黃建剛 胡光洲

（1.湖北光谷東國有資本投資運(yùn)營集團(tuán)有限公司；2.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院）

大冶市具有近3 000 a 的礦業(yè)史，是全國六大銅礦生產(chǎn)基地之一、十大鐵礦生產(chǎn)基地之一和建材重點(diǎn)產(chǎn)地。近年來，大冶市認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于安全生產(chǎn)、長(zhǎng)江大保護(hù)系列重要指示精神，牢固樹立安全綠色發(fā)展理念，大力實(shí)施尾礦庫綜合治理工作。為此，結(jié)合實(shí)際，分析概述大冶市非煤礦山尾礦庫尾砂綜合利用情況，就如何高效利用大冶市尾礦庫尾砂，提出相關(guān)對(duì)策及建議，以促進(jìn)尾砂的綜合利用。

1 大冶市非煤礦山概況

1.1 尾礦庫基本情況

近年來，大冶市強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)源頭管控，大力實(shí)施尾礦庫綜合治理工作，累計(jì)完成閉庫、卸庫方式治理尾礦庫160座，尾礦庫總量從164座壓減到4座，其中包含2017 年黃石市下放大冶市管理的11 座尾礦庫。

目前，大冶市現(xiàn)有尾礦庫4座，分別是金湖街辦2座、陳貴鎮(zhèn)2 座。按選礦工藝劃分，采取洗選后直接排放3 座，采取干堆方式1 座；按企業(yè)性質(zhì)劃分，國有礦山尾礦庫2 座，民營尾礦庫2 座；按庫容等級(jí)劃分，三等庫1座，五等庫3座；按安全度劃分，正常庫4座。

1.2 選廠基本情況

經(jīng)過多年“五小”企業(yè)整治，根據(jù)大冶市生態(tài)環(huán)境部門登記數(shù)據(jù)，全市現(xiàn)有選廠48家。其中，非煤礦山配套選廠20家（民營15家、國有5家），獨(dú)立選廠28家；有尾礦庫的選廠4家，無尾礦庫的選廠44家。

1.3 尾砂基本情況

大冶市不完全統(tǒng)計(jì)的尾砂總量約6 800 萬m3，其中金銅礦尾砂約3 900 萬m3，鐵礦尾砂約2 900 萬m3。

（1）金銅礦尾砂主要分布在大箕鋪鎮(zhèn)、金湖街辦，其中庫容大于50 萬m3的有9 座，總計(jì)存量約3 500 萬m3，分別為湖北三鑫金銅股份有限公司大青山尾礦庫50 萬m3、湖北三鑫金銅股份有限公司干堆尾礦庫110 萬m3（在用）、大冶有色金屬有限責(zé)任公司銅山口銅礦尾礦庫接替工程500 萬m3（在用）、大冶有色銅山口礦周家園尾礦庫1 310 萬m3、大冶有色銅綠山礦尾礦庫1 305 萬m3、大冶市大紅山尾礦庫100 萬m3、大冶市大紅山吳家畈尾礦庫111.67 萬m3、大冶市紅衛(wèi)鐵礦尾礦庫50 萬m3。

（2）鐵礦尾砂主要分布在金山店鎮(zhèn)、陳貴鎮(zhèn)、靈鄉(xiāng)鎮(zhèn)、還地橋鎮(zhèn)、保安鎮(zhèn)，其中庫容大于50 萬m3的有3座，總計(jì)存量約2 386 萬m3，分別是大冶市金成礦業(yè)有限公司李萬隆鐵礦尾礦庫90 萬m3、大冶市同和礦業(yè)有限公司尾礦庫56 萬m3、武鋼金山店鐵礦錫冶山尾礦庫2 240 m3。

（3）鎢礦尾砂主要分布在金湖街辦和大箕鋪鎮(zhèn)，分別是大冶市金湖街辦龍角山尾礦庫230 萬m3，大箕鋪鎮(zhèn)付家山礦業(yè)公司干堆庫10 m3（在用）。

2 綜合利用情況

2.1 主要政策

（1）國家15 部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)砂石行業(yè)健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改價(jià)格〔2020〕473號(hào)）要求，積極推進(jìn)砂源替代利用，支持廢石尾礦綜合利用。

（2）應(yīng)急管理部等國家八部門聯(lián)合印發(fā)《防范化解尾礦庫安全風(fēng)險(xiǎn)工作方案》（應(yīng)急〔2020〕15 號(hào)）要求，強(qiáng)化綜合施策，切實(shí)減少尾礦庫存量。

