淺談礦山固體廢物處理和資源化

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1、淺談礦山固體廢物處理和資源化［摘要］綜合闡述了礦山固體廢物的特性、對其進行處理與資源化的途徑以及國內(nèi)外的綜合利用現(xiàn)狀，并就礦山固體廢物資源化利用提出了幾點建議。［關(guān)鍵字］固體廢物礦物加工綜合利用可持續(xù)發(fā)展［中圖分類號］X75［文獻碼］B［文章編號］1000-405X(2013)-4-34-2礦業(yè)工業(yè)是世界上僅次于農(nóng)業(yè)的最古老和最重要的行業(yè)之一。在礦山開采、礦物加工和運輸過程中會產(chǎn)生大量的固體廢物，影響生態(tài)、污染環(huán)境及侵占土地。礦山固體廢物可粗分為開采過程中產(chǎn)生的廢石和選礦過程中排出的尾礦。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快

2、速發(fā)展，國民經(jīng)濟對礦產(chǎn)品的需求倍增，礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模空前。隨著而來的是，礦山固體廢物的積存量和遞增量起來到了令人憂慮的地步。礦業(yè)對環(huán)境的破壞和地球資源的日趨枯竭，致使人們越來越關(guān)注礦山固體廢物的處理和資源化，尤其是低品位礦石和尾礦的開發(fā)利用。1礦山固體廢物的特點及危害1.1礦山固體廢物的特點礦山固體廢物是指礦山開釆過程中所產(chǎn)生的廢石及礦石經(jīng)選冶生產(chǎn)后產(chǎn)生的尾礦或廢渣，以其量大、處理工藝比較復雜而成環(huán)境保護的一大難題。礦山固體廢物可以分為兩大類：廢石（包括煤殲石）和尾礦。廢石，即在開采礦石過程中剝離出的巖土物料，堆

3、放廢石地稱之為拍土場。尾礦，即選礦加工過程中排放的固體廢物，其儲存場地稱之為尾礦庫。礦山固體廢物中的礦物組成與原礦大致相同。原礦通常由多種礦物組成，主要有自然元素礦物、硫化物及類似化合物礦物、含氧鹽礦物、氧化物和氫氧化物礦物、鹵化物礦物等。對于固體廢物而言，量大面廣的組合礦物為含氧鹽礦物、氧化物和氫氧化礦物等。由于廢石是圍繞在礦體周圍的無價值的巖石，而尾礦石與有用礦物伴生的脈石礦物，因此礦山固體廢物除了粒度不同于天然礦物外，其他性質(zhì)與天然礦物相似。1.2礦山固體廢物的危害礦山固體廢物的危害，首先突出的變現(xiàn)在于對土

4、地的占用和破壞上。例如廣東某露天礦，僅僅用于排棄廢石所占用的土地面積就以每年數(shù)千公頃的速度在增加。地下開采破壞的土地面積同樣驚人，據(jù)統(tǒng)計，在我國礦山破壞土地的總面積中，約59%是由于采礦形成的采空區(qū)而遭到破壞的；20%被露天廢石堆占據(jù)；13%被尾礦庫占據(jù)；5%被地下采出的廢石堆所占用；3%處于塌陷危險區(qū)。其次，由于礦山固體廢物中含有多種有毒有害物質(zhì)，如重金屬元素及一些放射性的物質(zhì)，這些固體廢物在露天場所長期堆放，會與空氣發(fā)生氧化、分解以及溶等作用，使其中的有毒有害物質(zhì)隨著雨水流失，另外還有有毒的殘留浮選藥劑以及剝

5、離廢石中含硫礦物引發(fā)的酸性廢水，一起污染水體和土壤，并被植物的根部所吸收，影響農(nóng)作物生產(chǎn)，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。更可怕的是，這些有毒有害物質(zhì)會通過食物鏈進入人體，危及人體健康。同時，礦山固體廢棄物長期堆放，還有可能引發(fā)地質(zhì)與工程災(zāi)害，如排土場滑坡、泥石流、尾礦庫潰壩等。20世紀80年代以來，我國發(fā)生泥石流和潰壩事故近百起，給社會帶來極大的損失。治理工程災(zāi)害不僅難度大，而且代價高昂，有時甚至超過了開采礦產(chǎn)品的價值。此外，礦山固體廢物還會對環(huán)境造成污染，破壞生態(tài)平衡，且造成資源的嚴重浪費。礦山固體廢物的處理處置是涉及社會民生

6、的重大課題。礦山固體廢物具有危害和可利用的雙重性，是一種寶貴的二次資源。我國礦產(chǎn)固體廢物的一個顯著特點是量大、礦物伴生成分多。這主要是我國在開發(fā)礦物資源方面存在“單打一”、“取主棄副”等諸多問題，將許多伴生組分礦物作為廢物棄置。因此，構(gòu)成了我國礦產(chǎn)固體廢物具有再資源化和能源化的巨大潛力。2礦山固體廢物的處理和資源化2.1尾礦的綜合利用2.1.1從尾礦中回收有用金屬和礦物過去受思想認識和技術(shù)條件的限制，礦山選礦回收率不高，礦產(chǎn)綜合利用程度不足，現(xiàn)已堆存甚至正在排出的尾礦中，含有豐富的有用元素［1］。回收其中的有用物

7、質(zhì)和伴生元素是對尾礦綜合利用的最直接的方法。有色金屬礦山的尾礦中往往含有多種有價金屬。在選礦技術(shù)水平落后的情況下，可能會有5%?40%的目的組分留在尾礦中。另外礦石中還有一些重要的伴生組分，當初選礦時就沒有再進行回收。尾礦再選是尾礦利用的兩個主要途徑之一，它包括老尾礦的再選利用，還包括新產(chǎn)生尾礦的再選以大力減少新尾礦的堆存量并改進技術(shù)減少新尾礦的產(chǎn)生量。尾礦再選使其成為了可利用的二次資源，可減少尾礦壩的建設(shè)和維護費用，節(jié)省破磨、開采、運輸?shù)荣M用，還可以節(jié)省設(shè)備及新工藝研制的更大投資。目前尾礦再選已經(jīng)在鐵、銅、鉛鋅

8、、錫、磚、鈕、金、鈾等許多金屬尾礦方面取得了進展,取得了明顯的經(jīng)濟、環(huán)境及資源保護效益。如河南銀銅坡金礦尾礦中的金、銀平均品位分別為1175g/t和39g/t。該礦采用全泥氧化炭漿提金工藝，綜合回收老尾礦庫中的金和銀，浸渣金、銀品位分別為0.21g/1、11.64g/t，金、銀浸出率分別為87.65、69.84。該礦采用浮選工藝綜合回收氤渣中的鉛、金、銀和硫，鉛精礦含Pb