尾矿综合利用案例分析

(全国地质科学哲学委员会)

本文通过实例说明了尾矿综合利用的重要性和必要性。

关键词尾矿综合利用

尾矿通常是指在一定技术条件下选矿后的残渣。残渣中可能含有低品位的“有用金属物质”和“围岩”。从广义上讲，尾矿、废石、煤矸石、粉煤灰、高炉渣都可以称为“尾矿”。

尾矿因占用大量土地、污染环境、危害生态、社会和人民健康而引起人们的关注。

世界各国每年排放的尾矿量约为50亿吨，我国每年排放的矿业固体废渣为654.38+0.2亿吨以上，累计量已达200亿吨，面积达5.5万公顷。而且随着矿产资源综合利用水平的提高，矿石的可采品位会相应降低，尾矿量会增加。大量尾矿、废石排放堆积，污染环境，占用土地，每年造成经济损失高达300亿元。

尾矿，从表面上看，属于废弃的废物。然而，随着科学技术的进步和人们认识的深入，尾矿已成为可利用的物质资源，或称之为“二次资源”。世界上没有无用的物质，只有放错地方的物质。

尾矿的综合利用至少可以分为以下几个方面:一是有用元素的连续提取和应用；二是制作新材料；三是用于矿山和土地的生态修复；第四是其他。这里只是上述应用的一些例子。

第一，继续提取和应用有用的元素

(1)钼矿尾矿的综合回收

经过多元素分析，某钼矿选矿厂尾矿中含有多种元素，如表1所示。

表1某钼矿选矿厂尾矿中元素含量

综合以上数据分析，只有尾矿中铁的品位较高，达到2.34%，具有潜在的回收价值。山东科技大学化学与环境工程学院对尾矿中铁的物相分析结果见表2。

表2某钼矿选矿厂尾矿中铁物相分析结果

分析表明，铁矿物的赋存状态复杂，应综合考虑将磁性铁中的铁作为回收对象。通过尾矿直接磁选试验，获得了约43%的铁精矿。进行了铁精矿再磨再选试验，获得了产率0.38%、品位63.93%、回收率10.29%的铁精矿。

(2)从铋锌铁尾矿中回收低品位白钨矿

某大型矽卡岩型金属矿，主要回收铋、锌、铜、铁，日处理矿石2400吨，产生尾矿1.700吨。含WO30.12%左右，尾矿中矿物相对含量见表3。

表3尾矿中矿物相对含量表

广州有色金属研究院采用中磁-强磁-浮选-优化流程，从尾矿中获得了含铁48.59%的磁铁矿、含硫42.57%的硫精矿、含Zn13.13%的白钨矿精矿、含WO3 67.92%的石榴石精矿和含石榴石92%的石榴石精矿。钨的回收率为64.04%。

(三)铜矿尾矿资源的结构及综合利用

历史上并不是所有的矿山都建有尾矿库，所以包括铜尾矿在内的相当一部分金属都是直接排入江河湖海的。根据中国地质大学(北京)对江西、安徽、湖北、云南等大型铜基地部分重点矿山尾矿的调查，判断可回收利用的铜尾矿量约为2亿吨(表4)。

表4中国部分省(区)可回收利用的铜尾矿一览表。

继续的

对上述尾矿的研究表明，在目前的技术经济条件下，25%的铜尾矿资源具有再选的经济价值，75%的铜尾矿不具有再选的经济价值。具有重选经济价值的，在老矿山老尾矿中表现突出，如表5所示。

表5老铜矿老尾矿再选经济价值实例

(4)其他综合回收。

中国有色金属工业协会名誉会长康毅指出，金川集团回收的铂、钯、金等稀贵金属已达18，伴生镍、铜金属综合利用率达72%。

山东信发集团2011完成200万吨赤泥综合利用项目。经处理后，赤泥中碱含量降至1%以下，氧化铝含量降至10%以下，碱回收率达90%以上，氧化铝回收率达40%以上。

通过“城市矿产”示范工程建设，我国已初步形成再生有色金属回收体系。与2002年相比，2011年再生铜从88万吨增加到260万吨，再生铝从654.38+0.3万吨增加到440万吨，再生铅从654.38+0.7万吨增加到654.38+0.3万吨。

中国地质科学院尾矿综合利用技术中心张金清指出，首钢、鞍钢、本钢、马钢、包钢等都从尾矿中重选回收了铁精矿，取得了良好的社会效益和经济效益。新疆稀有金属矿业公司从可可托海尾矿中综合回收白云母，与外商合资建设年产云母粉5000吨，年产值800万元。嘉兴铜矿尾矿重选回收硫精矿1000吨，铜9.2吨，金33.4公斤。

二、生产新型建材产品，并形成产业链。

利用尾矿生产新系列产品已成为实现尾矿减量化、无害化和资源化的重要途径。特别是近年来，尾矿作为复合矿物原料广泛应用于建材、陶瓷、玻璃工业和新材料工业，成效明显，前景广阔。

例如，早在20世纪90年代初，江西德兴铜矿尾矿、首钢铁尾矿、南京梅山铁尾矿就被用来制作紫砂美术陶瓷和砂锅、酒器等日用陶瓷，并制成外墙砖、锦瓦，以及水泥、烧结砖、方瓦。

山东龙头王金矿尾矿分三部分处理:粗渣作铺路材料，细粒出售，尾矿制砖，建成年产654.38+07万吨砖的砖厂。山东焦家金矿在1996建设了4条制砖生产线，每年利用尾矿6万吨。

