探析露天礦山廢石綜合利用

王吉磊

摘要：礦山企業最重要的技術就是礦山廢石的綜合利用技術，現在對礦山廢石進行概述的基礎上，深入分析了礦山廢石的危害，最后，以扁擔山石灰石礦為例提出綜合利用方式，旨在更好的對露天礦山廢石進行綜合利用。

關鍵詞：露天礦山；廢石；綜合利用

隨著人口的增加、工業化的不斷發展以及城市化進程的不斷加快，人類對自然資源的過度利用使得許多類型的生態系統出現嚴重退化。采石場在生產的過程中，廢石的出路是礦山企業面臨的主要問題，近幾年，環境保護的重視程度在不斷提高，針對于采礦過程中廢石處理，也成為了采礦產業中的重點研究內容。

一、礦山廢石概述

在礦山開采、選礦加工和礦石冶煉生產過程中產生的剩余廢棄物為礦業固體廢物，其中，礦山開采、選礦加工所產生的固體廢物又分為兩大類，即廢石和尾礦。廢石就是指在礦山開采過程中所產生的無工業加之的礦體圍巖和夾石的統稱，對于坑采礦來說，就是坑道掘金和采場爆破開采時所分離出而不能作為礦石利用的巖石。對于露天礦來說，就是剝離下來的礦床表面的圍巖或夾石，一般來說，露天礦沒開采1噸礦石要剝離廢石6-8噸[1]。尾礦就是選礦廠在特定經濟技術條件下，將礦石磨細、選取游泳組分后所排放的廢棄物，也就是礦石經選別出精礦后剩余的固體廢料，通常尾礦作為固體廢料拋置于礦山附近建筑有堤壩的尾礦庫中。

礦山廢石根據礦體賦存的主巖和圍巖類型分類，并考慮礦業固體廢物的礦物組成情況，可將其分為基性巖漿巖、自變質花崗巖、金伯利巖、玄武-安山巖等28個基本類型；按照選礦工藝流程，尾礦分為首選尾礦、重選尾礦、磁選尾礦、浮選尾礦、化學選礦尾礦、電選及光電選尾礦；按照尾礦中主要組成礦物的組和搭配情況，分為鎂鐵硅酸鹽型尾礦、概率硅酸鹽型尾礦、長英巖型尾礦、堿性硅酸鹽型尾礦、高鋁硅酸鹽型尾礦、高鈣硅酸型尾礦、硅質巖型尾礦以及碳酸鹽型尾礦等。

礦山廢石進行綜合利用能夠有效解決我國資源短缺的需要，延長礦山使用年限的同時節約土地資源，并且，礦山廢石的綜合利用能夠提高礦業經濟效益，抑制重大工程與地質災害，最終起到了保護患者的目的。

二、礦山廢石的危害

我國礦產資源中有95%以上的能源，80%以上的工業原料和礦業廢石等，礦業廢石逐漸成為了嚴重的環境問題，主要對空氣、土壤和水體帶來極大的危害。

（一）空氣污染

針對于礦山廢石中一些硫化礦石，在與空氣接觸后就會產生一定的氧化反應，從而釋放出污染性氣體對空氣造成一定的污染，另外一種情況，一些十分細小的廢石在空氣中干燥后極容易形成揚塵，從而給空氣帶來污染。

（二）水體污染

露天礦山廢石在經過長時間的風化之后，一般來說，可溶于水的化合物及重金屬離子在經過地表徑流或者地下水滲透后，給水體帶來十分嚴重的污染，而水體污染的范圍遠遠大于空氣污染和土壤污染的范圍，對魚類、土壤和農作物帶來十分嚴重的影響。

（三）土壤污染

礦山廢石的露天堆放，經過風吹日曬、地表徑流等作用，其中的有害成分就會侵入到土壤當中，有害物質、放射性物質對土壤造成嚴重的侵害，土壤過度酸和鹽堿化，改變土壤的成分，直接影響著農作物的生長。

三、礦山廢石的綜合利用

我國礦產資源利用率很低，其總回收率比發達國家低20%，鐵錳黑色金屬礦山采選平均回收率僅為65%，國有有色金屬礦山采選綜合回收率只有60%-70%[2]。例如，我國鐵礦資源十分豐富，大約有三十余種，而能夠回收的僅有20余種，這就導致大量有價金屬元素以及可利用的非金屬礦物遺留在固體廢物中，每年礦產資源開發損失總值達數千億元，且我國露天鐵礦山每年剝離廢石達16億噸以上，基本上排到排土場推存，既造成了資源浪費，又占用了大量的土地，成為重要的污染源，帶來安全隱患?，F以扁擔山石灰石礦為例，探討礦山廢石的綜合利用。

