摘要：

伴隨我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程，金屬鉬的需求量不斷增加，開采規(guī)模不斷擴(kuò)大，鉬尾礦堆存量也快速增長(zhǎng)。其除占用大量土地資源外，也不同程度存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，另外易存在潰壩、泥石流等礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患。但從另一方面看，鉬尾礦還是一種富含有價(jià)礦物的寶貴資源，有著非常廣闊的綜合利用前景。本文分析了鉬礦資源分布現(xiàn)狀及鉬尾礦組分特征，闡述了開展鉬尾礦資源綜合利用的必要性和可行性，介紹了鉬尾礦中長(zhǎng)石、方解石、鉬、鎢、鐵等有價(jià)礦物的回收現(xiàn)狀，評(píng)述了鉬尾礦在建筑行業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山充填等方面的綜合利用現(xiàn)狀?；厥沼袃r(jià)金屬很難解決鉬尾礦大量堆存的問題，而建筑材料制備、尾礦充填等均能大規(guī)模消納尾礦，但制備建筑材料需考慮尾礦組分的強(qiáng)度、耐磨、耐久等各項(xiàng)性能指標(biāo)，另外應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上時(shí)還需考慮重金屬污染等問題。

關(guān)鍵詞：

資源綜合利用；有價(jià)礦物回收；重金屬污染；鉬尾礦；鉬礦

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230261

中圖分類號(hào)：P59；P618.45

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

高蓮鳳，田釋夢(mèng)，張振國(guó)，等.鉬尾礦資源綜合利用研究進(jìn)展.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2024，54（5）：15441557.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230261.

Gao Lianfeng，Tian Shimeng，Zhang Zhenguo，et al. Research Progress on Comprehensive Utilization of Molybdenum Tailings Resources. Journal of Jilin University （Earth Science Edition），2024，54（5）：15441557. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230261.

收稿日期：20231012

作者簡(jiǎn)介：高蓮鳳（1970—），女，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事礦產(chǎn)資源勘查與評(píng)價(jià)、礦山地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)方面的研究，E-mail：ytgaolf@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41972004）；遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目（LNTU20TD14）

Supported by the National Natural Science Foundation of China （41972004）） and the Project of the Discipline Innovation Team of Liaoning Technical University （LNTU20TD14）

Research Progress on Comprehensive Utilization of Molybdenum Tailings Resources

Gao Lianfeng1，2，Tian Shimeng1，2，Zhang Zhenguo1，2， Zhang Ping1，2，Ma Ruixue1，2，

Xing Jiaqi1，2，

Zhang Zhongxin1，2

1. College of Mining，Liaoning Technical University，F(xiàn)uxin 123000， Liaoning，China

2. Key Laboratory of Green Development of Mineral Resources， Liaoning Province， Fuxin 123000，Liaoning， China

Abstract：

As China’s industrialization advances， the demand for molybdenum continues to grow， leading to an expansion in mining and a corresponding increase in molybdenum tailings. These tailings not only occupy significant land but also pose environmental risks， such as pollution and geological hazards like dam breaks and debris flows. Despite these challenges， molybdenum tailings remains a valuable resource， rich in minerals with promising potential for comprehensive utilization. This paper analyzes the distribution of molybdenum ore resources and the composition characteristics of molybdenum tailings， highlighting the necessity and feasibility of their comprehensive use. It introduces the recovery of valuable minerals， including feldspar， calcite， molybdenum， tungsten， and iron from molybdenum tailings， and reviews their applications in construction， agriculture， mine filling and other aspects. While recoverying valuable metals does not fully address the surplus of molybdenum tailings， large-scale applications in building materials and tailings filling are possible. However， the effectiveness of these materials depends on performance metrics such as strength， wear resistance， and durability， while agricultural applications must also mitigate heavy metal pollution.

