馮丹陽(yáng),劉麗霞,2,*,彭 軍,2
(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 材料與冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010;2.內(nèi)蒙古先進(jìn)陶瓷與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,內(nèi)蒙古 包頭 014010)
眾所周知,人類社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中,礦產(chǎn)資源因其具有不可再生以及難以被替代的獨(dú)特屬性,成為我們不可或缺的資源之一。此外,礦產(chǎn)資源的綜合轉(zhuǎn)化利用也從一定程度上體現(xiàn)了國(guó)家科技實(shí)力與綜合國(guó)力。我國(guó)江西贛南地區(qū)龍南稀土礦區(qū)、四川德昌冕寧礦區(qū)等都是稀土儲(chǔ)量較大的礦區(qū)。在國(guó)外,美國(guó)是世界稀土種類最齊全的國(guó)家[1],歐盟國(guó)家認(rèn)為稀土是歐洲經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展過(guò)程中不容或缺的一部分,瑞典以及葡萄牙的尾礦也富含稀土[2]。稀土作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略物資,在我國(guó)的包頭白云鄂博地區(qū)有著極為豐富的儲(chǔ)量,也是包頭鋼鐵集團(tuán)重要的原料產(chǎn)區(qū)。包頭白云鄂博礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市北部,是一處以稀土礦為主、多金屬共生的礦區(qū),稀土儲(chǔ)量占據(jù)全國(guó)稀土總量97%左右。白云鄂博礦是以鐵、稀土為主且多金屬共生的大型礦床,其中稀土氧化物儲(chǔ)量在國(guó)內(nèi)及世界都位列第一[3]。包鋼選礦廠將稀土礦進(jìn)行鐵和稀土的提取之后,剩余部分稱為稀土尾礦。稀土尾礦中含有一定量的錳、鋁、鐵以及稀土氧化物等有價(jià)礦物,是一種值得研究利用的固廢資源。加之白云鄂博礦屬于較復(fù)雜的伴生礦、共生礦,約90%的稀土礦物和許多其他有價(jià)值的礦物作為鐵尾礦堆放而未得到綜合利用[4]。如果任由尾礦大量堆存,不僅容易污染環(huán)境,還造成了資源浪費(fèi)。目前許多專家學(xué)者關(guān)注著稀土尾礦的再利用。稀土尾礦中含有的赤鐵礦、螢石、氟碳鈰礦、獨(dú)居石等礦物,其中含有大量的鐵元素、氟元素、稀土礦物等有價(jià)元素,都是可以二次利用的對(duì)象[5],稀土氧化物更是高達(dá)6%。目前在包鋼尾礦壩中儲(chǔ)存有近千萬(wàn)噸。由于稀土氧化物有著獨(dú)特的變價(jià)特性,在催化材料領(lǐng)域較為受關(guān)注,是一種有著較大研究意義的物質(zhì),可將稀土尾礦回收再利用。本文總結(jié)了稀土尾礦現(xiàn)階段的研究現(xiàn)狀、制約稀土尾礦二次利用的瓶頸因素以及稀土尾礦在資源綜合利用方面的主要用途,以期對(duì)之后稀土尾礦的處理提供一定的借鑒。
稀土尾礦的成分直接決定了該尾礦的利用價(jià)值高低,由于選礦按照不同的工藝需求進(jìn)行操作,不同批次的稀土尾礦成分會(huì)有差別,但總體成分變化不大。稀土尾礦的主要化學(xué)成分有氟(F)、氧化鈣(CaO)、二氧化鈰(CeO2)、三氧化二鑭(La2O3)、五氧化二鈮(Nb2O5)等。不同的處理方式可能會(huì)使得稀土尾礦有不同的化學(xué)組成。鄭強(qiáng)[6]等人簡(jiǎn)單歸納了稀土尾礦的處理方法,認(rèn)為不同地域的尾礦以及不同處理方法使得處理后尾礦化學(xué)成分有差異,具體數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 不同地區(qū)稀土尾礦的主要化學(xué)成分
