鳳陽石英砂尾礦廢棄土現狀調查與應用探討

肖昕迪，吳 燕，陳 鴻

（安徽科技學院，安徽 鳳陽 233100）

1 鳳陽縣石英砂尾礦廢棄土的產生

安徽省鳳陽縣礦產資源豐富，其中石英石遠景儲量50億噸，儲量、品位均居華東地區之首.目前，整個鳳陽縣從事石英砂開采、加工、經營的在冊石英砂生產廠家301家，年產石英砂達500萬噸.這些石英砂企業對石英砂的粒度篩選范圍大都是0.125mm到0.71mm的顆粒，對于0.125mm以下的石英尾礦大部分沒有充分回收利用[1].另外，大多數石英砂生產企業采用的是濕法生產，其尾礦處理多采用挖池存放，經過一定時間的充分沉淀后，濾水晾干，挖取尾礦泥再轉賣給其他企業制作水泥、釉面磚、磚、涂料等建筑材料制品.但是這些僅能占尾礦所排量的五分之一，剩余的尾礦大都被排到附近的河渠、水域之中，再經過雨水沖刷，徑流等作用，途中卷取了大量泥土，最后在水域的灘上形成了含有泥土的石英尾砂廢棄土.

2 鳳陽縣石英砂尾礦廢棄土的危害

鳳陽縣的生產企業主要集中在大廟和鄔崗兩個鄉鎮，這兩地方也是尾礦廢棄土產生的主要地點.這些尾礦廢棄土如果處理不當，干燥時隨風飛揚，下雨時全隨雨水流入江河.長此以往，堵塞河道，對環境造成破壞，不僅造成了資源的浪費，而且對當地的空氣造成了污染、堵塞了周圍的河流河道等，同時也加大了生產企業的環保負擔[2,3].合理利用這些尾礦廢棄土，消除其帶來的污染及危害，或者變廢為寶，已也成了當地研究的焦點，但是筆者認為在解決這些問題之前必須要把廢棄土的基本特性弄清楚，為此筆者調查了鳳陽縣尾礦排放比較嚴重的幾個地方：鄔崗、大廟和濠河.

3 石英砂尾礦廢棄土的物理特性及其在分類中的定義

為弄清楚石英砂尾礦廢棄土的基本特性，筆者在幾個尾礦排放較突出的取了土樣，測區分別在鳳陽縣城東濠河大通橋附近的河灘、鄔崗某石英砂廠礦排污口、大廟石英砂礦區某河灘.廢棄土的分別呈黃白色、白色、灰色.

表1 顆粒（mm）組成（%）

按照現行《土工試驗規范》規定，土中細粒（<0.075mm）含量在15%～50%定義為細粒土質砂，此次測的石英砂廢棄土的粒徑≤0.074mm含量均在＜50%，所以應定為細粒土質砂.

石英砂尾礦廢棄土定名為細質土質砂的依據如表.根據（GBJ145-90）第3.0.6條，砂類土根據其中的細粒含量及粗粒含量的級配定義.

砂類土的分類

未對其物理特性有所了解，筆者對土樣組分別進行了簡易鑒別實驗.圖樣組的表現都很相近，大體為：干強度試驗時易于捏碎和捏成粉末，干強度低；手捻試驗時感覺稍有粘性，砂感強，捻面粗糙，塑性低；搓條試驗時，能搓成直徑大于3mm的上條即斷裂，塑性低；韌性試驗時，勉強能搓成團，稍捏即碎，韌性較差；搖震反應試驗時，土中自由水將滲出，球面呈現光澤，反應較快[4].

4 石英砂尾礦廢棄土作為細粒土質砂應用的探討及建議

石英砂尾礦制作水泥、釉面磚、磚、涂料等建筑材料制品已有人做過很多相關研究，并且也很成熟，但是作為細粒土質砂均質土的應用很少有成熟的理論.筆者就自己的調查談談幾點自己的想法.

4.1 作為工程均質土墊土材料

從土的分類標準（GBJ145-90）中“砂類土的分類表中”的理解為“砂性土”，是介于砂土和粉土之間，其物理力學性質（特別是細粒含量接近50%的粘土質砂）與粘土幾乎完全接近的性質，這類土可以作為均質土料在筑壩工程中可以采用，但是應按照涂料的各項參數星星抗滑穩定、滲透穩定及抗沖刷計算確定堤防斷面尺寸，對滿足土壩土料質量指標的這類土要合理利用[5].

4.2 礦區生態修復過程中的回填土

開采過后的礦區多為礦坑，這些礦坑如果不會填，存在很多的安全隱患，另外也浪費土地資源.鳳陽濕法生產選礦方案中處理產生的尾礦廢棄土，在其沉淀過程中加入的藥劑的藥性伴隨尾礦廢棄土的流動和長時間的暴露、雨水的沖刷已經減弱，或者消失，筆者沿濠河調查過程中未發現大面積的某種植物因石英砂尾礦廢棄土的污染而死亡、干枯的，所以石英砂尾礦廢棄土可以直接返回到舊采石英砂礦坑，這樣不僅解決了這些尾礦土堆置、任意排放而造成的污染問題，還可以又為當地農民解決了取土.

4.3 改良土壤

鳳陽當地的土壤大都為黃棕壤，粘性較高，缺乏松散度，可把尾礦廢棄土摻入改良土壤的松散度，尾礦中富含鐵鉀等微量元素，也可以增加肥效.

5 結語

鳳陽縣近幾年對石英砂礦山尾礦資源化、減量化和產業化等研究方面,做出來很大努力也取得了可喜的成績,現在石英砂尾礦廢棄土的堆放大大減少了，濠河的河道堵塞問題也已經減輕.另外，近幾年對鳳陽石英砂尾礦的綜合利用方面的研究也增加很多，為鳳陽縣的石英砂尾礦積累了大量的綜合利用研究和開發應用方面的第一手資料和實踐經驗.為國內外不同類型的石英砂礦山、礦區提供了大量詳實可靠的綜合利用實驗數據和設計依據[6].并且有些研究成果已經在生產實踐中取得了可觀的經濟效益和社會效益，這樣就對石英砂資源保護、環境治理、經濟發展等方面起到了積極的作用.

〔1〕雷宇.鳳陽石英尾砂資源再利用現狀及對策研究[J].重慶科技學院學報，2008(12):78～81.

〔2〕徐天勇.鳳陽石英尾砂的綜合利用[J].礦產綜合利用,2005(6):33-35.

〔3〕蔣學鑫,陳培榮.石英砂選礦廠尾砂綜合利用研究[J].地質找礦論叢,2001,16(40):275-277.

〔4〕中華人民共和國國家標準.土的分類標準GBJ 145-90.

〔5〕張國梁,王雅榮.土的分類標準—GBJ145-90中細粒土質砂及其物理力學性質[J].黑龍江水利科技，2003(2):49～50.

〔6〕侯明蘭,曲鴻魯,楊學作.山東省礦山尾礦綜合利用現狀與建議[J].礦冶，2004,13(4):38～44.