Key words：

comprehensive utilization of resources; recovery of valuable minerals; heavy metal pollution; molybdenum tailings; molybdenum ore

0" 引言

鉬尾礦是指礦石在特定情況下，經(jīng)過破碎、篩分、研磨、浮選等工藝流程，提取鉬精礦后堆積成的大宗工業(yè)固體廢棄物。金屬鉬熔點(diǎn)和強(qiáng)度高，抗腐蝕性和耐磨性好，在各行業(yè)中都被廣泛應(yīng)用。Symbol`@@我國(guó)是鉬資源最豐富的國(guó)家之一，主要礦物為輝鉬礦，具有儲(chǔ)量大、品位低的特點(diǎn)［1］。隨著全球?qū)︺f需求量的增長(zhǎng)，鉬礦石的開采量劇增，但鉬礦石的品位低，受選礦技術(shù)的制約，開采量的95%左右會(huì)以尾礦的形式存在，尾礦的大量堆積不僅占用土地，還含有重金屬元素，殘留大量浮選藥劑，不利于植被生長(zhǎng)，對(duì)周圍淡水資源造成污染，易引發(fā)潰壩、泥石流等災(zāi)害，威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全［23］。因此，研究鉬尾礦綜合利用，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，化害為利，不僅能帶來良好的社會(huì)效益，還能推動(dòng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

1" 我國(guó)鉬尾礦資源的現(xiàn)狀

2023年中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告［45］顯示，我國(guó)2022年鉬礦儲(chǔ)量為590.05萬t，占世界鉬產(chǎn)量的40%。當(dāng)前我國(guó)鉬礦探明儲(chǔ)量多、品位低，但有益成分高，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鉬礦資源主要集中在河南、內(nèi)蒙古、西藏等地，其中河南省的鉬礦資源量為126.14萬t，占全國(guó)的21.38%，居國(guó)內(nèi)第一（圖1）。我國(guó)鉬礦儲(chǔ)量大，但品位普遍偏低，導(dǎo)致鉬礦選礦過程中大量尾礦排出，尾礦堆積占用大量土地、污染環(huán)境和易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

2022年我國(guó)尾礦產(chǎn)量為13.57億t，年綜合利用量?jī)H約4.47億t，綜合利用率為32.9%，礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的尾礦綜合利用率已高達(dá)62%［67］。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量日益加劇，鉬礦的開采量快速上升，僅依靠原礦難以滿足需求，同時(shí)鉬尾礦中伴生有價(jià)組分種類廣、數(shù)量多，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?；诖耍芯咳藛T越來越重視鉬尾礦資源的綜合利用，從有價(jià)組分回收、建筑材料制備、礦山充填、農(nóng)業(yè)肥料生產(chǎn)等多方面進(jìn)行研究，常見的鉬尾礦特征及綜合利用途徑如表1所示。

2" 我國(guó)主要鉬尾礦的組分特征

由于鉬礦床類型、成因、選礦工藝等因素的差異，鉬礦提取精礦后鉬尾礦元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、礦物組成較為復(fù)雜。鉬尾礦的化學(xué)成分主要為SiO2、Al2O3、K2O、TiO2、Fe2O3、Na2O等，組分相似但質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，如表2所示。鉬尾礦中礦物組分一般包括方解石、長(zhǎng)石、石英和金云母等非金屬礦物，輝鉬礦、黃鐵礦和磁鐵礦等金屬礦物。

3" 鉬尾礦中有價(jià)非金屬及金屬礦物的回收

歷史上，受限于選礦技術(shù)水平及選礦機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致大量有價(jià)礦物損失在鉬尾礦中，占用土地，浪費(fèi)大量資源，還易造成污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成安全隱患。近年來，關(guān)于回收鉬尾礦中有價(jià)礦物的研究越來越多，從鉬尾礦中回收有價(jià)礦物，是實(shí)現(xiàn)鉬尾礦高附加值利用的有效途徑。

3.1" 鉬尾礦中有價(jià)非金屬礦物的回收

鉬尾礦中含有大量的長(zhǎng)石、石英、方解石和白云石等有價(jià)非金屬礦物，回收利用有價(jià)非金屬元素，能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益［9］。

傳統(tǒng)的酸法回收長(zhǎng)石工藝易出現(xiàn)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境等問題。福建銅鉬尾礦［10］選用礦漿陰陽(yáng)離子混合浮選法，用堿法工藝代替酸法工藝。還可以采用無氟有酸的方式，先在酸性介質(zhì)中采用陽(yáng)離子捕收劑浮選回收云母，再分離回收石英與長(zhǎng)石［15］，安全高效，流程簡(jiǎn)單。針對(duì)鉬尾礦中低品質(zhì)的長(zhǎng)石與石英，可調(diào)節(jié)pH為11，利用Mg2+作為陽(yáng)離子活化石英，低成本浮選分離鉬尾礦中的石英與長(zhǎng)石；但需控制Mg2+的用量，過多會(huì)生成沉淀，影響浮選結(jié)果［15］。