（3）《省安委會(huì)關(guān)于印發(fā)湖北省防范化解尾礦庫安全風(fēng)險(xiǎn)工作方案的通知》（鄂安〔2020〕5 號(hào)）要求，穩(wěn)妥推進(jìn)尾礦資源綜合利用，加大產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和支持力度，鼓勵(lì)尾礦庫企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)利用尾礦，逐年減少尾礦堆存量乃至消除尾礦庫，從源頭上消除尾礦庫安全風(fēng)險(xiǎn)。

（4）《關(guān)于印發(fā)湖北省“無廢城市”建設(shè)三年行動(dòng)方案的通知》（鄂環(huán)發(fā)〔2023〕9 號(hào)）要求，聚焦冶煉渣、粉煤灰、工業(yè)副產(chǎn)石膏、尾礦等大宗工業(yè)固廢，推進(jìn)在有價(jià)組分提取、建材生產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)等領(lǐng)域資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)大宗工業(yè)固廢規(guī)?；?。

2.2 主要利用方式

尾礦庫綜合利用的主要方式是閉庫后壩面綜合利用（如光伏發(fā)電）和卸庫后土地綜合利用等方式［1-2］，如湖南臨鄉(xiāng)桃礦利用尾礦庫布置光伏發(fā)電。尾砂綜合利用的主要方式是積極推廣尾礦回采提取有價(jià)組分［3］，利用尾礦生產(chǎn)建筑材料［4］，充填采空區(qū)［5］，回填路基等。

2.2.1 利用類應(yīng)用場(chǎng)景

通過卸庫實(shí)現(xiàn)尾砂資源的二次利用，堅(jiān)持“小庫先行先試”，目前大冶全市已有盛茂、同和、鑫通3 座尾礦庫，經(jīng)省應(yīng)急廳批準(zhǔn)采用卸庫方式治理。

（1）尾砂制磚主要應(yīng)用于農(nóng)村步道、低層房屋隔墻、裝飾圍墻等，目前李萬隆尾礦庫投入1 000多萬元在尾礦庫旁建設(shè)制磚車間，進(jìn)行尾砂利用，35%粗砂直接售賣，30%中砂制磚，35%尾泥無法處置。

（2）混凝土摻砂。兌泰公司通過添加活性劑激發(fā)尾泥活性，1 t 混凝土可摻加3%～5%的尾泥。如添加水渣、粉煤灰將提升尾泥摻量。

（3）水泥摻砂。在水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過煅燒來增添尾泥活性，可摻加5%～8%。

（4）低強(qiáng)度預(yù)制件摻砂可應(yīng)用于河道邊坡護(hù)柵、公路兩旁水溝硬化、農(nóng)村步道、樹坑圍砌等。

（5）3D 打印原料摻砂［6］主要應(yīng)用在風(fēng)景區(qū)、公園、城市街道等區(qū)域的雕塑、座椅、崗?fù)ぁ⒄系K球等構(gòu)件。

（6）土壤改良摻砂［7］。吉林市通過礦石尾泥與化學(xué)物質(zhì)混合，拌成新型土壤改良材料，應(yīng)用于鹽堿地改良，應(yīng)用效果較好。

2.2.2 暫存類應(yīng)用場(chǎng)景

（1）地下充填。一是采空區(qū)充填。鼓勵(lì)非煤礦山企業(yè)利用尾砂進(jìn)行采空區(qū)治理，大冶全市井下非煤礦山充填尾砂量達(dá)200 萬m3/a，降低了尾砂產(chǎn)生量。二是地質(zhì)災(zāi)害治理。通過對(duì)陳貴劉家畈礦區(qū)、靈鄉(xiāng)普慶礦區(qū)等約400 萬m3地下采空區(qū)進(jìn)行尾砂充填，大大降低了區(qū)域重大地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

（2）路基回填［8］。道路建設(shè)過程中，采用對(duì)低凹處路基直接回填、混合黏土回填等方式，消耗難以處理的尾泥。

（3）連片復(fù)綠［9］。對(duì)一些連片、尾砂利用價(jià)值不高或一定時(shí)期內(nèi)不予利用的尾砂堆棄場(chǎng)，采取改良土壤、覆土種植綠化等方式，恢復(fù)生態(tài)。如金湖生態(tài)園、余修齊公園等。

2.3 綜合利用難題

（1）尾礦庫利用的主要難題。一是尾礦庫閉庫后進(jìn)行壩面綜合利用（如光伏發(fā)電），目前，國家未出臺(tái)相關(guān)審批政策和程序規(guī)定；二是尾礦庫在閉庫后沒有水，整片庫區(qū)如同沙灘，一定時(shí)間內(nèi)地質(zhì)條件不穩(wěn)定，存在沉降問題。

