我国金属矿山固体废弃物处理与处置技术进展

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摘 要：在保护环境的倡导以及可持续发展战略目标的影响下，我国金属矿山固体废弃物的处理技术已经有了一定的基础与成绩，在以后的发展过程中，我们需要继续对此予以重视并不断改进我国金属矿山固体废弃物的处理技术。文章首先介绍了我国金属矿山资源的利用现状，然后从三个方面分析了我国金属矿山固体废弃物的处理方法。

关键词：金属矿山 固体废弃物 处理技术 开采 环境污染

对于人们的生存以及发展来说，矿产资源是非常重要的物质基础，生产建设所需要用到的很多原料和能源都离不开矿产资源的供应。在生产力水平不断提高以及科学技术水平的不断进步下，人们对于矿产资源的利用程度已经日益增大。不仅对矿产资源的需求量越来越高，需求的种类也越来越多。迄今为止，全世界已经发现了3300多种矿物，每年的开采量都超过150亿吨。金属矿山所产生的主要固体废弃物就是尾矿和废石，但在矿产的开采过程中，由于对固体废弃物妥善处理的重视程度不够，使得随意丢弃废石与尾矿的情况非常严重。由此导致的环境污染问题也日益严重，违背了可持续发展的目标。

一、我国金属矿山资源的利用现状

1.产业集中度比较低

受到资源条件的制约，我国金属矿产资源的开采规模呈现整体偏小的形式，主要的矿山企业都属于中小型，尤其是小型矿山企业。我国的小型矿山比较多，在矿山总数量中所占的比例达到95%。而发达国家的的资源开采大多是规模大、实力强的大企业在进行。

2.矿业开采秩序混乱

我国矿业一直存在着乱采滥挖问题，并且采富弃贫、采易弃难现象非常严重，一直都没有采取有效措施进行治理。在这样的大环境下，小矿山的非法开采、过度开采以及越界开采问题屡禁不止，造成了矿山资源的严重损失和浪费。此外，生态环境的污染问题也已经日益严重。

3.开采模式与技术比较落后

在矿山的采掘过程中，不管是勘探、开采还是运输、闭坑环节，我国始终没有做到将清洁生产与可持续发展的理念融入其中，开采与治理工作的投入比例不协调。此外，与国外发达国家相比，矿业开采技术的进步脚步太慢，无法赶上经济的发展速度。

4.矿山的“三率”指标偏低

我国矿业的伴生资源利用率、伴生资源回收率以及固体废物的综合利用率都呈现偏低的情况。比如，我国黑色金属的伴生矿产资源回收率只有30%，而发达国家却可以达到60%到70%，差距之大是在让人担心和汗颜。

5.矿山开采引起地质灾害问题

我国矿山开采引起的地质灾害问题分为突发性和缓发性两种，大多是由于开采出来的废石与尾矿胡乱堆放所引起的。另外，在地形、气候以及其它人为因素的影响下，地质灾害的影响范围日益扩大。其中，山体坍塌、泥石流以及滑坡等是矿山开采所引起比较常见的几种地质灾害。

二、我国金属矿山固体废弃物的处理技术与进展情况

1.对尾矿进行再选

1.1铜尾矿的再选

铜矿的开采量比较大，但是每生产1吨的矿产铜就会产生400吨的尾矿与废石，因此，对于铜矿石的开采来说，其回收有着非常重要的作用。我们可以从铜尾矿中再选出来的有金、硫、银、铁以及重晶石等各种有用成分。

1.2铅锌尾矿的再选

铅锌多金属矿产属于我国比较丰富的矿产资源，开采过程中常伴有金、硒、铁、硫、银等多种伴生资源。我国银产量中，有70%都是产自于铅锌矿石。因此对铅锌尾矿进行回收是一项意义非常重大的工作，在不断的研究中，尾矿的再选技术也有了一定进步，尾矿的产出率与回收率都获得了大幅提升。比如，再选技术获得进步以后，八家子铅锌矿通过对尾矿进行再选以后每年都可以回收接近9吨银。