方解石、白云石都屬于碳酸鹽礦物，都有很強(qiáng)的助溶效果，性質(zhì)相似，可以一并回收［16］，常用的非金屬礦物捕收劑對(duì)藥劑種類、用量要求較高，可選擇性較差。李彩霞等［17］以自制新型氨基酸類十二烷基甘氨酸鈉（SD）為捕收劑，浮選結(jié)果與純礦物浮選結(jié)果相近，回收率大于以往使用油酸鈉作為捕收劑進(jìn)行的浮選，且SD試劑用量比油酸鈉少約25%，還可用于分離金云母和其他礦物，降低了藥劑成本。

一般采用浮選法回收鉬尾礦中的云母。王秀蘭等［18］利用小錐角水力旋流器脫除蒙脫石；然后使用磁選管分選出磁鐵礦，并將選丁基黃原藥作為捕收劑浮選黃鐵礦；最后參考?jí)A性陰陽(yáng)離子浮選云母的方法得到金云母精選精礦的回收率達(dá)到46.02%，掃選精礦的回收率為26.46%。

因此，在回收鉬尾礦中的有價(jià)非金屬礦物時(shí)，要考慮藥劑對(duì)設(shè)備的腐蝕性、對(duì)環(huán)境的污染，以及回收成本高等問題。根據(jù)鉬尾礦的礦石性質(zhì)、礦物可選性差異，確定回收組分，調(diào)整工藝流程，選擇合適的藥劑，才能低成本、高效益、綠色環(huán)保地回收鉬尾礦中的有價(jià)非金屬礦物，提高鉬尾礦資源的綜合利用率。

3.2" 鉬尾礦中有價(jià)金屬礦物的回收

鉬尾礦中的有價(jià)金屬礦物主要有鎢、鉬和鐵等，對(duì)這些金屬礦物通過浮選和磁選等工藝進(jìn)行回收，不僅可以解決資源緊缺、開發(fā)利用難的問題，還能促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源高效利用，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

以往從尾礦中回收鎢礦物時(shí)，優(yōu)先浮選硫化礦再選氧化礦［19］，流程復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高。邵偉華等［20］通過試驗(yàn)表明，對(duì)于長(zhǎng)期堆存、氧化程度高的鉬尾礦來說，混合浮選工藝效果更好。常學(xué)勇等［21］采用重選浮選聯(lián)合工藝代替以往單一重選工藝，大大降低了鉬鎢浮選成本。

當(dāng)前，從鉬尾礦中回收鉬多選用階段磨礦、階段浮選的方式。呂政超［22］經(jīng)過單獨(dú)試驗(yàn)認(rèn)為，磨礦細(xì)度為75%最佳，采用一粗六精二掃的工藝流程，最終鉬回收率達(dá)到65.71%。為更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)踐，秦華江等［23］利用旋流靜態(tài)微泡浮選柱半工業(yè)設(shè)備對(duì)微細(xì)粒的輝鉬礦進(jìn)行分選，以該試驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行工業(yè)實(shí)踐，得到的鉬精礦產(chǎn)品回收率為62.71%，品位為31.096%，項(xiàng)目可回收約1 144 t的鉬精礦，可獲得2 078.22萬元的凈利潤(rùn)，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

三道莊鉬礦床中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.012%，品位較低。吳玉潔等［24］利用硫酸銅作為活化劑，采用一粗四精二掃的工藝流程實(shí)現(xiàn)該尾礦中銅的回收，銅品位為23.14%，回收率達(dá)86.52%，工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明從鉬尾礦中回收銅的成本遠(yuǎn)低于其他銅類礦山，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)不可或缺的重要原料，儲(chǔ)量豐富，但貧礦多、品質(zhì)差、多元素復(fù)合共生礦石多，開采成本較高［2526］。能否從鉬尾礦回收鐵礦石取決于回收技術(shù)以及回收成本。王奪等［27］從化學(xué)藥劑以及磁選流程兩方面控制回收成本；張子瑞等［28］針對(duì)典型的伴生超貧磁鐵礦，通過減少選礦能耗來降低選礦成本；何建成等［29］使用KWM高效臥式攪拌磨機(jī)取代低效的球磨機(jī)。

