我国矿山尾矿生产现状及综合治理利用
摘要：论述了矿山尾矿的现状以及由此引发的一系列问题。分析了尾矿综合利用和治理对于提高经济、社会效益和改善生态环境的重要性，介绍了尾矿综合利用和治理的方法，并对其工作提出了一些建议。
0 引言
矿产资源在国民经济发展过程中占有非常重要的地位，我国有95％以上的能源和85％的工业原料取自于矿产资源，可是矿产资源是一种不可再生的自然资源。为了提高矿产资源的利用率，延长使用年限，也为了保护人类赖以生存的生态环境。人们越来越重视尾矿的综合利用及治理问题。
我国矿产资源的利用率比较低，总回收率比发达国家低很多。据不完全统计，冶金矿山每年排放尾矿量达1．5亿t以上，而其中铁的品位平均为11％，有的高达27％，相当于尾矿中尚存有1600万t的金属铁；在2000多万吨的黄金尾矿中尚含金约30t。我国矿产资源共、伴生组分丰富，其中铁矿石中大约有30多种有价成分，但能回收的仅20多种，一些金属元素尚遗留在尾矿中，每年矿产资源开发损失总价值约780亿元。而对于尾矿中的大半乃至90％以上的非金属组分更是极少开发利用。随着选矿技术水平的提高以及矿产资源的日渐紧张。尾矿已成为人们开发利用的二次资源，而且某些传统矿物的尾矿将成为非传统矿物的原料。
工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标，把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。我国这方面的研究起步较晚，但是迫于形势所需，人们越发认识到尾矿综合利用及治理是提高矿产资源利用率及保持矿业可持续发展的必要措施。对保护人类赖以生存的生态环境有着重要意义。
1 我国矿山尾矿的现状及问题
我国大多数矿山资源的品位较低，在选矿过程中排出大量的尾矿，随着矿产资源利用程度的提高，矿石的可开采品位相应降低，尾矿排出量也在增加。世界各国每年排出的尾矿量约50亿t[1]，而我国仅2000年尾矿排放量就达6亿t左右。目前堆存的废弃物已达200亿t之多。而且还在以每年几亿吨的速度增加。目前我国的尾矿综合利用率仅为7％，大量的尾矿只能堆放在尾矿库或一些自然场地中，如此之多的尾矿不可避免地带来一系列的问题。
1．1 尾矿严重地污染周边的环境
有些选矿过程需加入一些药剂，尾矿中就会残留一定量的药剂。如选金用的氰化物是一种剧毒药剂；选矿中常用的黄药、黑药、酚类化合物在水中散发出一种难闻的特殊气味，对人畜是非常有害的；还有一些原存于矿石中的重金属元素，由于化学药剂的作用，而存在尾矿水中，这些尾矿水流入附近的河流或渗入地下，就会严重污染河流及地下水源。据调查，冶金矿山9个重点选矿厂附近的14条河流被污染，矿区周围水井的水质普遍达不到饮水标准。
我国一些矿山矿物嵌布粒度细，为了达到单体解离，需要将矿石磨得很细，这样的尾矿被排到尾矿库自然干涸以后，遇到大风天气，表面的尾矿砂会不断地被吹到周边地区，导致该地区的土壤污染、土地退化、植被破坏，对周边的生态环境造成了严重的不良影响，有时甚至直接威胁到人畜的生存。如1998年夏季，金川镍矿的尾矿库因大风刮起尾矿砂尘暴，造成了严重的人员伤亡事故。
1．2尾矿给企业带来了沉重的经济负担
一些企业的尾矿库已快到服务年限，有的还在超期服役。随着尾矿量不断增加，建立新的尾矿库已势在必行，这需要占用大量的农林用地。一个年产200万t铁精矿的选矿厂，建一座尾矿库需占地800～1000亩(1亩=667m2)，也只能维持10～15年生产之用。由于土地资源越来越紧张，征地费用越来越高，导致尾矿库的基建投资占整个采选企业费用的比例越来越大，且尾矿库的维护和维修也需消耗大量的资金。如梅山铁矿二期尾矿库仅征地就花了数千万元。据统计我国冶金矿山每吨尾矿需尾矿库基建投资1～3元，生产经营管理费用3～5元，全国现有400多座尾矿库，每年的营运费用高达7．5亿元之多[2]。
2尾矿综合利用的现状
随着科技的进步及在各领域的广泛应用，为尾矿的综合利用及治理奠定了坚实的技术基础。由于尾矿成分复杂、分布不均，也因地域的不同其中有价组分的种类及含量差别很大，所以尾矿的综合利用要具体问题具体分析。目前我国尾矿的综合利用主要集中在以下几方面。
2．1 尾矿再选——从尾矿中回收有价成分
开展尾矿再选是提高资源利用率的重要措施，也有利于减少尾矿的排放。我国尾矿的再选发展非常迅速，攀枝花铁矿每年从铁尾矿中回收V、Ti、Co、Sc等多种有色金属和稀有金属，回收产品的价值占矿石总价值的60％以上。江西德兴铜矿通过尾矿再选，年回收硫精矿1000t、Cu 9．2t、 Au33．4kg，产值达1300多万元。陕西双王金矿从尾矿中回收硫精矿产值达3．4亿元，又从尾矿回收钠长石精矿其产值超过金的产值[3]。从尾矿再选所取得的成果可以看出，不仅提高了资源的回收率，也给企业带来巨大的经济效益。