1999年9月，首钢迁安铁矿建成国内首条空心砌块、彩色地砖、建筑砂石生产线，实现产业化。

20世纪以来，甘肃白银铜矿、承德寿王坟铜矿、南京梅山铁矿、辽宁邯钢、鞍钢、凌钢、河北兴钢等在中国地质科学院的技术支持下相继建厂，生产小型空心砌块、彩色分割砌块、多孔砖、实心砖、保温隔墙板、彩色地砖和混凝土外加剂。

2003年，首钢“用废石产业化654.38+0.5万立方米建筑砂石”项目和北京威科冶金矿业公司“用废石产业化300万立方米建筑砂石”项目先后投产，运行正常，效益显著，实现了当年矿山排土场无废石堆积的目标。

2006年，鞍钢集团利用铁尾矿和废石建成年产8000万标准实心砖(多孔砖和砌块)生产线，产品供不应求。

2008年，河北易县铁矿尾矿年产6000万灰砂砖生产线投产，70%的产品销往北京。

2009年，河北省临城县南沟矿业公司利用铁尾矿生产彩色路面砖和承重砌块，年产值2300万元。

2011年11月，本溪清迈尾矿综合利用有限公司新型建材系列产品生产线开工建设。2012上半年项目一期投产，利用铁尾矿生产复合保温砌块、加气混凝土砌块、干粉砂浆等。，就业540人，年消耗尾矿1万吨，年利税3200万元。

总之，尾矿综合利用，生产新型建材系列产品，前景广阔，效益明显，既促进了就业，又实现了生态保护，是循环经济，是绿色产业。

尾矿生产新材料微晶玻璃。

微晶玻璃是近年来国际上发展起来的一种新材料，可用于机械材料、光学材料、电子和微电子材料、生物医用材料、化学材料、建筑材料等领域。其中，泡沫微晶玻璃作为结构材料、隔热材料和纤维复合增韧微晶玻璃得到了广泛的研究和应用。玻璃陶瓷还用于制造原子反应堆的控制棒、反应堆密封剂、核废料储存材料等。具有耐酸碱、耐磨、热稳定性、电绝缘、抗压和抗冲击强度高、无放射性危害等优良性能。

中国地质科学院尾矿研究中心承担的“尾矿微晶玻璃”研究项目获得1994中国新发明专利，其成果已在新疆、陕西、山西等地企业项目中成功转化。2007年5月，新疆金泰微晶材料有限公司“年产20万平方米尾矿微晶玻璃”生产线建成投产。紧接着，2009年8月，骏达(奉贤)公司在陕西宝鸡建成了年产20万平方米的第二条尾矿微晶玻璃生产线。以上产品销往Xi、保定、宁波、意大利、日本等地。，供不应求。目前，只有中国实现了尾矿微晶玻璃技术的产业化。

第四，其他应用

尾矿还可用作地下充填材料或填坑铺路，也可用于复垦尾矿库、植树造林、用矿物肥料改良土壤，或建设生态公园、体育娱乐场所。

比如凡口铅锌矿，50%的尾矿用于地下充填；大冶铁矿在红山等老尾矿库上种植梨树和火冬青等药材。山东招远的一些金矿，在老尾矿库里修梯田，种红薯和花生。

总之，尾矿无害化处置后，还会产生一定的经济效益和社会效益。

五、加强规划，加强研究，努力实现尾矿的综合利用。

中国地质科学院尾矿研究中心，成立于1990，是专门从事矿山废石、尾矿、煤矸石等工业固体废物资源综合利用新技术、新产品研发和成果转化的科技研究机构，也是目前国内唯一一家。从最初的建筑原材料的研究生产到微晶玻璃系列产品的研究，他们付出了巨大的努力，做出了突出的贡献。

为了实现尾矿的综合利用，他们的研究发明早在2007年就被国家发改委、科技部、商务部和国家知识产权局列入中国“十一五”规划优先发展的重大高技术产业化项目指南。工业和信息化部、国土资源部、科技部、国家安全监管总局于2065年4月发布了《金属及尾矿综合利用专项规划》(2010—2015)。工业和信息化部近日发布《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》，将大宗工业固体废物综合利用作为节能环保战略性新兴产业的重要内容。规划目标是，到2015年，大宗工业固体废物综合利用量达到654380.6亿吨，综合利用率达到50%，年产值5000亿元，提供就业岗位250万个。目前，据统计，到2010年，我国大宗工业固体废物综合利用量已达1100万吨，综合利用率达到40%，成效显著。

第六，建议从源头控制尾矿相关问题。

为了减少尾矿的产生，必须从各个环节入手，即提高矿产资源的开采回收率以减少矿渣、矿石、废石等；努力提高选矿回收率，减少有用矿物的废弃；努力提高矿产资源的综合利用率，尽可能多地回收有用的金属和元素。当然，无论回收率、回收率、综合利用率有多高，仍然存在取之不尽、用之不竭、尾矿暂时无法综合利用的问题，需要加大对尾矿研究、开发和利用的投入和力度。

近年来，在国家和各方面的重视下，一些重点大中型煤矿区回采率达到80%以上，金属矿山露天开采回采率超过85%，地下开采回采率也超过80%。煤炭回收率提高2% ~ 11%，铁矿石回收率提高3% ~ 13%。这说明完全有可能提高矿山的回采率。

选矿回收率方面，部分铁矿提高到85%左右，有色金属80%，磷硫60%。精矿品位和资源回收水平得到有效提高。

从矿产资源的综合利用来说，据统计，目前钒的50%以上，金的22%以上，铂、钯、碲、镓、铟、锗等稀有金属的50%以上来自综合利用。在中央的特殊安排下，2011首批建立了40个矿产资源综合利用示范基地，资源的效率正在高效转化。

总之，从源头控制尾矿是减少尾矿的根本，加大对尾矿的研究、开发和利用是变废为宝的有效途径。

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