我國鐵尾礦資源的利用現狀及展望

王國強

（內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司 內蒙古包頭 014080）

摘 要：鐵尾礦是鐵礦石經過分選工藝選取鐵精礦后剩余的廢渣，是工業固體廢棄物的主要組成部分，其資源化利用一直是全社會極為關注的問題。本文介紹了我國鐵尾礦資源的特點及現狀，分析了當前鐵礦廢石及尾礦綜合利用過程中遇到的相關問題，為礦山廢石及尾礦綜合利用項目的實施提供參考。

關鍵詞：鐵尾礦； 二次資源； 工業固體廢棄物； 綜合利用

在礦產資源的開發過程中， 會出現大量的尾礦、 矸石、 廢石等， 不但使地面植被遭到破壞， 造成環境污染， 還占用大量的農業用地，降低土地利用效率。 由于多方面的原因， 我國很多的礦山都存在著采礦回采率低、 選礦金屬回收率低、 廢石隨意堆放、 綜合利用率低等問題， 由此造成了廢石堆場的淋溶水污染、 尾礦庫廢水、 運輸中的揚塵等污染問題。在傳統的礦產開采過程中，因為受到技術條件的限制以及市場因素的影響， 礦石品位在 20% 以下、 礦石損失率 6% 左右的都隨著巖石而被排棄。另外， 一部分品位達 10% 左右的礦石在選礦加工之后隨著尾礦而流失。 隨著人們環保意識的增強以及礦產資源開采利用技術的提高， 對礦產資源有了一個新的認識， 傳統的廢棄物資源通過進一步的利用之后成為了可利用的珍貴資源。所以， 對尾礦的處理及利用技術成為了當前人們共同關注的方向。

國外非常重視鐵尾礦的綜合利用，其研究工作起步較早，許多發達國家把實現無廢料礦山作為開發目標之一，把尾礦資源的綜合利用程度視為衡量一個國家科技水平和經濟發達程度的標志之一，尾礦的綜合利用率達 60%以上，并在從尾礦中回收有價金屬與非金屬元素、利用鐵尾礦作為采空區的充填材料、磁化尾礦做土壤改良劑、利用鐵尾礦庫復墾植被以及尾礦制作建筑材料等方面已經取得了許多實用性的成果。

1 我國鐵尾礦特點及資源現狀

1. 1 鐵尾礦特點

我國鐵尾礦的突出特點是種類繁多、性質復雜、粒度細、泥化嚴重。按照鐵尾礦的類型，我國當前排放量較大的主要有赤鐵礦尾礦和磁鐵礦尾礦兩大類。我國鐵精礦產量中磁鐵礦精礦約占3/4，因此磁鐵礦尾礦占鐵尾礦的大部分，但由于本身性質的差異，赤鐵礦比磁鐵礦難選，因而其尾礦產生量更多，綜合利用難度更大，而導致堆存量較大。按照鐵尾礦的化學組成，一般將其分為5種類型：高硅類、高鋁類、高鈣鎂類、低鈣鎂鋁硅類和多金屬類。這種劃分方式主要視其不同元素的含量差異，從而有利于選擇不同的利用途徑。

1. 2 鐵尾礦資源現狀

當前，我國鐵尾礦的排放量增長迅速，堆存量日益增大。由于我國鐵礦石品位低、共伴生礦多，在選礦過程中會排出大量尾礦，每生產1t 鐵精礦要排出2. 5 ～3.0t尾礦，同時隨著礦產資源利用程度的提高，礦石的可開采品位相應降低，尾礦排出量也在逐漸增加。據統計，1949—2009年，全國鐵尾礦排放量大約為62億t，特別是2003年后尾礦排放量呈大幅度上升趨勢，2009年排出的尾礦量達5.5億 t，2010 年排放量為6 t以上。

2 鐵尾礦綜合利用現狀

我國鐵尾礦綜合利用起步相對較晚，但進展較快。近年來，在鐵尾礦的綜合利用技術開發方面取得了很大進展，尤其在尾礦再選與回收有價元素以及用作建筑材料原料方面的研究和應用較多，此外還包括作為采空區的充填材料、用作土壤改良劑和微量元素肥料以及尾礦庫復墾等方面。

2.1利用尾礦制成混凝土的技術分析

由于該鐵礦區生成的低硅鐵尾礦還不能夠滿足國內對混凝土的相關要求， 因此在實際的生產過程中可以將相關的硅外加材料摻入到尾礦中， 例如黃砂、 石英砂、 粉石英等都可以摻入其中， 以制作成達到國家建筑工程使用標準的混凝土。 基于該尾礦的低硅鐵特點， 可以采用該技術將之加工成為普通混凝土， 以達到對尾礦綜合處理目的。

2.2尾礦綜合利用工藝技術的主要內容

鐵礦區的尾礦綜合利用作為一項綜合性工程建設項目， 其主要內容包括提高金屬回收利用效率、 回收尾礦中的有用成分、生產微晶玻璃等建筑工程用產品。

鐵尾礦的化學成分與粘土等礦物材料十分接近，可以作為制作建筑材料的原料，將其應用于建材領域比在其他領域具有更多的優點，不僅可以大宗量徹底的利用鐵尾礦，有效的緩解鐵尾礦堆存帶來的大量問題，而且為建材開辟了新的資源。我國在當前應用中已取得明顯成效，主要集中在建筑用磚、水泥、微晶玻璃以及其他建筑材料方面。

2.3作為礦山采空區的充填材料

近年來，充填采礦技術得到了迅速發展，將尾礦填充采空區不僅可以解決尾礦的排放問題，而且降低了充填成本，具有很好的環境效益和經濟效益。有些礦山由于地形的原因，不可能設置尾礦庫，利用尾礦充填采空區則是其直接利用尾礦的有效途徑。康建華采用全尾砂膠結充填技術，利用張馬屯鐵礦選礦廠兩端脫水后的尾礦充填采空區效果好。邊同民等利用馬莊鐵尾礦充填采空區24萬m2，使馬莊鐵礦塌陷區和尾礦庫得到徹底的治理，解決兩個重大危險源。從實踐來看，來源廣泛的尾砂代替砂石作井下大面積充填是技術上可行、經濟上合理的，也是礦山正在研發推廣的一項新工藝。

2.4利用尾礦庫復墾植被

尾礦庫復墾對于減少土地資源浪費、降低尾礦污染、優化礦山環境具有重要的作用。我國礦山的土地復墾工作起步于20世紀60年代，近年來在尾礦庫的復墾方面取得了較大進展。唐山地區遷安、遵化縣地方鐵礦廠將尾礦排放在灤河荒灘上，表面覆蓋一層 25 ～30 cm 的山皮土復墾造田，現已造田種植各種農作物，實現經濟效益1000多萬元。南芬選礦廠通過在舊尾礦庫表面覆蓋表土的方法，使整個舊尾礦庫復墾造田，不僅治理了尾礦庫的粉塵污染，而且尾礦庫造田后成為南芬地區的蔬菜生產基地之一。

3 展望及建議

鐵尾礦是 “放錯地方”的資源，其綜合利用是保護環境和節約資源的有效手段。對于我國來說，鐵尾礦資源的綜合利用還在起步階段，近年來雖然取得了一定的成績，但其開發利用程度仍然很低，遠不能適應經濟和社會可持續發展的需求，與國際先進水平相比還存在著很大的差距，應當從政策、經濟、法律以及技術等方面著眼，并根據當前形勢采取切實可行的措施。