回收有價(jià)金屬元素時(shí)，根據(jù)不同鉬尾礦礦物特性，靈活調(diào)整捕收劑、活化劑、起泡劑，改進(jìn)機(jī)器設(shè)備，盡量早拋尾礦，減少入磨礦石量，優(yōu)化選礦工藝流程，有層次地回收有價(jià)組分，以期降低選礦成本，提高精礦的品位及回收率。

4" 鉬尾礦在建筑行業(yè)的應(yīng)用

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，建筑規(guī)模不斷突破歷史新高，建材需求量過大。鉬尾礦的組成成分與建筑原材料要求相近，鉬尾礦中SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，可用于制備水泥、混凝土和免燒磚等。將鉬尾礦建材化，是提高鉬尾礦綜合利用率、緩解建材供應(yīng)緊張的有效途徑，同時(shí)也是尾礦大宗高附加值利用的重要研究方向。

4.1" 制備水泥

水泥是建筑的基礎(chǔ)，其制備需要大量的黏土和石灰石等，鉬尾礦中含有SiO2和Al2O3，與黏土成分相近，可代替部分硅質(zhì)原料制備水泥，有效降低建筑成本。

在利用鉬尾礦制備水泥時(shí)摻入適量的SO3可以提高活化性，但摻量過高就會(huì)導(dǎo)致熟料強(qiáng)度下降。朱建平等［30］通過對(duì)比試驗(yàn)得出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的石膏摻量生產(chǎn)水泥效果最佳，此時(shí)熟料液相形成溫度明顯下降，高溫晶型穩(wěn)定，C2S生成量增加，熟料強(qiáng)度最大。

發(fā)泡水泥具有輕質(zhì)、抗壓、高強(qiáng)和保溫等優(yōu)點(diǎn)，如何提高發(fā)泡水泥的強(qiáng)度是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。郭家林等［31］的研究結(jié)果表明，鉬尾礦用量是發(fā)泡水泥抗壓強(qiáng)度的主要影響因素，不得超出固體料的15%。制備時(shí)使用雙氧水發(fā)泡會(huì)出現(xiàn)氣泡分布不均、大小不一致和泡壁裂紋等情況，降低發(fā)泡水泥的各項(xiàng)性能，可同時(shí)加入鋁粉發(fā)泡劑［32］，提高發(fā)泡水泥的抗壓性能。此外，將氫氧化鈉和鉬尾礦按質(zhì)量比1∶5混合配備，在450 ℃下煅燒60 min，可得到活化鉬尾礦［33］。摻入活化鉬尾礦可以起到填充作用，提高發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度［34］。

使用鉬尾礦代替部分硅質(zhì)原料制備水泥，可以降低能耗、提高熟料強(qiáng)度，符合“雙碳”目標(biāo)的要求。水泥的材料成分直接決定了成品質(zhì)量，需嚴(yán)格把控鉬尾礦的摻入量。鉬尾礦的化學(xué)成分不穩(wěn)定，對(duì)水泥的耐熱性、抗凍性、安定性和凝結(jié)時(shí)間等產(chǎn)生影響，因此限制了鉬尾礦在制備水泥上的大量應(yīng)用。

4.2" 制備混凝土

鉬尾礦中含有大量的硅質(zhì)原料，鉬尾礦粒度較細(xì)，石英體積分?jǐn)?shù)較高，可作為骨料制備混凝土，降低制備成本，提高鉬尾礦附加值，減少礦山災(zāi)害。

鉬尾礦砂表面粗糙，結(jié)構(gòu)疏松，吸水性較強(qiáng)。從圖2a可以看出，隨著鉬尾礦砂摻量的增加，混凝土流動(dòng)度明顯下降。當(dāng)從10%增至20%時(shí)，流動(dòng)度降幅最大，水膠比固定時(shí)，鉬尾礦砂摻量越多，混凝土中的黏稠度越大，流動(dòng)度越?。?537］；鉬尾礦砂摻量達(dá)到30%后，混凝土中的流動(dòng)度趨于平穩(wěn)，孔隙吸水達(dá)到飽和。隨著鉬尾礦砂摻量的增加，第3、7、28天的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，摻量為20%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最大，此時(shí)第3、7、28天的抗壓強(qiáng)度均高于不添加鉬尾礦砂摻量時(shí)的抗壓強(qiáng)度（圖2b）。因此，可以使用鉬尾礦砂代替石英砂作為混凝土骨料，且鉬尾礦砂摻量在20%左右最佳［35］。