（2）尾砂利用的主要難題。一是尾砂環(huán)保難題。金銅礦尾砂中有機(jī)物含量低，含有重金屬、選礦藥劑等有害物質(zhì)，其硫化物氧化和酸的生成在很大程度上會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，另外，尾礦與礦質(zhì)肥料可能發(fā)生化學(xué)作用，并具有一定腐蝕性。大部分鐵礦尾砂含硫較高，有的達(dá)到4%，綜合利用時(shí)環(huán)保問題較為突出。二是尾砂粒度難題。金銅礦尾砂粒度-0.074 mm 含量占80%以上，鐵礦尾砂-0.074 mm 含量占60%左右，-0.074 mm粒級(jí)尾砂如何利用，目前國內(nèi)還沒有很好的解決方案。若只取粗砂，留存細(xì)砂，尾礦庫存在的風(fēng)險(xiǎn)將增大［10］。三是二次排放難題。目前，尾砂有效利用率不高，金銅礦尾砂可利用量不足30%，鐵礦尾砂可利用量約60%，如果不能全部利用，則需重新置地存放。四是成本控制難題。細(xì)顆粒尾砂用于新型建筑材料，要添加一定量的固化劑，增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)由于產(chǎn)品質(zhì)量較重，不宜用于高層建筑，產(chǎn)品受用途、成本和服務(wù)半徑等因素影響很大。

3 綜合利用建議

針對(duì)大冶市礦山采空區(qū)多、尾砂存量大等安全環(huán)保問題，通過對(duì)尾礦庫采取“控制增量、減少存量”的工作思路，對(duì)尾砂采取“因砂制宜、分類處置”的工作思路，在安全、環(huán)保、技術(shù)達(dá)標(biāo)的前提下，鼓勵(lì)運(yùn)用尾砂進(jìn)行采空區(qū)治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、制備新型建筑材料等，打好“組合拳”，實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、土地、效益四方面多贏。

3.1 重點(diǎn)尾礦庫及其尾砂綜合利用概況

（1）龍角山尾礦庫（鎢礦）。龍角山尾礦庫面積約0.20 km2，庫內(nèi)最大高差22.3 m，尾砂量215 萬m3，其 中WO3含 量0.26%，SiO2、CaO、TFe 含 量 分 別 為29.82%，25.87%，14.40%，WO3金屬量8 574.17 t，礦產(chǎn)鐵金屬量45.86 萬t。

該庫尾砂采取尾礦回采提取有價(jià)組分+二次尾砂再利用方式。目前，WO3金屬量?jī)r(jià)值17 萬元，回采可提取6 000 t，鐵金屬回采價(jià)值用于抵消卸庫采選和二次尾砂運(yùn)輸成本，3 a 內(nèi)完成回采，回采凈收益約10 億元（不含尾砂利用和土地價(jià)值）。

（2）錫冶山尾礦庫（鐵礦）。金山店鐵礦錫冶山尾礦庫始建于1971 年，屬傍山型尾礦庫，設(shè)計(jì)庫容2 240 萬m3，屬三等尾礦庫。

該庫尾砂采取粗砂直接用于一般建筑、中細(xì)砂再利用方式。從安全管理角度來看，從大型尾礦庫取砂危險(xiǎn)性很高，若遇雨季，危險(xiǎn)系數(shù)更高。該庫尾砂利用的關(guān)鍵問題是細(xì)顆粒尾砂能否用于制磚和制磚年利用量，如細(xì)顆粒尾砂年利用量達(dá)400 萬t 以上（全尾砂則約500 萬t），即可啟動(dòng)卸庫；否則，建議待武鋼金山店鐵礦下馬后再啟動(dòng)尾砂綜合利用，細(xì)顆粒尾砂可直排該礦張伏山露天坑。目前，該礦按粗砂率35%、價(jià)格35 元/t、鐵精礦回選5%、價(jià)格900 元/t計(jì)算，5 a 內(nèi)完成回采，回采凈收益約13.5 億元（不含中、細(xì)尾砂和土地價(jià)值）。

（3）銅綠山和銅山口周家園庫（銅礦）。銅綠山礦尾礦庫屬平地型尾礦庫，壩高28 m，有效庫容1 355 萬m3，屬四等庫；周家園尾礦庫屬傍山型尾礦庫，全庫容1 312 萬m3，設(shè)計(jì)總壩高37.0 m，屬三等庫。