2.将尾矿应用到建材工业中去

虽然金属矿尾矿的物质组成差异比较大，但最基本的组成成分相似度还是比较高的，因此其开发与利用可以找到一定规律。而物质组成、化学成分和工艺性能就是其得到利用的基础，通过一定的加工以后尾矿可以具备很多工艺特点。而我国建筑行业的飞速发展则正好为尾矿的应用提供了条件。

2.1将尾矿用于制砖

铁尾矿在制砖中的应用：比如我国的马鞍山矿山研究院就利用铁尾矿成功制出了免烧砖。之后在不懈的研究下，同济大学以粒度在0.15毫米之下的尾矿作为主要生产原料并掺入添加剂以后制出了各种不同规格的地面砖、光面转、砌墙砖，让尾矿所制出的砖有了更好的质量与更广泛的应用空间。

铅锌尾矿在制砖中的应用：我国湖南某矿山企业将浮选铅锌尾矿所得到主要成分为三氧化二铝和二氧化硅的尾矿在加入夹泥和黏土以后制成了砖，经烘干重烧以后制成了耐火砖。

2.2将尾矿应用于水泥的生产

水泥的形成需要经过打磨和烧制工艺，而其强度与熟料中矿物的成分以及烧制水平有关。熟料的主要成分为硅酸二钙、铁铝酸、硅酸三钙以及铝酸三钙这四种矿物，其中氯酸三钙和硅酸三钙会影响到水泥的早期强度，另外的组成则会对水泥的后期强度产生影响。激昂尾矿应用与生产水泥就可以对尾矿中所含的矿物质加以充分利用。

钼铁尾矿在水泥生产中的应用：杭州的某矿石研究所使用钼铁尾矿来代替部分水泥原料研制出了新的水泥生产技术并成功投入生产，大幅提高了当地水泥生产企业的经济效益。

2.3将尾矿应用到新型玻璃材料的生产

铜尾矿在饰面玻璃中的应用：同济大学以高铝铁硫铜尾矿作为主要生产原料完成了饰面玻璃的研制工作，所制成的饰面玻璃不仅理化条件完全符合性能要求，而且外观效果极佳。而利用铁尾矿指出来的饰面玻璃性能同样也不错，没有气泡和瑕疵，非常均匀。

2.4将金属尾矿应用到建筑微晶玻璃的生产

铁尾矿在微晶玻璃生产中的应用：以金属矿山废弃物铁尾矿以及废石作为主要生产原料所制成的微晶玻璃花岗岩在抗折强度、耐酸碱性、光泽度以及抗压强度方面都超过了天然花岗岩的性能。

3.将金属矿山废弃物尾矿和废石应用于低下采空区的填充物

对于将尾矿用作填充物，传统的填充方法是选用粗尾砂作为填充物，但是近年来全尾砂膏体填充工艺逐渐发展起来，它有着减轻甚至是消除尾矿对地表造成的污染，环保效果非常好。

而将废石作为填充物的填充方法有两种，分别是干式充填和作为填充的粗骨料，且应用效果都非常好。

三、结束语

积极推进我国金属矿山废弃物的处理技术是我国当前面临的重要问题，只有提高金属矿山固体废弃物的处理技术，我国的矿山开采工作节能才能减少环境污染以及实现矿山企业的可持续发展。针对我国矿山产业集中度比较低、矿业开采秩序混乱、开采模式与技术比较落后、矿山的“三率”指标偏低、矿山开采引起地质灾害等问题，我国急需通过固体废弃物处理技术的进步来解决这些问题。对尾矿进行再选，比如铜尾矿、铅锌尾矿的再选，尾矿用于制砖、水泥的生产新型玻璃材料的生产、建筑微晶玻璃的生产以及尾矿和废石在地下采空区填充物中的应用等都是处理金属固体废弃物的有效方法，并且这些方法依然处于不断的进步之中。

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