王國強

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司 內(nèi)蒙古包頭 014080）

摘 要：鐵尾礦是鐵礦石經(jīng)過分選工藝選取鐵精礦后剩余的廢渣，是工業(yè)固體廢棄物的主要組成部分，其資源化利用一直是全社會極為關(guān)注的問題。本文介紹了我國鐵尾礦資源的特點及現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前鐵礦廢石及尾礦綜合利用過程中遇到的相關(guān)問題，為礦山廢石及尾礦綜合利用項目的實施提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵尾礦； 二次資源； 工業(yè)固體廢棄物； 綜合利用

在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中， 會出現(xiàn)大量的尾礦、 矸石、 廢石等， 不但使地面植被遭到破壞， 造成環(huán)境污染， 還占用大量的農(nóng)業(yè)用地，降低土地利用效率。 由于多方面的原因， 我國很多的礦山都存在著采礦回采率低、 選礦金屬回收率低、 廢石隨意堆放、 綜合利用率低等問題， 由此造成了廢石堆場的淋溶水污染、 尾礦庫廢水、 運輸中的揚塵等污染問題。在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采過程中，因為受到技術(shù)條件的限制以及市場因素的影響， 礦石品位在 20% 以下、 礦石損失率 6% 左右的都隨著巖石而被排棄。另外， 一部分品位達(dá) 10% 左右的礦石在選礦加工之后隨著尾礦而流失。 隨著人們環(huán)保意識的增強以及礦產(chǎn)資源開采利用技術(shù)的提高， 對礦產(chǎn)資源有了一個新的認(rèn)識， 傳統(tǒng)的廢棄物資源通過進(jìn)一步的利用之后成為了可利用的珍貴資源。所以， 對尾礦的處理及利用技術(shù)成為了當(dāng)前人們共同關(guān)注的方向。

國外非常重視鐵尾礦的綜合利用，其研究工作起步較早，許多發(fā)達(dá)國家把實現(xiàn)無廢料礦山作為開發(fā)目標(biāo)之一，把尾礦資源的綜合利用程度視為衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一，尾礦的綜合利用率達(dá) 60%以上，并在從尾礦中回收有價金屬與非金屬元素、利用鐵尾礦作為采空區(qū)的充填材料、磁化尾礦做土壤改良劑、利用鐵尾礦庫復(fù)墾植被以及尾礦制作建筑材料等方面已經(jīng)取得了許多實用性的成果。

1 我國鐵尾礦特點及資源現(xiàn)狀

1. 1 鐵尾礦特點

我國鐵尾礦的突出特點是種類繁多、性質(zhì)復(fù)雜、粒度細(xì)、泥化嚴(yán)重。按照鐵尾礦的類型，我國當(dāng)前排放量較大的主要有赤鐵礦尾礦和磁鐵礦尾礦兩大類。我國鐵精礦產(chǎn)量中磁鐵礦精礦約占3/4，因此磁鐵礦尾礦占鐵尾礦的大部分，但由于本身性質(zhì)的差異，赤鐵礦比磁鐵礦難選，因而其尾礦產(chǎn)生量更多，綜合利用難度更大，而導(dǎo)致堆存量較大。按照鐵尾礦的化學(xué)組成，一般將其分為5種類型：高硅類、高鋁類、高鈣鎂類、低鈣鎂鋁硅類和多金屬類。這種劃分方式主要視其不同元素的含量差異，從而有利于選擇不同的利用途徑。

1. 2 鐵尾礦資源現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國鐵尾礦的排放量增長迅速，堆存量日益增大。由于我國鐵礦石品位低、共伴生礦多，在選礦過程中會排出大量尾礦，每生產(chǎn)1t 鐵精礦要排出2. 5 ～3.0t尾礦，同時隨著礦產(chǎn)資源利用程度的提高，礦石的可開采品位相應(yīng)降低，尾礦排出量也在逐漸增加。據(jù)統(tǒng)計，1949—2009年，全國鐵尾礦排放量大約為62億t，特別是2003年后尾礦排放量呈大幅度上升趨勢，2009年排出的尾礦量達(dá)5.5億 t，2010 年排放量為6 t以上。