混凝土保溫砌塊是指具有保溫、隔熱、質(zhì)輕和隔聲等［38］優(yōu)點(diǎn)的混凝土拌合料，主要由水泥、石膏、石灰、河沙等組分構(gòu)成。鉬尾礦砂粒度較細(xì)，石英體積分?jǐn)?shù)較高，表面較為粗糙，有作為細(xì)骨料代替河沙制備混凝土保溫砌塊的潛力，為混凝土保溫砌塊提供主要強(qiáng)度，減少河沙無序開采對(duì)河床生態(tài)造成的危害。鉬尾礦砂中放射性核素的比活度符合A類裝修材料的標(biāo)準(zhǔn)要求［39］。傳統(tǒng)的有機(jī)泡沫保溫材料

易燃、易老化，為居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來隱患；而摻入鉬尾礦的保溫材料保溫效果較佳，具有較好的阻燃性能。狄燕清等［40］以洛南縣黃龍鋪九龍鉬尾礦及425水泥為主要原材料，鉬尾礦砂摻量為10%，水膠配比為0.52，粉磨80 min，制備出的外墻保溫材料達(dá)到A1級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。

以往利用鉬尾礦制備混凝土保溫材料的鉬尾礦摻量較低，難以實(shí)現(xiàn)消納大量鉬尾礦的目的。鄧軍平等［41］針對(duì)提高鉬尾礦利用率的問題，使用Image Pro Plus軟件分析孔隙率對(duì)混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響，對(duì)鉬尾礦經(jīng)行機(jī)械活化、化學(xué)活化，使用化學(xué)發(fā)泡工藝，最終制備得到的鉬尾礦水泥基泡沫保溫板符合JC/T22002013標(biāo)準(zhǔn)［42］，且鉬尾礦粉用量達(dá)到了50%，其導(dǎo)熱、抗壓性能良好，為鉬尾礦的高附加利用提供了可行方案。

4.3" 制備建筑用磚

傳統(tǒng)的燒結(jié)普通磚以黏土為主要原料，大量取用黏土對(duì)土地資源造成了巨大損害。近年來，利用工業(yè)固廢制磚備受重視。不同地區(qū)的鉬尾礦成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不盡相同，部分地區(qū)的鉬尾礦屬于高硅高鐵低鋁型，高硅滿足燒結(jié)磚的需求，但高鐵會(huì)增加燒結(jié)磚的密度，低鋁會(huì)限制低共熔體系的形成，從而嚴(yán)重影響燒結(jié)磚的性能。因此，在利用鉬尾礦制備燒結(jié)磚時(shí)，需要配合高鋁低鐵的粉煤灰彌補(bǔ)鉬尾礦中缺少的化學(xué)成分，粉煤灰摻量過低難以達(dá)到提高燒結(jié)磚抗壓強(qiáng)度的目的，過高會(huì)增加制磚成本，摻量為5%最佳［4344］。

為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，利用工業(yè)固廢制備免燒磚的研究發(fā)展迅速。免燒磚的早期強(qiáng)度主要來源于膠凝材料的水化作用，活性氧化鋁、氧化硅與氫氧化鈣發(fā)生水化反應(yīng)，形成骨架結(jié)構(gòu)，為免燒磚提供力學(xué)性能；隨著鉬尾礦摻量的增加，膠凝材料越來越少，骨架結(jié)構(gòu)也對(duì)應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致免燒磚的抗壓、抗折性能降低。如圖3所示，隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增長(zhǎng)，力學(xué)性能呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，水化反應(yīng)主要在7天內(nèi)完成，此時(shí)免燒磚硬化進(jìn)程較快，7天后硬化速度降低。鉬尾礦添加量為50%時(shí)，得到的免燒磚符合MU30標(biāo)準(zhǔn)，在75%～80%時(shí)得到的免燒磚符合MU10標(biāo)準(zhǔn)［45］。