該庫尾砂采取尾礦回采提取有價(jià)組分+二次尾砂再利用方式。由于建礦初期選礦技術(shù)因素，銅綠山庫尾砂中含有大量低品位銅和氧化鐵，銅山口庫尾砂中含有大量低品位銅，回采提取有較大價(jià)值。目前，因技術(shù)和環(huán)保因素制約，尾砂難以合理利用。對(duì)銅山口周家園、銅綠山等尾礦庫閉庫后騰出的1 466 740 m2土地進(jìn)行綜合利用，用于壩面光伏發(fā)電。同時(shí)，待銅山口礦下馬后，利用該礦露天坑，可啟動(dòng)周家園尾礦庫的尾砂回采提取工作。目前，10 a內(nèi)完成兩庫回采，凈收益約30 億元（不含尾砂利用和土地價(jià)值）。

3.2 工作建議

（1）成立領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。市政府應(yīng)成立工作專班，市領(lǐng)導(dǎo)任組長(zhǎng)，應(yīng)急、資規(guī)、生態(tài)環(huán)境、交通、農(nóng)業(yè)、屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)等部門單位為成員，明確卸庫、選礦、尾砂利用加工、產(chǎn)品應(yīng)用服務(wù)職責(zé)，加大卸庫方式治理的支持力度，從政策層面、資金層面上予以一定的扶持，開辟項(xiàng)目審批綠色通道，實(shí)施尾砂利用全過程組織保障，確保優(yōu)先消耗尾砂產(chǎn)品，激發(fā)市場(chǎng)綜合利用熱情。

（2）出臺(tái)獎(jiǎng)補(bǔ)政策。一是按照“上游反哺下游”的原則，由礦業(yè)協(xié)會(huì)自發(fā)設(shè)立尾礦消耗處理基金，礦山開采企業(yè)按一定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)提，支持尾礦利用企業(yè)“吃干榨盡”，并給予相應(yīng)獎(jiǎng)補(bǔ)，例如湖北麻城花崗巖礦業(yè)、吉林市蛟河石材工業(yè)區(qū)均實(shí)施獎(jiǎng)補(bǔ)，獎(jiǎng)補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)為25～45 元/t；二是實(shí)施稅費(fèi)減免；三是出臺(tái)政策，鼓勵(lì)優(yōu)先選用尾砂制品。

（3）制訂應(yīng)用方案。按照“一庫一方案”的原則，一是對(duì)全市可利用的尾礦庫進(jìn)行價(jià)值（安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)）排序，明確利用時(shí)間順序；二是結(jié)合庫容大小，明確每項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)景的尾砂消耗量，并確保一定安全系數(shù)，同時(shí)制訂特殊情況下的應(yīng)急處理措施方案，確保每庫都能實(shí)現(xiàn)安全、有序、有效進(jìn)行卸庫和利用，不造成新的安全和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

（4）給予招商待遇。在金湖街辦非金屬產(chǎn)業(yè)園建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園，市屬平臺(tái)公司引入技術(shù)公司、資本方共同參與組建尾砂綜合利用項(xiàng)目公司。目前，香港新華集團(tuán)、廈門兌泰、中國綠洲鴻源集團(tuán)、中國新城鎮(zhèn)等單位對(duì)組建項(xiàng)目公司較為積極。

（5）適度配置固廢。一是按照“固廢+固廢=資源”的理念，加大多種互補(bǔ)固廢的協(xié)同處置，適度將市域內(nèi)鋼鐵廠煉鋼后的水碴（鋼碴）、粉煤灰等固廢，在同等條件下售賣給尾砂利用項(xiàng)目公司，解決尾泥活性度不高的難題，提高尾泥的應(yīng)用范圍和用量；二是引導(dǎo)鼓勵(lì)市域水泥廠在確保水泥質(zhì)量的前提下，應(yīng)用一定量的尾砂，并給予適當(dāng)獎(jiǎng)補(bǔ)。

（6）加大試驗(yàn)研究。例如，與中建西部建設(shè)研究院合作，加大尾砂在新型建筑材料中的應(yīng)用；與吉林省農(nóng)科院合作，加大尾砂在土地改良中的應(yīng)用等。

4 結(jié) 語

針對(duì)大冶市各級(jí)政府的尾砂獎(jiǎng)補(bǔ)政策和大冶市礦山采空區(qū)多、尾砂存量大等尾砂庫特點(diǎn)，介紹了重點(diǎn)尾砂庫的治理概況，提出了采取“控制增量、減少存量”的工作思路和對(duì)尾砂采取“因砂制宜、分類處置”的策略，實(shí)現(xiàn)從“有尾”到“無尾”的目標(biāo)，以獲得安全、環(huán)保、土地、效益四方面多贏的效果。