我國有色金屬尾礦的資源化利用核心構建

■蘭琴 周小燕

（江西省地質礦產勘查開發局九一五地質大隊江西南昌330000）

我國有色金屬尾礦的資源化利用核心構建

■蘭琴 周小燕

（江西省地質礦產勘查開發局九一五地質大隊江西南昌330000）

本文主要論述了有色金屬尾礦的存在特點以及堆存的危害，介紹了銅尾礦、錫尾礦、高嶺土尾礦回收數據。同時，整理了有色金屬尾礦資源化、整體化之后的運用情況。并介紹了以尾礦為主要成分的建筑材料，以及尾礦科學處理方法。從廢棄尾礦綜合利用的角度出發，保證礦產企業通過科學的方法合理運用廢棄尾礦資源，在保證企業經濟發展的同時，保護企業周邊生態環境的平衡。

有色金屬尾礦資源化利用

金屬礦石資源是人們生活與社會發展必需的基本物質基礎，可以推動工業穩定發展、經濟的快速提高與社會的和諧進步。據統計，世界中百分之九十的工業產品與百分之十七的消費品都是通過礦物原料生產，而我國百分之八十五的原材料與百分之九十五的能源均來自礦產資源的開發與利用。當我國冶金與化工產業高速發展的同時，主要原料產地礦山的規模與產量也在大幅度增長，從而導致礦產資源開采的尾礦量增加。對有色金屬來說，除鋅礦之外，其他原礦品位都比較低，導致尾礦的排放量巨大。

1　有色金屬尾礦的特點

尾礦屬于礦物開采的廢棄物，屬于固體工業廢料的主要成分。其中含有部分可用金屬與礦物，可以看作是一種“復合”硅酸鹽，碳酸鹽等礦物原料。并且具有數量大、種類多、成本低、粒度細、可用范圍大的特點。因此，尾礦的選擇回收非金屬元素與有價金屬，已經成為礦石研究工作者的重要課題之一，提高尾礦的使用能力，不但可以降低礦石開采與使用成本，而且增加了經濟效益，減少了對生態環境的污染破壞。

有色金屬的尾礦多由脈石、礦石與其他多種礦物組成，通常含有碳酸鹽、硅酸鹽等多種化學元素，主要化學成分為CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、MgO等。尾礦含有的多種金屬元素關系復雜，顆粒極其細致，大多小于74微米，并且數量巨大、容易流動、運輸濃度較低；由于大多數尾礦是硫化物，導致極易氧化形成酸性水；尾礦的堆積放置產生少量的有毒有害物質，其中包括礦石中的銅、鉛、砷、汞，以及藥劑中所含的氰化物、黃瑤、黑藥、重鉻酸鹽等等。

2　有色金屬尾礦堆置的危害

有色金屬相相比其他礦物對環境具有更大的危害性，由于有色金屬尾礦力度小、表面積大、重量輕，在風的推動中極易形成粉塵，導致土地退化，大氣污染，植物死亡，甚至使周圍居民患呼吸道疾病；由于尾礦的成份具有不穩定性，導致尾礦中的可遷元素發生生物化學遷移，當這些元素進入土壤之后，可能進入生態食物鏈，這些不易被生物吸收的元素會直接影響動物與人類的生存；有色金屬大多為硫化礦物，當這些礦物被堆置后，容易受到陽光暴曬，導致空氣氧化，形成酸性水，對礦區周圍的環境造成破壞。

3　有色金屬尾礦處理

3.1回收有價金屬

尾礦治理首先需要考慮的是回收尾礦當中的伴生元素與有價元素。合理運用選礦技術，對尾礦實行再選，從金屬尾礦中擇選出非金屬礦物或金屬精礦，從而減少尾礦的數量與尾礦中有價物質的含量。

3.2錫尾礦

通過對品位為0.29%的錫石進行多金屬硫化尾礦浮選脫硫，并將脫離產物進行選錫后發現，三次精選之后，最終錫精礦的產率為2.17%，回收率為61.32%，品位為8.56%。通過先重選再磁選與先重選然后浮選再磁選的兩種選礦工藝中，回收錫尾礦中的錫，成功的從舊尾礦中回收錫，使錫的回收率增長到63.11%。

3.3銅尾礦

通過對綜合利用程度較低的尾礦進行研究，表明銅鐵礦亞類S較低，TFe較高，Pt+Pd較高；銅鉬礦亞類Se較高，TFe較高，S較低；銅礦亞類As較高，TFe較高，S較低。根據尾礦的特性，鐵礦廠建立了尾礦回收系統，通過有色金屬研究院推薦的先再磨，然后硫化浮選最后磁選的流通，對礦場的尾礦進行綜合治理，通過此工藝平均每年從尾礦中回收200噸銅，30000噸精鐵礦，10千克黃金，100千克黃金，不但保證了企業經濟利益，而且為生態環境保護做出了貢獻。

