遼寧 徐帥

我國鐵尾礦綜合利用現(xiàn)狀

遼寧 徐帥

隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，鐵尾礦的產(chǎn)量在不斷增加。鐵尾礦的存放嚴重污染環(huán)境，占用大量土地，且處理維護費用高、風險大，因此鐵尾礦的綜合應用已引起了人們的高度重視。本文主要論述了鐵尾礦在我國的利用情況及存在問題。

鐵尾礦；綜合利用

一、尾礦造成的危害

據(jù)統(tǒng)計，我國的礦山大約有8000多座，尾礦庫建有1萬多座，2007年底，尾礦總量已達到80億噸。如此巨大數(shù)量的尾礦一旦處理方法不當，肆意排放到外界，會給自然界帶來巨大危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.鐵尾礦嚴重污染環(huán)境

鐵尾礦排放到外界，將會對大氣和水造成污染，也會對周圍的生態(tài)造成污染，如土壤污染、植被破壞等。

2.鐵尾礦占用大量土地

鐵尾礦庫要占據(jù)大量的農(nóng)用、林用土地，其中包括生產(chǎn)力高的耕地、良田。而且隨著鐵尾礦數(shù)量的增加，占用的土地面積將繼續(xù)擴大。這就導致鐵尾礦庫所在地區(qū)的土地資源失去平衡。

3.造成嚴重的地質(zhì)災害

尾礦如果堆積過多，勢必會造成尾礦庫坍塌。2008年9月8日，山西襄汾新塔礦業(yè)有限公司塔兒山鐵礦的一座尾礦庫發(fā)生潰壩事故，276人死亡，危險性不容忽視。

4.各種有價元素遭到流失

尾礦中含有的金屬元素多和非金屬元素很多，但就現(xiàn)有的技術很多元素還無法回收或回收成本過高，不能綜合利用，造成大量元素流失，浪費了寶貴的資源。

二、綜合利用

鐵尾礦作為二次能源也已受到世界各國的廣泛重視，國外對尾礦的回收利用起步較早，在19世紀70年代就已經(jīng)開始。我國較國外起步較晚，但發(fā)展很快?，F(xiàn)在已經(jīng)得到相關部門的重視。目前，已經(jīng)有很多設計院、高校和礦山企業(yè)聯(lián)合起來，對鐵尾礦的二次利用進行開發(fā)，在尾礦中回收有價金屬與非金屬元素、尾礦制作建筑材料、磁化尾礦作土壤改良劑方面已取得了一些實用性成果。鐵礦尾礦的綜合利用主要有以下幾個方面:

1.回填礦山采空區(qū)域

對礦山采空區(qū)域的回填是對尾礦利用最直接、最有效的途徑之一。鐵尾礦做礦井下填充物工藝簡單、耗資少，降低了充填成本和整個礦山生產(chǎn)成本。不僅解決了尾礦大量堆積問題，還可以有效避免環(huán)境污染，防止礦山因為開采造成的空間區(qū)域坍塌。

2.用作建筑材料

（1）用作筑路材料

鐵尾礦砂應用于道路中還是處于試驗階段，還沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。但是，通過研究顯示，鐵尾礦砂在公路基層和底基層的應用前景還是很可觀的。

陜西省禹閻高速公路施工工程中，公路全長11.75km,該段地形地貌復雜、地質(zhì)條件較差,土質(zhì)均為粉砂土,長期受雨水沖刷。設計路面基層部分地段采用鐵礦尾砂作為填充材料,通過材料的合成級配調(diào)整材料的配合比；經(jīng)過擊實試驗確定最佳含水量和最大干密度；通過無側限抗壓強度試驗、回彈模量試驗、劈裂強度試驗等，檢測確定材料的強度完全可以應用在公路的基層和底基層。

位于207國道的王岸至十八盤段大修工程，采用鐵尾礦砂代替級配碎石做基層，基層采用二灰穩(wěn)定鐵尾礦砂進行配合比試驗，結果反映良好，利用鐵尾礦42000立方米，節(jié)省投資105萬元，即節(jié)省了經(jīng)濟工程造價，又大量應用了尾礦，減少了環(huán)境的污染。創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟和社會效益，值得我們借鑒。

（2）用于生產(chǎn)水泥

水泥是建筑行業(yè)中使用量最大的建筑材料之一。尾礦可以用于制作水泥，是因為尾礦中含鐵量高，以鐵尾礦替代用于生產(chǎn)水泥用的鐵粉。

(3)作為墻體材料

鐵尾礦可以作為替代物制燒結磚，以鐵尾礦代替部分粘土,摻入適量增塑劑,完全可以燒制出普通粘土磚,而且可通過控制鐵尾礦摻量,制成不同強度等級。

(4）生產(chǎn)裝飾材料

近年來研究發(fā)現(xiàn)，鐵尾礦砂可以用做建筑玻璃和建筑陶瓷。例如，中國地質(zhì)科學院尾礦利用基地，利用首鋼某鐵礦的鐵尾礦砂研制燒出了優(yōu)美的黑棕色工業(yè)陶瓷和日用陶瓷，其成品符合部頒標準，已投入批量生產(chǎn)。鐵尾礦還可以用作研制生產(chǎn)各種彩釉墻地磚和飾面磚。