從表1可以得出,不同地區(qū)由于稀土礦成分有著一定差異,尾礦成分在具體成分上以及不同礦物的含量上有較大差別,但在處理上有著類似的方法。例如包鋼稀土尾礦基本來(lái)自白云鄂博礦,但礦物經(jīng)化學(xué)分析發(fā)現(xiàn),TFe含量達(dá)13.46%,SiO2含量達(dá)到13.79%,CaO含量為20.98%,另外超過(guò)10%的F含量有利于使用浮選工藝,進(jìn)行螢石的回收。對(duì)白云礦(即包鋼用礦石)樣品進(jìn)行分析可得,礦物主要成分為Fe2O3及稀土氧化物,各種稀土礦物中的Fe2O3與稀土氧化物的比例差別很大,其中稀土原礦里的Fe2O3含量較高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)30%,F(xiàn)e2O3與REO的比例為5∶1,稀土精礦的主要成分為稀土氧化物。因此可以對(duì)包鋼所剩余白云鄂博礦尾礦進(jìn)行稀土元素及氟的回收利用,而江西礦中鉀的含量較高,可以進(jìn)行鉀的提取利用研究,制取鉀鹽。目前,由于我國(guó)鉀鹽儲(chǔ)量不大,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有大量缺額,故而鉀元素的回收利用是非常有研究?jī)r(jià)值的。
由于不同企業(yè)對(duì)稀土礦有不同的用途,如選鐵、選螢石等,使得稀土精礦在經(jīng)過(guò)不同的處理路徑后,遺留的稀土尾礦有著不同的礦物組成。楊合[7]等從包鋼選礦廠的浮選稀土尾礦中提取鐵,其礦相主要為褐鐵礦(nFe2O3·mH2O)、赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4);王宇斌[8]等對(duì)陜西某稀土尾礦進(jìn)行礦物回收,除幾種常見(jiàn)鐵礦石外,還存在有鈦鐵礦(FeTiOX)、黃鐵礦(FeS2)、石英(SiO2)、石榴石(Fe3Al2(SiO4)3)等;于秀蘭[9]等對(duì)包鋼選礦廠未經(jīng)過(guò)任何處理的稀土尾礦進(jìn)行了X射線衍射分析,發(fā)現(xiàn)稀土尾礦的主要物相除赤鐵礦外,還有二氧化硅、螢石等物質(zhì),如圖1所示。
圖1 稀土尾礦的X射線衍射圖Fig.1 X-ray diffraction pattern of rare earth tailings
由白云鄂博礦礦物組成得知[10],礦物中主要成分為螢石、鐵以及稀土。陳福林等[11]對(duì)四川某稀土尾礦樣品進(jìn)行分析,該稀土尾礦REO品位約為3%,有用礦物與脈石礦物伴隨出現(xiàn),可設(shè)計(jì)工藝對(duì)有用礦物進(jìn)行剝離回收。同時(shí),歐洲西部及北非地區(qū)(如喀麥隆等地)也在進(jìn)行尾礦的回收利用研究,如有價(jià)元素的回收。
我國(guó)稀土尾礦中含有一定量的有價(jià)金屬,比較有代表性的有鐵、鉛、鈮等金屬以及稀土元素等,將這幾種金屬進(jìn)行回收是稀土尾礦再利用的一條重要途徑。
何超[13]等人發(fā)現(xiàn)四川冕寧一帶,有大量稀土礦物處理廠家,每年產(chǎn)生尾礦接近20萬(wàn)t,稀土尾礦出現(xiàn)了嚴(yán)重的堆積問(wèn)題。四川某稀土尾礦中含有大量的有用金屬,其中以鉛金屬為主,存在一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值。通過(guò)試驗(yàn)研究,最終確定浮選工藝流程,進(jìn)行閉路試驗(yàn),鉛回收率超過(guò)了60%。通過(guò)浮選工藝較好地實(shí)現(xiàn)了稀土尾礦中鉛資源的回收。某鐵選礦廠尾礦不經(jīng)磨礦直接采用弱磁選工藝,能獲得鐵品位65%以上的鐵精礦產(chǎn)品,且可選性相對(duì)較好,其弱磁精礦產(chǎn)率在8%左右,具有一定的回收利用價(jià)值。對(duì)弱磁或中磁尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選,可獲得相對(duì)原礦產(chǎn)率約16%、鐵品位約40%的強(qiáng)磁精礦。
