尾礦大宗利用技術:開啟寶藏的鑰匙

□滕繼濮

如果尾礦是有待挖潛的寶藏，那么尾礦利用技術就是開啟寶藏的鑰匙。

尾礦是指礦山企業在選礦完成后排放的廢渣礦渣，多以泥漿形式外排，日積月累形成尾礦庫。盡管在當前的技術經濟條件下，尾礦不適宜進一步分選，但其中大多含有各種有色、黑色、稀土和非金屬礦物等，因此尾礦被冠以“有待挖潛的寶藏”。

但這些寶藏帶來的危害也不小。目前尾礦庫還是以堆存為主。這樣的弊端首先是排放量大、占地面積大，傳統的尾礦庫堆存處理是將濃度10%～35%的尾礦漿泵送至尾礦庫儲存，每堆存5萬噸左右占用1畝土地。有數據表明，全國每年新增各類尾礦排放量約15億噸以上，這就意味著每年需要新增占地約3萬畝；尾礦庫“雞蛋殼”結構的安全隱患極大，國內外已發生多起尾礦庫潰壩等事故；環境污染嚴重也是尾礦帶來的害處之一，重金屬離子等有害成分的滲濾造成的環境污染難以治理，干基尾礦風沙揚塵也污染周邊土地及環境；還有，一方面尾礦堆積如山，尾礦中大量有用金屬和非金屬礦物未能有效利用，另一方面建材、建筑等行業仍在大量開采性質類似的一次資源。

因此，業界專家認為，我國礦業循環經濟當前的任務就是要開發利用長期擱置的大量尾礦。

那么，現今階段都有哪些技術手段，能夠做到趨利避害，實現尾礦由公害向資源的角色轉換呢？

尾礦處理有兩個難點：一是稀、二是細，也就是指尾礦含水量大、細泥利用難度大。因此，尾礦分級濃縮技術將尾礦濃縮脫水后，可干排，可充填，或者是可做建材，實現尾礦的整體利用。

尾礦膠結充填采空區技術。我國90%左右的煤礦和金屬礦采用地下開采，采空區塌陷造成的地表沉陷，對地表農田、建筑物、道路和生態環境的破壞十分嚴重，而且發生了多起人員傷亡事故。充填采空區是大量消納尾礦的重要途徑，該技術將濃縮尾礦和膠凝材料配制成一定濃度的充填砂漿充填至采空區，形成具有一定強度的充填體。每立方米采空區可充填尾礦1.2噸左右，采空區全部充填可消耗占原礦35%～40%的尾礦。

通過采空區膠結充填，一方面可消除地下采礦空區的安全隱患、避免采空區塌陷造成的生態破壞；同時可利用充填體取代礦柱，有利于提高回采率，一舉多得。

尾礦生產建材技術。除了我們所熟知的尾礦制備建筑細沙，生產蒸壓磚也是一項重要的尾礦利用技術。尾礦蒸壓磚是以硅鋁質尾礦固廢為原料，添加石灰、水泥等鈣質材料，經胚料制備、壓制成型，在一定壓力和溫度條件下蒸壓養護所制成一種黏土燒結磚的替代品。蒸壓磚中固廢的尾礦占80%左右，年產1億塊規模的蒸壓磚廠，每年可利用尾礦20萬噸左右。

蒸壓加氣混凝土砌塊則是一種優良的新型墻體材料，加氣混凝土是以硅質材料為主要原料，以鈣質材料為膠結原料，以生石膏為調節材料，以鋁粉膏為發氣材料，經與水混合制漿、攪拌澆注、發氣硬化成型、機械切割、蒸壓養護等工藝過程而制成的塊材和板材。具有質輕、隔熱、隔聲、耐火、方便砌筑等特點，廣泛應用于工業與民用建筑的墻體、屋面板、樓板、隔墻板和外墻保溫。生產蒸壓加氣混凝土是大量利用尾礦的重要途徑，年產20萬立方米加氣混凝土，可利用尾礦10萬噸以上。

另外，路面和路基需要大量沙石，也是尾礦潛在的巨大應用領域。