2．2尾矿用作建筑材料
中国地质科学院尾矿利用技术中心从20世纪80年代起一直致力于尾矿的综合利用研究，已拥有多项研究成果，如免烧尾矿砖、砌块、瓦、轻质材料、微晶玻璃等。地科院在北京通州开发区建了一个生产实验基地，可年产微晶玻璃8000～10000m2，年创效益上百万元，尾矿加入量达50％。地科院还协助凌源建一条陶粒生产线，年产 18000m3，其中尾砂用量50％～80％。利用高钙镁型铁尾矿生产出来的高级饰面玻璃，其主要性能优于大理石，而尾矿加入量也达到70％～80％。另外普通墙体砖是建筑业用量最大的建材之一，其技术简单、投资少，是尾矿综合利用有效的途径之一。国家已明令禁止生产粘土砖，所以生产尾矿砖是很有发展前景的。
2．3尾矿用于制作肥料
有些尾矿中含有多种植物生长所需要的微量元素，这些尾矿经过适当的处理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。我国有些尾矿中含有一定量的磁铁矿，将这样的尾矿进行适当的磁化处理后施人土壤中，可以改善土壤的性能，从而达到增产的效果。90年代马鞍山矿山研究院将磁化尾矿加入到化肥中制成磁化尾矿复合肥，并建成一座年产1万 t的磁化尾矿复合肥厂。但这些还只是停留在对少量尾矿的利用上，还无法减少大宗尾矿的排放，所以大量的尾矿只能排到尾矿库和一些自然场地，如何治理这部分尾矿是当务之急。
2．4充填矿山采空区
矿山采空区的回填是直接利用尾矿最行之有效的途径之一。有些矿山由于种种原因，无处设置尾矿库，而利用尾矿回填采空区意义就非常重大。如安徽省太平矿业有限公司前常铜铁矿位于淮北平原，由于地理因素无处设置尾矿库，选矿厂排放的尾矿经过技术处理后，全部用于填充采空区；济南钢城矿业公司采用胶结充填采矿法，提高矿石回采率 20％以上；莱芜矿业公司利用尾矿充填越庄铁矿露天采坑，再造了土地，治理了环境；矾口铅锌矿利用尾矿作采空区充填料，其尾矿利用率达95％。用尾矿做充填料，其充填费用较低，仅为碎石水力充填费用的1／4～1／10。这不仅解决了尾矿排放问题，减轻了企业的经济负担，并取得了良好的社会效益。
3尾矿库的治理
尾矿库占地面积大，对周边生态环境破坏严重。国外许多国家虽然人少地多，但对土地的复垦却十分重视，如德国、加拿大、澳大利亚等国家的矿山土地复垦率已达 80％以上。我国这方面虽然起步较晚，但是近年来发展非常迅速，特别是国务院《土地复垦规定》的颁布，大大促进了土地复垦工作的进展。
清原金铜矿尾矿库面积22万m2，先后投资100万元进行治理，覆土面积17万m2，植树种草7万m2，目前这里已成为较好的休闲娱乐场所[4]；从2001年起，鞍矿着手实施了以“向城市沙漠宣战”为重点的矿山复垦工程，投资4000多万元，完成矿山植被恢复1559hm2，占矿山可恢复面积的70％，三五年后，尾矿库上种植的大片经济林，其经济价值达几个亿，环境效益是无法估量的；首钢矿业公司把合理开发矿产资源，搞好土地复垦，作为矿山可持续发展的前提，因地制宜先后完成了大石河铁矿、水厂选矿厂尾矿库等一大批复垦项目，如今大石河铁矿尾矿库到处郁郁葱葱，长满了紫穗槐；裴庄土场覆土种植的刺槐业已成林；几年前还是一座沙山的新水尾矿库1200余亩沙棘长势旺盛，该尾矿库采用沙棘等树种直接在尾矿沙上植被，比传统的覆土植被既节约了资金，又缩短了工期，为我国矿山企业废弃尾矿库治理探索出了一条经济、可行的新路子。
4结语
尾矿综合利用，变废为宝，既保护了资源，又充分利用了资源，同时又净化了环境，可谓一举多得。所以应该进一步完善企业废弃物综合利用及治理方面的法律、法规，加速尾矿综合利用及治理的进程；同时企业应树立长远的观念，把尾矿综合利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施；企业的发展要有生产与治理同步进行的整体规划，避免先污染后治理的模式出现。总之，尾矿的综合利用和治理会产生较大的社会、经济和环境效益，所以全社会应共同努力提高尾矿的综合利用及治理的整体水平，使我国矿山尾矿的利用与治理工作走上良性发展的轨道，从而加速实现无尾选矿的最终目标。
参考文献：
[1] 聂永丰．三废处理工程技术手册．固体废物卷．北京：化学工业出版社，1996．50～51．
[2] 王运敏等.当前我国铁矿尾矿的资源状况利用现状及工作方向《金属矿山》1999(1)：1～6．
[3] 向鹏成等．尾矿利用的经济潜力分析．《矿产保护与利用》，2002(1)：50～54．
[4] 朱维根．矿产资源开发与可持续发展．《中国矿业》，2004(9)．4～6．
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