由于白云鄂博礦屬于復(fù)雜共生礦,無(wú)論當(dāng)作鐵礦還是稀土礦開(kāi)采,都是對(duì)資源的一大浪費(fèi),因而對(duì)于選鐵尾礦中有價(jià)元素的回收利用就顯得尤為重要?;厥辗譃閮纱笱芯糠较颍阂皇氰F礦物回收利用,二是稀土礦物回收利用。包鋼尾礦中鐵和稀土等有用礦物每年隨著尾礦流失接近24萬(wàn)t,可見(jiàn)如果將其成功轉(zhuǎn)化為可用資源,對(duì)資源保護(hù)的意義巨大。
王維維等[14]以白云鄂博礦霓石型低品位鐵-稀土礦石為對(duì)象,在系統(tǒng)研究其礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行回收鐵的選礦試驗(yàn),通過(guò)磨礦—兩段弱磁選—再磨—弱磁選的方法回收鐵。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)研究,采用磨礦—兩段弱磁選—再磨—弱磁選的工藝,獲得了較高品位的鐵精礦,回收率接近70%,雜質(zhì)含量達(dá)到冶煉要求。
賀宇龍等[15]針對(duì)包頭市某選礦廠尾礦,采用浮選法改進(jìn)稀土回收工藝,由于回收的稀土礦物與雜質(zhì)存在磁性差異,故采取梯度磁選法回收稀土,原礦試樣樣品中可供回收的有用元素主要有鐵、稀土和鈮,在選礦過(guò)程中需要除去大量的脈石礦物等雜質(zhì)。選擇合適的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行磁選,達(dá)到了從尾礦中回收稀土的目的。
曹永丹等[16]通過(guò)工藝礦物學(xué)方法,對(duì)白云鄂博尾礦進(jìn)行分析,得知尾礦中含有鐵、二氧化硅、氟化鈣和少量的稀土氧化物、五氧化二鈮等有價(jià)組分,礦物出現(xiàn)了大面積的包裹現(xiàn)象,不利于回收再利用。鐵的處理方法是采用永磁磁選,已經(jīng)進(jìn)行選鐵后的礦物,采用超導(dǎo)高梯度磁選的方法,將礦物中的稀土金屬及其伴生的鈮和鈧分開(kāi)??梢钥闯?,白云鄂博尾礦中有價(jià)元素的分離提取,超導(dǎo)磁選法是一種高效的方法,可以有效分離礦物中磁性較弱的礦物與無(wú)磁礦物。本工藝為實(shí)現(xiàn)白云鄂博稀土尾礦高值化利用提供新路徑,可用于實(shí)際生產(chǎn)。
2.2.1 制備膠凝材料
稀土尾礦中有較高含量的硅酸鹽類化合物,而生產(chǎn)水泥時(shí)所用的黏土,其重要成分也為硅酸鹽類化合物,二者成分有相似之處,加入少量稀土尾礦用以減少粘土用量,在保證原料中以硅酸鹽為主的成分不發(fā)生改變的同時(shí),提高水泥性能。
李世嵩等[17]將魯南地區(qū)產(chǎn)出的稀土尾礦作為生產(chǎn)配料制造水泥,方法是以稀土尾礦作為礦化劑進(jìn)行配入,熟料產(chǎn)量較之提高了8%左右,每千克熟料生產(chǎn)所需熱能消耗降低了300 kJ左右(總消耗量的9%)。和春梅[18]等將云南楚雄地區(qū)產(chǎn)出的稀土尾礦應(yīng)用于水泥熟料的煅燒,用50%稀土尾礦取代粘土進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),較之使用粘土的空白組,加入50%稀土尾礦的對(duì)照組的抗壓強(qiáng)度有所上升,故在減少黏土用量降低成本的同時(shí),提升了產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度,優(yōu)化了使用性能。
2.2.2 制備多孔陶瓷
多孔陶瓷,也叫泡沫陶瓷。顧名思義是多孔材料中的陶瓷材料,其特點(diǎn)是有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,熱導(dǎo)率低,耐熱性好,稀土尾礦可用于陶瓷坯釉料的制備。申思月等[20]將稀土尾礦應(yīng)用于多孔陶瓷的制備當(dāng)中,采用四川冕寧稀土生產(chǎn)中產(chǎn)生的稀土尾礦為主,與高嶺土尾礦、高鐵長(zhǎng)石按60∶15∶25的比例進(jìn)行燒結(jié)實(shí)驗(yàn),后兩者起到粘結(jié)劑與助熔劑的作用,可以得到氣孔率高、抗折強(qiáng)度良好的多孔陶瓷材料。袁定華[21]等以江西贛南地區(qū)離子型稀土尾礦作為研究對(duì)象,進(jìn)行陶瓷坯釉料的制備。邱廷省等[22]采用稀土尾礦為原料,配入鎢尾礦進(jìn)行陶瓷釉坯的制備,實(shí)驗(yàn)表明,加入65%~70%稀土尾礦,其余部分以鎢尾礦補(bǔ)足,在1 100 ℃時(shí)進(jìn)行燒結(jié)處理,燒成率達(dá)到了九成以上。得到的產(chǎn)物表面光滑,強(qiáng)度較只用稀土尾礦一種原料時(shí)更大,故而兩種固廢協(xié)同制備陶瓷具有可行性。