3.用于污水處理

把尾礦泥加入到城市污水中，礦泥能將重金屬離子吸附于尾礦的表面，形成沉淀物從水中分離。

4.作復合肥有效改良土壤

鐵尾礦中往往含有鋅、錳、銅等微量元素，這正是維持植物生長和發(fā)育的必須元素。鐵尾礦中的鈣、鎂、錳、磷尾礦中含有大量對植物生長有利、促進土壤營養(yǎng)組分轉化吸收和質(zhì)量優(yōu)化的微量元素，部分屬于復合礦物肥料或土壤改良劑。

5.鐵尾礦再選回收利用

尾礦二次利用，從尾礦中提取有用的金屬元素，對資源利用率的提高、節(jié)能減排起到至關重要的作用。尾礦的二次利用既可減少尾礦庫尾礦堆存量，又可以回收有價元素，節(jié)省資源，達到社會和經(jīng)濟的雙重效益。我國現(xiàn)在已建成多個尾礦回收廠，經(jīng)濟效益很可觀。

我國礦產(chǎn)豐富，用量很大，總回收率與發(fā)達國家相比還很低。但我國鐵尾礦的二次利用、回收工程發(fā)展非常迅速。如內(nèi)蒙古包頭、四川攀枝花、湖北大冶、浙江東風螢石礦等一些礦山鐵尾礦中都含有多種有價金屬。如果對這些有價金屬加以回收利用，必將帶來可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。江西德興銅礦經(jīng)過回收，年回收硫精礦1000t、Cu 9.2t、Au33.4kg，可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值達1300多萬元。每年從攀枝花鐵礦鐵尾礦中回收V、Ti、Co、Sc等多種重要金屬元素，回收率占礦石產(chǎn)值的60%以上。陜西雙王金礦從尾礦中回收硫精礦，可創(chuàng)造經(jīng)濟價值高達3.4億元。此外，從尾礦回收的鈉長石精礦，產(chǎn)值跟金的產(chǎn)值相比還要多。從以上的數(shù)據(jù)可以看出，我國近年來在尾礦的再利用、有價元素回收方面還是取得了非常顯著的成效，不僅節(jié)約了資源，還給企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值。

三、國內(nèi)尾礦利用存在的問題

盡管我國在礦產(chǎn)資源綜合利用方面取得了很大進展，但我國鐵尾礦綜合利用率僅為7%左右，遠低于國外60%的利用率，和發(fā)達國家相比差距很大，大量的鐵尾礦只能堆放在尾礦庫。

1.技術落后,利用率低

我國尾礦綜合利用起步較晚，利用率不足10%，相比歐美20世紀60年代就開始利用且技術已經(jīng)逐漸成熟，利用率可達60%以上，相差甚遠。由于我國在尾礦利用上技術水平不高，利用率低，市場銷路有限，經(jīng)濟效益達不到預期期望值。

2.缺乏具有市場競爭力的高附加值產(chǎn)品

有相當部分的礦山，其尾礦利用所得產(chǎn)品的檔次較低，僅限于原料生產(chǎn)及加工利用，產(chǎn)品附加值低,生產(chǎn)規(guī)模也不大，經(jīng)濟效益不理想。生產(chǎn)出的檔次較高的產(chǎn)品，生產(chǎn)成本又居高不下，缺乏競爭能力。

3.缺乏資金投入

長期以來，尾礦利用項目在資金上得不到保證，投入嚴重不足。再加上礦山行業(yè)普遍效益較差，尾礦利用資金籌措非常困難。

4.缺乏資源和環(huán)境保護的意識

尾礦利用的法律、法規(guī)建設落后，尾礦利用基礎管理薄弱，缺少尾礦利用的基礎資料等，皆成為制約尾礦利用的影響因素。

5.缺乏重視，政府支持力度不夠

現(xiàn)有資源綜合利用政策缺乏針對性，支持力度不夠，企業(yè)利用尾礦的積極性不高。

四、前景

鐵尾礦砂的綜合利用不但可以大量消耗鐵尾礦，還可以為現(xiàn)有尾礦庫騰出庫容,減少對周圍環(huán)境的污染；減少土地的占用量，節(jié)約耕地資源；可以降低公路工程造價，實現(xiàn)其自身價值；可以大量減少粗集料和細集料的消耗量,避免破壞土地和環(huán)境；可以實現(xiàn)極大的社會價值，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟價值。

【1】金家康,孫寶臣.淺談鐵尾礦綜合利用的現(xiàn)狀和問題.山西建筑,2008.

【2】徐鳳平,周興龍,胡天喜.國內(nèi)尾礦資源綜合利用的現(xiàn)狀及建議.礦業(yè)快報，2007.

【3】蒲含勇,張應紅.論我國礦產(chǎn)資源的綜合利用.礦產(chǎn)綜合利用,2001.

（作者單位：遼寧建筑職業(yè)技術學院建工系）

（編輯 劉麗娜）