫(kù),一旦發(fā)生垮壩事故,后果不堪設(shè)想。2008年9月8號(hào)山西襄汾尾礦庫(kù)垮壩再次給人們敲響了警鐘。
2 鐵尾礦綜合利用現(xiàn)狀
目前關(guān)于鐵尾礦的綜合利用技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)鐵尾礦再選;(2)鐵尾礦井下充填;(3)用作建筑材料;(4)用作土壤改良劑及微量元素肥料。
2.1 鐵尾礦再選
該技術(shù)適用于鐵元素含量較高的尾礦,尤其是對(duì)老尾礦的再選。我國(guó)自20世紀(jì)80年代末特別是90年代以來(lái),各地礦山企業(yè)陸續(xù)開展尾礦再選,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 鐵尾礦井下充填
利用尾礦充填礦井,既能夠保護(hù)采空區(qū)域不塌方,又部分解決了尾礦的堆放問(wèn)題。但在采用該技術(shù)時(shí),應(yīng)綜合考慮有無(wú)其他更好的利用價(jià)值,因?yàn)橐坏┏涮畹骄?,尾礦資源就徹底失去了利用價(jià)值。
2.3 鐵尾礦用作建筑材料
鐵尾礦用于建筑材料、路基集料,對(duì)尾礦的化學(xué)成分無(wú)嚴(yán)格的要求,不需要加工,可直接利用,可最大程度減小對(duì)環(huán)境的影響。因此,鐵尾礦可大量用于建筑行業(yè)。
2.3.1 利用鐵尾礦制磚
利用鐵尾礦制造建筑用磚可以起到保護(hù)耕地的作用。此外,鐵尾礦在制造彩色地板磚、路面磚、釉面磚等更多種類的尾礦磚產(chǎn)品方面,也有很好的前景。
2.3.2 利用鐵尾礦制作水泥
尾礦用于制作水泥一般有兩種方法:一是以鐵尾礦代替通常水泥配方使用的鐵粉,在這種工藝中,尾礦在水泥原料配方中的用量<5%,難以大規(guī)模消耗尾礦;二是用鐵尾礦代替水泥原料的主要成分,如果尾礦成分不完全符合水泥配方要求,則需要另外配入一些成分[9]。
2.4 鐵尾礦用作微量元素肥料
一些尾礦中可能含有Zn、Mn、Cu、Mo、V、B等微量元素,這些元素適合植物生長(zhǎng)、促進(jìn)土壤營(yíng)養(yǎng)組分轉(zhuǎn)化吸收和質(zhì)量?jī)?yōu)化。因此利用尾礦可以生產(chǎn)出含鉬、錳、稀土、鋅等微量元素肥料。但尾礦產(chǎn)量大,肥力有限且不能像普通肥料那樣容易自然分解、消失,不能大規(guī)模使用,只能小范圍少量使用。
3 鐵尾礦綜合利用實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題
3.1 加大關(guān)于鐵尾礦開發(fā)的科技投入力度
尾礦作為二次礦產(chǎn)資源,其開發(fā)必須建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。應(yīng)在研發(fā)數(shù)字規(guī)劃與區(qū)域管控技術(shù)以及建立數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上摸清各礦山尾礦資源情況,支持尾礦區(qū)域科學(xué)發(fā)展。和其他國(guó)家相比,我國(guó)鐵尾礦研究成果較少,研究基礎(chǔ)仍很薄弱。建議國(guó)家相關(guān)部門加大對(duì)科技的投入力度,加強(qiáng)鐵尾礦研究重點(diǎn)機(jī)構(gòu)的能力建設(shè)。
3.2 大力擴(kuò)展尾礦產(chǎn)品市場(chǎng)
近些年來(lái),不少尾礦產(chǎn)品,由于技術(shù)落后而缺乏市場(chǎng),至今生產(chǎn)規(guī)模較小。因此,對(duì)于尾礦常規(guī)利用低附加值問(wèn)題,急需研發(fā)提高生產(chǎn)附加值技術(shù),研發(fā)新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。提升尾礦利用水平,徹底實(shí)現(xiàn)尾礦資源利用最優(yōu)化。面對(duì)尾礦利用規(guī)模小,產(chǎn)業(yè)鏈難以形成問(wèn)題,急需研究尾礦資源集成利用技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化,構(gòu)建以技術(shù)研發(fā)為引導(dǎo)的尾礦利用產(chǎn)業(yè)鏈。
3.3 構(gòu)建產(chǎn)業(yè)示范園
面對(duì)尾礦復(fù)合利用困難問(wèn)題,急需研究建立多種尾礦復(fù)合利用技術(shù),建立多種尾礦集成利用產(chǎn)業(yè)化示范推廣基地,構(gòu)建尾礦綜合利用科技示范園區(qū)。要制定相應(yīng)的政策促進(jìn)尾礦綜合利用,多渠道吸收外部開發(fā)資金,盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)?;虍a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
在資源日漸枯竭、環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)的今天,大力開展鐵尾礦綜合利用符合國(guó)家倡導(dǎo)的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、降低資源消耗的政策,是一項(xiàng)利國(guó)利民的事業(yè),相信通過(guò)產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合,我國(guó)礦山鐵尾礦綜合利用必將取得可觀的成果。
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作者簡(jiǎn)介:邢志杰(1983-),男,湖北人,碩士,研究方向:土壤污染治理研究。