2.2.3 制備玻璃材料
微晶玻璃是目前尾礦綜合利用技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,相對(duì)來(lái)說(shuō)較為高檔的產(chǎn)品。稀土尾礦中的稀土氧化物若進(jìn)入玻璃中,會(huì)起到改性的作用,微晶玻璃主要成分為SiO2、Al2O3等。由于稀土尾礦中含有較多的稀土氧化物,它們進(jìn)入到微晶玻璃中時(shí),會(huì)對(duì)此產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及成品性能產(chǎn)生影響,故而有著一定的研究?jī)r(jià)值。目前主流的生產(chǎn)工藝有熔融法、燒結(jié)法等。
謝俊等[23]根據(jù)微晶玻璃的基本物相組成(即CaO—Al2O3—SiO2),向其中配入以CaO、CeO2為主要成分的稀土尾礦,以5%為梯度,分別配入10%~25%的稀土尾礦,設(shè)計(jì)了四組對(duì)比,燒結(jié)后對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行X射線衍射分析。觀察圖譜后發(fā)現(xiàn),微晶玻璃的燒結(jié)過(guò)程加入稀土尾礦后,燒結(jié)產(chǎn)物的主晶相為β—硅灰石,通過(guò)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)CeO2的加入不僅起到了改性的作用,還可以作為澄清劑,使得燒結(jié)產(chǎn)出的微晶玻璃外形更加美觀,還可以降低轉(zhuǎn)變溫度,促進(jìn)微晶玻璃晶化。在尾礦加入量超過(guò)20%的時(shí)候,有利于微晶玻璃的燒結(jié)制成。
陳國(guó)華等[24]對(duì)比了熔融法與燒結(jié)法在工藝上的優(yōu)劣。熔融法成型方式靈活,組織結(jié)構(gòu)致密,但有著熔點(diǎn)高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜的缺陷;而燒結(jié)法跳過(guò)了玻璃制造工藝中的成型階段,相比于熔融法可以更好地生產(chǎn)高熔點(diǎn)微晶玻璃,無(wú)需使用晶核劑,極大地降低了生產(chǎn)成本,缺點(diǎn)在于其成品致密性相對(duì)于熔融法較差,原因是在燒結(jié)時(shí)粉末粒度細(xì),不利于成品致密化。
趙喜偉等[25]利用白云鄂博礦區(qū)產(chǎn)出的稀土尾礦,配入Na2CO3、SiO2、Al2O3等物質(zhì)進(jìn)行微晶玻璃的制備,運(yùn)用不同的檢測(cè)方法對(duì)稀土尾礦微晶玻璃的抗折強(qiáng)度、耐酸堿腐蝕等性能進(jìn)行了分析,并分析了Al2O3對(duì)微晶玻璃性能的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品在不同Al2O3含量下的抗折強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試。隨著Al2O3含量的升高,微晶玻璃的抗折強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),宏觀抗折強(qiáng)度降低,耐酸性表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),而耐堿性能先降低然后逐漸增加,耐堿性與耐酸性相反。
2.2.4 制備催化劑