鉬尾礦除了可以制備燒結(jié)磚、免燒磚以外，還可用于燒制建筑陶瓷。利用鉬尾礦燒制陶瓷磚對(duì)溫度的要求較為嚴(yán)格，葉力佳等［46］試驗(yàn)得到制備陶瓷地磚的最佳燒結(jié)溫度為（1 160±10）℃，內(nèi)墻磚最佳燒結(jié)溫度為（1 080±10）℃。李峰等［47］使用模壓成型法燒制陶瓷透水磚，得到最佳燒結(jié)溫度為1 200 ℃，鉬尾礦用量為80%。利用鉬尾礦制備得到的陶瓷地磚、內(nèi)墻磚、透水磚各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為消納大量鉬尾礦、提高鉬尾礦附加值提供了新途徑。

綜上，利用鉬尾礦制備建筑用磚在力學(xué)性能上基本可行，能解決土地資源損毀問題，緩解建材消耗量大、資源緊缺的難題，降低因尾礦堆存造成的土地占用和重金屬污染，但大部分尾礦庫(kù)位置較偏，制磚附加值較低，運(yùn)輸成本較高，對(duì)比其他制磚材料，在價(jià)格上不占優(yōu)勢(shì)。因此，降低生產(chǎn)成本是能否利用鉬尾礦大批量制磚的關(guān)鍵。

4.4" 制備微晶玻璃

微晶玻璃具有絕熱、耐腐蝕、抗風(fēng)化、不導(dǎo)電、熱穩(wěn)定性和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)，相比于建筑用磚，微晶玻璃對(duì)強(qiáng)度的要求要低。鉬尾礦是含有大量硅酸鹽

的高硅尾礦，主要成分與微晶玻璃相近［48］，因此，可以將鉬尾礦看作制備微晶玻璃的潛在硅源。

根據(jù)鉬尾礦成分特征，一般選擇硅灰石、透輝石作為主晶相。晶核劑的選擇是制備微晶玻璃的關(guān)鍵。沈潔等［49］摻入30%的鉬尾礦制備微晶玻璃，將TiO2作為晶核劑，對(duì)制備出的樣品進(jìn)行耐酸堿性、抗彎強(qiáng)度、耐磨性測(cè)試，均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。閻贊等［50］將低品位金紅石代替TiO2作為晶核劑，試驗(yàn)顯示更有利于促進(jìn)微晶玻璃的核化、析晶、微晶化，得到的產(chǎn)品各項(xiàng)性能優(yōu)于大理石、花崗石。因此，利用鉬尾礦制備微晶玻璃是可行的。

以鉬尾礦作為微晶玻璃的原料，將低品位金紅石作為晶核劑，能大大降低微晶玻璃的生產(chǎn)成本。但不同地區(qū)的鉬尾礦成分不盡相同，制備出的微晶玻璃性能也不同。鉬尾礦摻量對(duì)微晶玻璃的顏色和性能影響較大，摻量過多會(huì)導(dǎo)致顏色過深，無法滿足微晶玻璃的外觀需求，當(dāng)前，鉬尾礦摻量一般在30%～50%之間。另外，還需根據(jù)微晶玻璃對(duì)顏色、性能的需求，探究如何進(jìn)一步加大鉬尾礦摻量。

4.5" 用作建筑涂料

涂料是具有保溫、隔熱和裝飾等功能的建筑材料，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，涂料的需求量劇增，導(dǎo)致涂料價(jià)格上漲。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，降低建筑能耗，學(xué)者對(duì)新型綠色建材的研究越來越多。將鉬尾礦磨細(xì)后，可用作建筑涂料填料［51］。如圖4所示，隨著鉬尾礦粉用量從12 g增加至15 g，涂料的發(fā)射率、反射率緩慢下降；由于鉬尾礦中含有大量石英，石英的反光性較差，會(huì)影響涂料的反射率；繼續(xù)增加鉬尾礦粉用量，涂料的發(fā)射率、反射率出現(xiàn)大幅下降。

相比于普通的墻面涂料，保溫真石漆涂料能提供更立體、獨(dú)特的裝飾效果，設(shè)計(jì)感更強(qiáng)，在建筑領(lǐng)域受到了高度認(rèn)可，但制備真石漆的成本較高。鉬尾礦中石英體積分?jǐn)?shù)偏高，將鉬尾礦作為細(xì)骨料代替天然砂制備真石漆，能降低真石漆的生產(chǎn)成本［52］。如圖5所示，當(dāng)鉬尾礦用量為255時(shí)，粗細(xì)骨料粒度級(jí)配最合理，涂料的黏結(jié)強(qiáng)度達(dá)到最高［53］。