3.4高嶺土尾礦

我國最大的高嶺土礦生產基地是蘇州，蘇州高嶺土礦公司經過多次改革，使高嶺土產品的產能在保證質量穩定的條件下大幅度提高，但是每年仍然有十萬噸左右的尾礦產生。通過尾礦性質的研究，分析出硫化礦中含鉛2.19%，含鋅2.94%，通過混合浮選流程，在不磨礦的條件下，使用石灰抑制戊基黃藥與黃鐵礦作為補收藥劑混合提取鉛與鋅，得到鉛品位31.67%、回收率為83.11%，獲得到鋅品位31.27%、回收率為68.17%的混合精礦。加強高嶺土尾礦的有價金屬提煉，不但提高了高嶺土尾礦的使用價值，而且為企業帶來了巨大的經濟效益，避免了浪費資源，保持礦山經濟走持續發展道路。

3.5鉛鋅尾礦

針對鉛鋅尾礦的特征，使用螺旋溜槽的方法，對鉛鋅尾礦進行泥沙分選后浮選，從而獲得產率高達45.59的混合硫精礦，其中含硫31.22%，回收率高達90.60%，倘若每年處理尾礦十萬噸，就可提煉出硫精礦4.5萬噸，減少尾礦排放5萬噸，不但為企業帶來了巨大的經濟效益，而且節省了大量的土地，減輕尾礦對生態環境造成的壓力，推動社會經濟的發展。

4　有色金屬尾礦的綜合利用

尾礦除了可以提煉出有價金屬之外，也可以不經過再選直接使用，但要求其中的有害成分必須低于規定標準。尾礦的整體利用礦山實現減少尾礦和無尾礦過程的有效方法，是礦山實現尾礦無害化、資源化最明智的發展方向，當今尾礦整體利用方法主要有制備建筑材料，用作井下充填物、復墾造田等。

4.1制備建筑材料

有色金屬尾礦除殘余的微量元素之外，主要成份有長石、輝石、石榴石、角閃石、石英以及分解的白云石、方解石等鈣鎂碳酸鹽產物和因侵蝕而形成的粘土、云母等鋁硅酸鹽產物。尾礦的化學成分與傳統的建筑材料成分基本相同，因此，有色金屬尾礦可以用于生產普通硅酸鹽水泥、磚等建筑原材料。由于在制作過程中不需要對尾礦進行再作破碎或其他處理，所以尾礦制造出的鏟平往往成本較低，而且節能環保。自1980年以來，我國大量使用尾礦作為建筑材料的建設，并且取得了較好的進展。例如鉛鋅礦利用全粒級尾礦生產的水泥一年可達15萬噸，銅礦利用尾礦造磚每年產量高達2000萬塊，產值高達百萬元。

4.2井下充填

礦山在開采過程中，會在土地下方區域形成真空區，如果處理不當很容易引起地面塌方，從而導致地質災害，人員傷亡。將廢棄尾礦進行回填，不但可以極大限度的提高尾礦的使用率，并且可解決因尾礦堆積而產生的生態環境污染問題。另外，使用尾礦作為井下充填材料，充填費用僅為碎石充填費用的四分之一到十分之一，不但解決了尾礦堆積問題，而且降低了井下充填成本，為企業取得了良好的經濟效益。

4.3復墾造田

為了降低礦山表層的風速就需要在礦山上覆蓋植物，捕捉空氣中的尾礦粉塵，并且減輕雨水對尾礦的沖刷，減少表層尾礦的流失，而且植物可以吸收大量分水分并通過蒸發返回大氣層中，減少可溶性重金屬物質侵入水源之中，為了防治尾礦的有害物質通過水與風擴散到周邊生態環境當中，最好方法便是在尾礦上種植植物。

世界上大部分國家對尾礦的復墾工作十分重視，例如美國、加拿大、澳大利亞等國家的土地復墾率已經達到80%。我國《土地復墾規定》的制定，引起了國家政府的高度重視，大力的促進礦山土地復墾工作的進行。例如：研究增加有機添加物的使用，提高復墾土地植物的生長率，可以種植草本樨、紫花苜蓿、雀麥草等植物，在三年之后便可以進行自我調節，不再需要營養調控實施。

5　結束語

有色金屬尾礦處理已經成為采礦業可持續發展與生態環境保護的重要項目之一，無論是尾礦的整體利用還是再選回收，都是提高廢棄物的利用價值，不但將廢棄資源合理運用，而且提高了社會經濟的發展，同時保護了生態環境的平衡。我國雖然在尾礦處理與綜合運用方面取得了一定的進展，但是由于我國礦產量大，尾礦堆積過多，分布廣泛，等因素導致我國礦冶廢物尾礦的利用率不足50%。我們應當積極學習國外的先進技術，加強設備的開發，從而推動尾礦的綜合治理能力，保證礦產經濟可以穩定的發展。

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F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-135-1