由于稀土尾礦中含有一定量的稀土氧化物,其性質(zhì)相較于常用催化劑原料中的氫氧化物更加穩(wěn)定,可有效改善成品的催化性能,耐高溫的屬性也有明顯提升,可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在大量實(shí)際生產(chǎn)中表明加入稀土尾礦可以有效提高催化劑的性能。稀土尾礦中的主要元素為稀土元素,其內(nèi)部粒子排列結(jié)構(gòu)與常見(jiàn)元素有所不同,在催化劑研制方面,將其產(chǎn)生較多位錯(cuò)缺陷的特點(diǎn)加以利用,外加與其他生產(chǎn)原料(如金屬鎂)協(xié)同處理,可以改善催化劑表面結(jié)構(gòu)與性能。
俞秀金等[26]研究了稀土尾礦在制備FA401型低溫氨合成催化劑時(shí)的應(yīng)用,以磁鐵精礦為原料配入一定量的尾礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以經(jīng)精細(xì)加工的稀土尾礦作為主要配入料,添加包括鋁、鎂、鋯等金屬作為配料的方法來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)工藝。發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,配入稀土尾礦的催化劑相比于未配入稀土尾礦的催化劑更加容易還原,還原溫度明顯下降,氨合成率上升10%左右,催化劑低溫活性得到了提高,強(qiáng)度及耐熱性也明顯提高。王磊等[25]以尾礦中剩余稀土元素以及稀土氧化物為原料,制備稀土氧化物催化劑用于脫硝研究得出,Sm2O3以及Nd2O3為主要原料的催化劑在反應(yīng)溫度為450 ℃時(shí),脫硝率超過(guò)90%,即二者為主要原料的催化劑在450 ℃時(shí)活性最好。
趙然等[27]將白云鄂博尾礦在不同溫度下煅燒,對(duì)低濃度甲烷進(jìn)行催化燃燒試驗(yàn)。通過(guò)熱重分析以及X射線光電子能譜(XPS)等手段對(duì)催化劑的理化性質(zhì)進(jìn)行了表征。與原礦樣品相比,F(xiàn)e2O3的衍射峰強(qiáng)度增大,而CeCO3F的衍射峰強(qiáng)度減小。催化劑在600 ℃焙燒后出現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)。此外,F(xiàn)e、Ce、Ti等金屬元素在催化劑表面的分散性更強(qiáng)。H2-TPR結(jié)果顯示,600 ℃焙燒催化劑的還原溫度范圍擴(kuò)大,還原峰增加。XPS分析表明,Ce以Ce3+和Ce4+的氧化態(tài)存在,F(xiàn)e以Fe2+和Fe3+的形式共存。此外,XPS顯示表面Oads/Olatt比率較高。
由于稀土尾礦的大量堆積,而其減量化、資源化處理無(wú)法將尾礦中的全部有價(jià)元素提取利用,所以不可避免地造成了環(huán)境污染,如污染土壤、水體等。稀土尾礦的無(wú)害化處理研究已經(jīng)成為相關(guān)從業(yè)者必須正視的問(wèn)題。
秦磊等[19]發(fā)現(xiàn),由于尾礦成分與處理工藝的不同,尾礦中的氨、氮元素易進(jìn)入土壤中污染環(huán)境,而采用淋洗法處理尾礦中的氨、氮是最優(yōu)方案。將氯化鈣、氯化鎂以及二者混合配成的淋洗液作為三種不同的淋洗劑,探究淋洗劑種類和濃度不同的條件下對(duì)稀土尾礦中氨、氮元素去除效果的影響。經(jīng)實(shí)驗(yàn)比對(duì),得出三種淋洗液對(duì)氨的除去效果都超過(guò)50%,氯化鈣效果最好,混合液次之,氯化鎂效果最差。
賀強(qiáng)等[31]總結(jié)我國(guó)對(duì)稀土尾礦治理的方法,發(fā)現(xiàn)主要有物理、化學(xué)方法和植物植被修護(hù)等方法。前者效果較好,但技術(shù)要求較高,且有著資金投入大,修復(fù)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),而植物植被修復(fù)的方法雖然見(jiàn)效較慢,但操作難度低,且有效時(shí)間長(zhǎng),可以作為我國(guó)修復(fù)稀土尾礦的主流方法進(jìn)行使用,為稀土尾礦的處理提供了一條嶄新的技術(shù)路線。
