鐵礦尾礦綜合利用淺析

李蓬修，焦東明，李 軍

（1.山東金嶺礦業股份有限公司，山東 淄博 255081；2.山東金嶺鐵礦，山東 淄博 255081

1 引言

隨著我國工業化進程的不斷加快，對能源與原料的需求與日俱增，鋼鐵行業作為我國國民經濟發展的支柱性產業，在經濟快速發展的過程中，發揮著不可替代的作用。但是伴隨著鐵礦開采程度的不斷加深，礦石的品位在不斷下降，對于尾礦處理的投資也在逐年增加，并已經成為礦業開發的重要項目之一。尾礦是一種非常寶貴的二次資源，對尾礦地開發，無論是在方法、方式、技術等層面，與天然資源有不同之處，如何最大限度地開發出尾礦的價值，同時有效防止對環境造成二次污染，使資源綜合的利用率達到最佳，對實現節能減排，保證礦產開發實現可持續發展都有十分重要的意義。

2 鐵礦尾礦的利用現狀

國外對于尾礦的開發工作始于20世紀60年代，尾礦研究開發工作得到了當地政府的高度重視，國際上已經將尾礦的開發程度當作一個國家科技水平的重要標志。比如加拿大運用了硫化物沉淀法從蛇紋石尾礦中提取了鈷、鉻、鎳等元素；美國采用浸出法從銅尾礦中回收銅；日本則利用碳還原法從蛇紋石礦粉之中提煉出了鎂；還有些發達國家高效的利用尾礦，比如作為微晶玻璃原材料、鐵路道渣、尾礦磚、筑路碎石以及礦物肥料等等，大大提高了尾礦的利用率，同時也為我國尾礦的開發提供了很好的借鑒。

與發達國家相比，我國開展尾礦綜合利用這項工作起步很晚，但是發展很快，特別是黨和國家領導人對環境保護、資源利用的高度重視，一些高等院校、技術型企業、研究所等企事業單位與礦產企業的合作更加緊密，尤其在回收有價金屬元素、非金屬元素、磁化尾礦作土壤改良劑等方面，取得了階段性進展。

3 尾礦堆存的危害

3.1 占用土地

尾礦庫所占用的大部分都是農業用地、林業用地，其中包括了一部分具有較高生產力的耕地。并且隨著鐵礦開采量的增大，尾礦的數量也在逐漸增加，所占用的土地面積必然會擴大，對我國土地資源是一種極大的浪費。

同時尾礦的大面積堆積，會造成嚴重的地質災害。

3.2 容易造成污染

鐵礦尾礦在排放到外界時，必然會對水資源、大氣、土質造成一定的污染。尾礦在受到剝蝕時，或者進入尾礦中的可遷移元素發生了生物化學遷移，會對水資源、土質以及大氣進行污染，同時也對周邊環境造成負面影響，并導致了土地退化、土質污染、植被破壞甚至對人們的生命安全造成了威脅。而且尾礦庫表面所產生的粉塵能夠隨風飄散到很遠的距離，尤其是在干旱多風地區，很容易引發沙塵天氣。

3.3 浪費資源

受經營環境、技術水平、設備器材等因素的影響，在選礦環節不可能做到盡善盡美，而且在生產的過程中，還會受到技術、操作、人為等因素的影響，尾礦中在殘留一些有價值的元素就無法避免。尤其是在一些老礦區中，受技術、設備等因素的影響，尾礦中所含有的有價元素將會更多一些。

4 鐵礦尾礦綜合利用的措施

4.1 用于建筑材料

4.1.1 生產墻體材料

在過去相當長的時間內，我國墻體材料都是以粘土燒結成磚為主，但是這一過程占用了大量的農田，已經引起了社會各界廣泛關注。而且伴隨著我國工業化進程的不斷加快，各種工業廢渣的排放日益增多，我國除了采用煤矸石、粉煤灰生產墻體材料之外，在鐵礦尾礦的研制生產方面也有了突破性的進展，并且積累了相當豐富的經驗。

4.1.2 生產裝飾材料

我國已經有了多年生產建筑玻璃、陶瓷的經驗，但是利用鐵礦尾礦來生產上述裝飾材料的時間還很短。鐵礦尾礦中硅、鈉、鉀的含量非常高，可以當作生產玻璃的原料，同時也能夠生產成飾面磚、彩釉墻磚等。