利用鉬尾礦制備建筑涂料能有效降低生產(chǎn)成本，緩解尾礦堆存帶來的環(huán)境污染及安全隱患。但目前對(duì)于鉬尾礦制備涂料的研究較少，其耐磨性、耐久性等各項(xiàng)指標(biāo)能否滿足建筑結(jié)構(gòu)施工要求還需要進(jìn)一步研究。

5" 鉬尾礦在礦山充填方面的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源的大量開采導(dǎo)致采空區(qū)范圍不斷增大，易引發(fā)地面坍塌、地震等災(zāi)害，易對(duì)附近橋梁、道路等建筑產(chǎn)生外力作用，引發(fā)變形，給人民的生命、財(cái)產(chǎn)帶來極大的安全隱患。注漿充填法能有效治理礦山采空區(qū)，但實(shí)踐表明［5455］，礦山充填成本是采礦成本的1/3，甚至達(dá)到了2/3，成本問題導(dǎo)致充填工藝不能在所有礦山實(shí)施。利用鉬尾礦充填礦山采空區(qū)則能大幅降低采空區(qū)充填成本，同時(shí)也是大量消納鉬尾礦最直接、最有效的方式之一。

傳統(tǒng)水泥流動(dòng)性差、膏體材料輸送成本高、化學(xué)材料含有毒物質(zhì)，利用鉬尾礦代替天然砂作為細(xì)骨料制備觸變性水泥漿液能降低充填成本，觸變性水泥漿液能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，流動(dòng)性能良好，在充填采空區(qū)過程中起到加固作用［56］。此外，鉬尾礦還可以作為充填礦山的膠凝材料，先通過干法加堿煅燒的方

式活化鉬尾礦，再作為充填采空區(qū)地聚物材料的原料，其重金屬含量均在允許范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害［5758］。

將鉬尾礦作為充填材料成本低、污染小、就地取材，能減少材料運(yùn)輸成本，解決部分地區(qū)不能建立尾礦庫(kù)的問題，大量消納鉬尾礦，但還需探究鉬尾礦替代水泥作為充填膠凝材料的早強(qiáng)問題。

6" 鉬尾礦在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

回收提取鉬尾礦中的有價(jià)元素，難以達(dá)到消納大量鉬尾礦的目的。鉬尾礦中常常含有硅、鉀、鉬、鋅、鈣等促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素，因此可以將鉬尾礦應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上。鉬尾礦中w（SiO2）lt;35%，尾礦砂過300目篩孔時(shí)［59］，可用于制備土壤調(diào)理劑；w（SiO2）gt;75%，重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合肥料限量要求（表3），可用于制備硅肥，實(shí)現(xiàn)鉬尾礦的高附加值利用。

6.1" 作為土壤調(diào)理劑

沙土土壤養(yǎng)分低、持水量低、有機(jī)膠體量較低，無害化處理后的尾礦用作土壤調(diào)理劑能為土壤提供所需的微量元素，提高土壤的持水能力，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植被生長(zhǎng)發(fā)育［61］。劉曉等［62］分析了無害化污泥與鉬尾礦配施對(duì)土壤的影響，試驗(yàn)表明無害化污泥與鉬尾礦配施能有效提高沙化潮土有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，污泥與75 t·hm-2鉬尾礦配施后土壤的水穩(wěn)性團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。孫薊鋒等［63］在針對(duì)土壤調(diào)理劑原料分類分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉬尾礦土壤調(diào)理劑中Pb元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)。重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)會(huì)危害人類健康和污染生態(tài)環(huán)境［64］。因此，在利用鉬尾礦制備土壤調(diào)理劑時(shí)要考慮重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)土壤的影響。

6.2" 制備硅肥

鉬尾礦中二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，結(jié)合堿金屬、堿土金屬氧化物生成活性二氧化硅，能夠組配出富含鉀、磷、鈣等利于農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)硅肥［65］。

