利用電鏡掃描技術進行鐵尾礦成分分析

□文｜劉詩竹 徐航

因為尾礦利用率很低且直接大量堆放于尾礦庫中，不斷地排出和破壞、占用大量植被及土地，導致大量土地資源失衡，同時對于尾礦庫的建設和維護更會消耗大量的人力與資金。我國鐵尾礦庫存總量早在2009年就已超100億t，每年僅管理費就需要耗資1.25億元以上。而且在堆放的過程中，無法避免發生的有害物質的轉移轉化對環境造成了嚴重污染，此外潰堤事故更是直接危及了人民群眾的生命財產安全。《全國環境保護工作綱要》規定，固體廢料（包括鐵尾礦在內）的綜合利用率要達到45%以上，而我國資源短缺的矛盾在傳統粗放型的經濟增長方式下日益突出。由此可見，尾礦已成為我國經濟轉型及可持續發展的主要障礙。

電鏡掃描工作原理

利用高能入射電子對物體表面進行轟擊，其間相互作用使得各光區域產生電磁輻射，且激發區域將產生二次電子、背散射電子、特征X射線等，以便獲得被測物體各種物化性質。掃描電子顯微鏡采用了不同的信息檢測器，按上述實驗所述得到不同信息進行分析，得以實現選擇檢測。如對x射線的采集，可得到其物化成分信息；對二次電子及背散射電子的采集，可得到被測物體的微觀形貌。

成分分析實驗

實驗原理

利用美國公司Edax生產的EDS（能譜儀）對采集來的樣品鐵尾礦進行成分分析，通過對其內兩點及一面進行電鏡掃描，進一步進行成分對比、數據整合，較準確分析出樣品基本成分及其占比。

實驗材料及數據

鐵尾礦—取之于河北省某地尾礦庫，微觀形貌及成分如下圖表所示：

表1 兩點處元素分布情況

點處數據

表2 兩點處成分統計表

面處數據

實驗數據分析

樣品中檢測出O、Mg、Al、Si、Ca、Fe，且含少量K、Ti等元素，兩點處的平均鐵品味為14.09%，說明可以通過鐵尾礦再選回收部分有價元素，另外可通過對其篩分分級作混凝土骨料生產混凝土，一方面緩解采石、砂所造成的環境問題，另一方面可以減少尾礦的堆積維護費用，同時帶來一定可觀的經濟效益。

當今我國，鐵尾礦的根本現狀是堆積多、分布廣泛且性質復雜。要想充分的利用好這些資源，就需要系統的掌握各種鐵尾礦資源的不同0特征，有針對性地對其進行開發利用。通過此次實驗，了解了鐵尾礦其內成分組成，通過對其進行分析使之得以綜合利用。如今我國也在這方面進行了大量的研究與實踐工作，積累了很多經驗，成功的開發了一批較成熟的技術和設備，應積極組織推廣應用。另外尾礦綜合利用作建筑材料這一方面有著廣泛的應用前景，這將是其資源化、無污染的重點途徑。