4.1.3 生產鋪路材料

鋪路材料是最基本的建筑材料，其化學成分并沒有嚴格的限制，只要制作的原材料，其硬度與粒度的系數達到標準就可以了。這一產品的需求量大、成本低、加工簡單。同時出售尾礦之后，也有效緩解了尾礦庫緊張的問題。

4.1.4 生產水泥

水泥作為建筑行業的基礎材料，其需求量是巨大的，而且水泥的制作過程對原料的物相、配比方面都有很高的要求。利用尾礦制作水泥，首先是利用了尾礦中鐵含量高的特點，用尾礦替代原有水泥配方中的鐵粉，在這種情況下，尾礦的消耗量并不大，小于水泥配方用量的5%；其次是利用尾礦來替代水泥原料主要成分，通常情況下，尾礦的成分并不會與水泥配方相匹配，需要加入另外一些元素，才能符合水泥的制作要求，這種情況尾礦的消耗量就非常大了。

4.2 有價元素回收利用

我國自20世紀80年代末以來，部分企業為了提高效益，降低成本，使資源的利用率達到最大化，相繼建立了一些鐵礦尾礦回收選廠，并取得了一定的成績。比如鞍鋼西尾礦庫在1990年停止使用，庫中堆積了瓦斯泥及粉煤灰混合物540.9萬t，浮選鐵尾礦1870萬t，鞍鋼對這批尾礦進行了深入的分析，充分的利用了尾礦的實用價值，采取不同手段，對庫內的瓦斯泥、浮選鐵尾礦以及粉煤灰充分進行了有價元素的回收，取得了一定的經濟效益。

4.3 以復合肥的形式對土壤進行改良

鐵礦尾礦中含有大量的微量元素，比如鋅、鐵、硼、錳、磷、銅、鈣等，而其中的鈣、鋅、錳、磷等元素是植物生長所必須的微量元素，能夠促進植物的生長，改進土質，所以鐵礦尾礦能夠研制成復合肥，進而對土壤進行有效的改良。比如馬鞍山礦山研究院，在“七五”期間，展開了運用磁化鐵礦尾礦作為土壤改良劑的研究工作。在試驗田中，土壤被施入磁化的尾礦之后，農作物大幅度增產，早稻增產12.63%，中稻增產11.06%。

4.4 用于治理污水

將尾礦泥放入城市污水中，礦泥能夠把重金屬離子吸附到尾礦的表面，進而形成沉淀物將重金屬離子從污水中分離出來，有效的降低了污水中重金屬的含量，達到了污水治理的目的。

4.5 用于復墾土地

我國的這項工作開展于20世紀的60年代，并于80年代末，90年代發展較為迅速。1988年11月，國家頒布了《土地復墾規定》，制定出了“誰破壞，誰復墾”的原則。比如馬鞍山礦山研究院早在90年代就開展了植被復墾技術研究工作，并取得了突破性進展，并以此申報了中澳合作項目，得到了中澳基金會的批準。

5 鐵礦尾礦綜合利用的建議

（1）加強尾礦利用市場化的進程。開心尾礦的過程中，要以市場為導向，瞄準投資少、見效快、需要量大的產品，技術上要持續更新，進而實現品種多樣化，經營規模化的尾礦綜合利用。

（2）完善法律法規。尾礦的綜合利用是一件利國利民的大事，同時它涉及到了環境保護、國土資源、科學研究所、礦山、稅收等相關職能部門的協作，我國必須要針對當前的實際性，有針對性的制定出法律法規，協調各個職能部門之間的關系，使尾礦治理工作進入規范化、制度化的軌道。

（3）國家建立尾礦治理的專項基金。該基金可提高各礦山企業治理尾礦的積極性，加大尾礦的開發力度，使各礦山企業的領導充分認識到尾礦資源綜合利用的重要性，最終達到保護環境、提高資源使用效率的目的。

隨著我國國民經濟的快速發展，對資源獲取越來越多。但是面對礦產貧化、資源枯竭的現實，如何利用現有的科學技術，大幅度提高鐵礦尾礦就顯得非常重要。尾礦的長期堆存，不但浪費大面積的土地、造成地質災害、容易造成污染，同時也造成了資源的浪費。這就要求我們必須要提高對尾礦治理的認識，對技術不斷創新，從礦山資源特點出發，以可持續發展為原則，加強尾礦的綜合利用，相信在不久的將來，尾礦的治理必然會產生出巨大的社會效益與經濟效益。

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