2 鐵尾礦綜合利用現(xiàn)狀

我國鐵尾礦綜合利用起步相對較晚，但進(jìn)展較快。近年來，在鐵尾礦的綜合利用技術(shù)開發(fā)方面取得了很大進(jìn)展，尤其在尾礦再選與回收有價元素以及用作建筑材料原料方面的研究和應(yīng)用較多，此外還包括作為采空區(qū)的充填材料、用作土壤改良劑和微量元素肥料以及尾礦庫復(fù)墾等方面。

2.1利用尾礦制成混凝土的技術(shù)分析

由于該鐵礦區(qū)生成的低硅鐵尾礦還不能夠滿足國內(nèi)對混凝土的相關(guān)要求， 因此在實際的生產(chǎn)過程中可以將相關(guān)的硅外加材料摻入到尾礦中， 例如黃砂、 石英砂、 粉石英等都可以摻入其中， 以制作成達(dá)到國家建筑工程使用標(biāo)準(zhǔn)的混凝土。 基于該尾礦的低硅鐵特點， 可以采用該技術(shù)將之加工成為普通混凝土， 以達(dá)到對尾礦綜合處理目的。

2.2尾礦綜合利用工藝技術(shù)的主要內(nèi)容

鐵礦區(qū)的尾礦綜合利用作為一項綜合性工程建設(shè)項目， 其主要內(nèi)容包括提高金屬回收利用效率、 回收尾礦中的有用成分、生產(chǎn)微晶玻璃等建筑工程用產(chǎn)品。

鐵尾礦的化學(xué)成分與粘土等礦物材料十分接近，可以作為制作建筑材料的原料，將其應(yīng)用于建材領(lǐng)域比在其他領(lǐng)域具有更多的優(yōu)點，不僅可以大宗量徹底的利用鐵尾礦，有效的緩解鐵尾礦堆存帶來的大量問題，而且為建材開辟了新的資源。我國在當(dāng)前應(yīng)用中已取得明顯成效，主要集中在建筑用磚、水泥、微晶玻璃以及其他建筑材料方面。

2.3作為礦山采空區(qū)的充填材料

近年來，充填采礦技術(shù)得到了迅速發(fā)展，將尾礦填充采空區(qū)不僅可以解決尾礦的排放問題，而且降低了充填成本，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。有些礦山由于地形的原因，不可能設(shè)置尾礦庫，利用尾礦充填采空區(qū)則是其直接利用尾礦的有效途徑?？到ㄈA采用全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，利用張馬屯鐵礦選礦廠兩端脫水后的尾礦充填采空區(qū)效果好。邊同民等利用馬莊鐵尾礦充填采空區(qū)24萬m2，使馬莊鐵礦塌陷區(qū)和尾礦庫得到徹底的治理，解決兩個重大危險源。從實踐來看，來源廣泛的尾砂代替砂石作井下大面積充填是技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的，也是礦山正在研發(fā)推廣的一項新工藝。

2.4利用尾礦庫復(fù)墾植被

尾礦庫復(fù)墾對于減少土地資源浪費、降低尾礦污染、優(yōu)化礦山環(huán)境具有重要的作用。我國礦山的土地復(fù)墾工作起步于20世紀(jì)60年代，近年來在尾礦庫的復(fù)墾方面取得了較大進(jìn)展。唐山地區(qū)遷安、遵化縣地方鐵礦廠將尾礦排放在灤河荒灘上，表面覆蓋一層 25 ～30 cm 的山皮土復(fù)墾造田，現(xiàn)已造田種植各種農(nóng)作物，實現(xiàn)經(jīng)濟效益1000多萬元。南芬選礦廠通過在舊尾礦庫表面覆蓋表土的方法，使整個舊尾礦庫復(fù)墾造田，不僅治理了尾礦庫的粉塵污染，而且尾礦庫造田后成為南芬地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)基地之一。

3 展望及建議

鐵尾礦是 “放錯地方”的資源，其綜合利用是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的有效手段。對于我國來說，鐵尾礦資源的綜合利用還在起步階段，近年來雖然取得了一定的成績，但其開發(fā)利用程度仍然很低，遠(yuǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的需求，與國際先進(jìn)水平相比還存在著很大的差距，應(yīng)當(dāng)從政策、經(jīng)濟、法律以及技術(shù)等方面著眼，并根據(jù)當(dāng)前形勢采取切實可行的措施。