沈宏集團(tuán)早在1999年開始利用鉬尾礦制備硅肥，并進(jìn)行了水稻、玉米和蔬菜等多種農(nóng)作物田間試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明使用這種硅肥生長(zhǎng)的農(nóng)作物各項(xiàng)性能都得到了優(yōu)化［66］。徐曉萍等［67］在浮選預(yù)先回收鉬后，經(jīng)過焙燒冷淬的方式制備硅肥，試驗(yàn)表明，利用鉬尾礦制備硅肥能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供低價(jià)優(yōu)質(zhì)肥料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鉬尾礦的全值化利用。吳搖貴［68］將無害化處理后的鉬尾礦用于制備新型可控緩釋肥，試驗(yàn)表明，鉬尾礦新型緩釋肥能延緩小麥衰老，同時(shí)小麥籽粒產(chǎn)量顯著提升。

鉬尾礦能優(yōu)化土壤性能，為土壤提供微量元素，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供低價(jià)優(yōu)質(zhì)的肥料，提高農(nóng)作物的品質(zhì)、產(chǎn)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。但要把握鉬尾礦用量，過高會(huì)影響土壤容重、土壤微生物量碳、土壤微生物量氮等，在作為土壤調(diào)理劑、制取肥料前，需先測(cè)定鉬尾礦重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)，判斷其是否低于土壤重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)指標(biāo)。

7" 結(jié)語(yǔ)和建議

通過分析我國(guó)鉬礦資源分布和鉬尾礦特征，以及鉬尾礦有價(jià)非金屬回收、有價(jià)金屬回收、作為充填材料、在建筑行業(yè)的應(yīng)用、在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用等方面的研究現(xiàn)狀，可以看出，當(dāng)前我國(guó)鉬尾礦的綜合利用體系還不夠成熟，一方面是考慮到工藝流程、藥劑用量、運(yùn)輸?shù)瘸杀締栴}，另一方面是對(duì)鉬尾礦的認(rèn)可度不高，沒有系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系支撐鉬尾礦投入實(shí)際生產(chǎn)中，很多應(yīng)用方向還在起步階段，還需要大量的理論與試驗(yàn)支持。

針對(duì)目前鉬尾礦綜合利用現(xiàn)狀提出如下幾點(diǎn)建議和設(shè)想：

1）鉬尾礦中的有價(jià)金屬礦物主要有鎢、鉬和鐵等，需控制回收成本，根據(jù)不同鉬尾礦礦物特性，靈活調(diào)整捕收劑、活化劑、起泡劑，對(duì)機(jī)器設(shè)備改進(jìn)，盡量早拋尾礦，減少入磨礦石量，優(yōu)化選礦工藝流程，有層次地回收有價(jià)組分，以期降低選礦成本，提高精礦的品位及回收率。

2）鉬尾礦中含有大量有價(jià)非金屬礦物，隨著對(duì)浮選藥劑的研究、選礦設(shè)備的更新、工藝流程的優(yōu)化，尾礦中的有用金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，短期內(nèi)很難再取得技術(shù)突破。針對(duì)長(zhǎng)石、方解石、白云石等非金屬礦物的回收更具有價(jià)值，但要考慮到藥劑對(duì)設(shè)備的腐蝕性、對(duì)環(huán)境的污染、藥劑用量過大等問題，需要調(diào)整工藝流程，選擇合適的藥劑，才能實(shí)現(xiàn)低成本、高效益、綠色環(huán)保地回收鉬尾礦中的有價(jià)非金屬礦物。

3）目前對(duì)鉬尾礦在建筑行業(yè)上的應(yīng)用研究較為全面，鉬尾礦粒度較細(xì)，二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，能夠代替天然砂，而天然砂是當(dāng)前建材中較為緊缺、成本較高的材料。利用鉬尾礦制備建筑材料，能夠有效減低建材的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模消納尾礦，但對(duì)于建材的耐磨性、耐久性和外觀需要等各項(xiàng)指標(biāo)還需要進(jìn)一步研究。

4）將鉬尾礦作為充填材料解決了運(yùn)輸問題，是消納鉬尾礦最直接、最有效的方式之一，然而這種方式經(jīng)濟(jì)效益不高，早強(qiáng)問題尚未解決。

5）鉬尾礦能為農(nóng)作物提供鉀、鉬、鋅、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素，因此可以用來制備土壤調(diào)理劑、肥料，能為農(nóng)作物提供低價(jià)優(yōu)質(zhì)的肥料，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)鉬尾礦的高附加值利用，但需要建立評(píng)價(jià)體系，用以評(píng)估鉬尾礦中的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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