（一）扁擔山石灰石礦

扁擔山水泥用灰巖位于安慶市懷寧縣月山鎮境內，206、308國道穿境而過，鎮南石門湖碼頭航運連接黃金水道長江，合九鐵路安慶支線在這里設有客貨車站，尤其扁擔山石灰石礦的儲量十分大，品味高。其地形系沿江丘陵山區，以黃峰、柏子為朱峰東南走向的山脈和以月形為標志的東北千山群落拱衛，西北是萬畝良田，已探明的儲量并開采的金屬、非金屬礦有銅、鉬、鐵、煤、石灰石、大理石、礦泉水等10余種；另有金、銀、鈾等稀有礦產待開發利用。銅儲量為60萬噸，鐵儲量有260萬噸，大理石、石灰石儲量超過1億立方米，其中以石灰石的儲量最為豐富，達到4億立方米以上，被列入省級儲備。

扁擔山石灰石礦在開采結束后產生的廢石主要為表土、白云巖、白云石化角礫巖和煌斑巖脈等。各種類型的巖石的層理發育不夠，但裂隙較發育，巖性較堅硬。白云石化角礫巖將露出的8條分別標號為GD1-GD8，化學成分主要包含40.5%氧化鈣、7.6%氧化鎂、3.3%二氧化硅和1.1%三氧化二鋁?；桶邘r將露出的6條分別標號為X1-X6，化學成分主要包括44.8%二氧化硅、16.8%三氧化二鋁、3.5%氧化鎂和3.3%氧化鈣。

扁擔山石灰石礦每年開采出廢石近100萬噸，隨著生產規模不斷加大，廢石的排放量也越來越大，逐漸成為了礦山企業安全和周邊環境的隱患，在一定程度上制約著礦山的發展。加之廢石的巖性較為堅硬，除了作為工業場地墊層之外，也可用于建筑當中。扁擔山石灰石礦在保有資源的基礎上，根據礦山地質條件、礦體特等內容，多采用高臺段小臺階、自上向下水平分層的依次推進采礦法。

（二）首鋼水廠鐵礦

首鋼水廠鐵礦每年采礦剝離的巖石量約為2000萬噸，著部分巖石排棄需要一定的堆存費用，同時有污染環境，合理利用這部分資源尤為重要。采用天功科技研制的新型高效節能干式磁選機CTDG1527預選拋廢，獲鐵品味為19.15%，磁性鐵回收率為35.3%的預選粗精礦，尾礦中的磁性鐵品味為1.05%[3]。預算粗精礦經階段磨礦、階段弱磁選別后，可獲鐵品味65.37%，作業回收率為77.88%的鐵精礦，年產鐵精礦粉近20萬噸。

（三）礦山廢石的綜合利用

1.二次利用

通過對廢石進行加工，將廢石中含有的金屬化合物以及礦物成份進行提取和加工，并作為原材料進行二次利用。如在廢石中含有較多的等成分，在經過一系列加工后，可以將廢石作為一種改良酸性土壤的改良劑，變廢為寶，不僅對廢石進行二次利用，也治理了由于廢石帶來的土壤污染問題。

2. 覆土造田

采取覆土、摻土、施肥等方法進行處理，可在其表面種植各種作物，保證植被覆蓋率，從有效的穩定巖石，控制水土流失等，且礦山廢石的造地復田起到了較好的效果，有效的解決了礦區剝離物的堆存占地問題，尤其適用于露天礦的廢渣處理，逐漸被廣泛的應用。

總結：

總之，礦山廢石具有污染危害和資源利用的雙重特性，在堅持減量化、資源化、無害化的同時還要堅持礦山廢石的利用、安全處置、生態恢復和重劍互相結合，保證經濟效益、環境效益和社會效益互相協調，并通過多種途徑綜合利用和處置礦山廢石，政府也也予以一定的政策性推動和鼓勵，增加科研投入力度，緩解了資源的浪費現象，提高露天礦山廢石的綜合利用。

參考文獻：

[1]肖尚葆.扁擔山石灰石礦廢石的綜合利用[J].現代礦業，2014，（11）：213-214.

[2]龔樹峰，史學偉.鐵礦廢石及尾礦的綜合利用技術[J].金屬材料與冶金工程，2014，（3）：49-53.

[3]徐興旺，周博超，徐永坤.淺談礦山采選設計中節能與環保方案[J].商品與質量：房地產研究，2014，（3）：206.