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外稀土尾礦利用現(xiàn)狀的綜合分析發(fā)現(xiàn),主要可從以下幾方面進(jìn)一步利用稀土尾礦。
首先,是提高尾礦利用率,需要分析出尾礦的化學(xué)成分及其組織結(jié)構(gòu)以便進(jìn)行有價(jià)元素的提取。郭占成等研究發(fā)現(xiàn)[28],在超重力作用以及相應(yīng)的降水溫度下,98.38%的(Ce)在超重力驅(qū)動(dòng)下先富集到氟化物稀土中并從尾礦中分離出來(lái)。
其次,是開(kāi)發(fā)尾礦的利用方法,設(shè)法實(shí)現(xiàn)多用途、高質(zhì)量的利用。如何將稀土尾礦中的稀土元素及其他元素進(jìn)行提取分離并進(jìn)行二次利用,可否在制備水泥、催化劑、微晶玻璃等方面廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)研究人員做了大量的研究工作,并取得了一定的成果,但想要形成完整的生產(chǎn)利用流程,還有很長(zhǎng)的路要走。
最重要的一點(diǎn)是,由于我國(guó)早年間的開(kāi)采利用技術(shù)受限,大量稀土礦開(kāi)采不當(dāng)導(dǎo)致了尾礦的大量囤積,有價(jià)元素大量流失,且尾礦的堆積占據(jù)了許多土地,使得土地資源浪費(fèi),尾礦中的貴金屬等元素也對(duì)土地造成了嚴(yán)重的污染。在我國(guó)稀土金屬礦產(chǎn)密集區(qū),如內(nèi)蒙古包頭、江西贛州、四川冕寧等地,由于當(dāng)?shù)氐V物開(kāi)采使得大量尾礦無(wú)法處理,尾礦壩中貯存量極高,其中貴金屬及稀土元素隨雨水滲入地面,污染了土壤。張軍[29]等通過(guò)對(duì)包頭市白云鄂博礦區(qū)土壤采樣研究發(fā)現(xiàn),土壤稀土元素以及放射性元素(例如鈾、釷)的出現(xiàn),嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)夭莸厣鷳B(tài)系統(tǒng)的健康與穩(wěn)定。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)研究人員采用竹炭及粉煤灰協(xié)同處理的方法來(lái)修復(fù)被稀土尾礦侵蝕的土壤[30],其他地區(qū)的尾礦處理方法不可一概而論,但為尾礦地的修復(fù)處理提供了很好的思路借鑒。
目前,我國(guó)對(duì)于稀土尾礦的處理正處于研究探索的階段,對(duì)尾礦的減量化、資源化、無(wú)害化處理方面有許多行之有效的方法,但同時(shí)也存在著不足:諸如有價(jià)金屬的回收造成藥劑的浪費(fèi),提高了處理成本;制備水泥、陶瓷、微晶玻璃時(shí)無(wú)法除去尾礦中的雜質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低;植被修復(fù)被尾礦污染的土壤時(shí),見(jiàn)效較慢;植被成活率難以控制。尾礦資源利用過(guò)程中還有著許多問(wèn)題等待解決。
我國(guó)對(duì)于尾礦的利用量正在逐漸增加,但研究水平成為了高效利用的瓶頸,稀土尾礦作為一種含量大量有價(jià)值元素的固體廢棄物,其二次利用便成了當(dāng)務(wù)之急。
稀土尾礦是一種有著較高利用價(jià)值的資源。在減量化處理方面,我國(guó)目前對(duì)稀土尾礦的處理主要是回收其中稀土元素及鐵元素。我國(guó)的分離技術(shù)尚不夠完善,有價(jià)元素的殘留導(dǎo)致浪費(fèi),這是我國(guó)稀土尾礦處理技術(shù)亟需改進(jìn)的一點(diǎn)。在資源化處理方面,制備水泥、催化劑等材料有著良好的表現(xiàn),技術(shù)的革新發(fā)展速度非常快。加大稀土尾礦的利用量、使尾礦利用途徑更加廣泛,對(duì)于冶金原料的改質(zhì)作用使其有了更大的利用價(jià)值,其中稀土氧化物得到了更加廣泛地利用;在無(wú)害化處理方面,緩解了我國(guó)各稀土礦區(qū)的環(huán)保壓力,減少了進(jìn)入土壤的重金屬元素,從而避免了污染土壤及水體,符合我國(guó)綠色發(fā)展的大方向。