尾礦中重金屬浸出分析與治理綜述

王洋洋

摘要：尾礦中含有的重金屬污染物在大氣降水淋濾、植物根系分泌物螯合吸收作用下極易導致土壤、地下水污染問題及農業安全問題，尾款中不僅含有高濃度的氰化物、砷等污染物，還含有其他科綜合回收的有價金屬，本文對污染物浸出特性的分析與研究是確定重金屬污染的重要基礎，通過對尾礦樣品中含量的測定，既可以確定尾礦的回收利用價值又可以明確尾礦中污染物是否超過我國危險廢物鑒別標準，為尾礦資源的合理開發利用和環境管理工作提供數據支撐。

關鍵詞：企業選冶后剩余的尾礦;浸出;治理

前言

礦產資源是不可再生資源，隨著社會發展對礦產資源的不斷增長，人們對礦產資源不斷開發，礦產資源日益枯竭，加之礦產資源開發過程中對環境造成的危害，使人們認識到保護礦產資源保護環境對社會經濟可持續發展的重要意義，促使人們從充分保護、合理開發和綜合利用資源入手。選礦中分選作業的產物之一，其中有用目標組分含量最低的部分稱為尾礦。尾礦是有待挖潛的寶藏，尾礦并不是完全無用的廢料，往往含有可作其他用途的組分，可以綜合利用。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。實現無廢料排放，是礦產資源得到充分利用和保護生態環境的需要。固體廢物中的有毒有害物質可能會隨著降雨、地表水地下水的淋溶、浸泡水、沖刷而滲透到土壤和這些水體中，這些有毒有害物質一旦進入人類食物鏈，必然會造成環境污染，危及人類健康。所以通過對固體廢物檢測進行毒性浸出鑒別，可以有效的分析出有害有害物質成分，從而為針對性的治理提供科學依據。本文以遼寧某金礦廢石為例，在掌握工作區元素信息及樣品特征的基礎上，制定分析測試總體方案，樣品分析選擇以ICP-MS法、ICP-OES法為主體的方法組成的分析配套方案。通過分析廢石樣品中元素含量，掌握工作區的元素分布，通過圈定異常區域，部署未來勘查工作。

1 固體廢物鑒別及浸出毒性試驗

1.實驗部分

1.1 儀器和試劑

全譜直讀等離子體發射光譜儀（IRIS Intrepid Ⅱ，Thermo Elemental）;電感耦合等離子質譜儀（X series"，Thermo Elemental）;放射性檢測儀（CIT-2000F，四川新先達測控公司）。濃硫酸：（優級純，美國TEDIA公司）、濃硝酸：（優級純，美國TEDIA公司）、硝酸：（優級純，國藥），國家一級標準溶液，高濃度標準溶液逐級配制;高純氦氣;高純氮氣;一般實驗室常用儀器和設備（比如pH計、振蕩裝置等）。

1.2樣品采集和儀器和處理

1.2.1樣品采集：在附近開采相同礦層的排山樓金礦廢石場進行取樣，并按照HJ/T 298和HJ/T 20的相關規定要求進行樣品的采集和保存。

1.2.2浸出實驗方法：分別采用硫酸硝酸法和水平振蕩法，詳見HJ/T299-2007和HJ 557-2010相關內容。

1.2.3主要分析指標及測試方法

水平振蕩法浸出液指標：總鎘、總鉻、總鉛、總α放射性、總β放射性、pH、磷酸鹽、氟化物、六價鉻、總砷、總鈹、總銀、總銅、總汞、總鎳、總鋅、總錳。采用GB8978-1996中規定的測試方法。

硫酸硝酸法浸出液指標：銅、鋅、鎘、鉛、總鉻、六價鉻、汞、鈹、鋇、鎳、銀、砷、硒、無機氟化物。采用GB5085.3-2007中規定的測試方法。

2結果與討論

通過分析，測試結果顯示該尾礦呈堿性，通常情況下，黃金尾礦呈堿性，浸出毒性含量低于標準限值，所以該尾礦不具有危險性，對固體廢棄物毒性浸出的有效鑒別，可以指導企業合理處置固廢污染，保護環境，為企業良性循環開拓空間，為后續科學處置提供了支持。

3尾礦處理綜述

為什么要對尾礦進行處理？通常選礦廠采用尾礦壩堆存的方式處理尾礦，占用大量土地，毀壞了大量的農業和林業用地，而選礦過程產生的尾礦中殘留的有毒藥劑、廢水、以及重金屬離子會對礦山周邊的環境造成污染和生態破壞，特別是硫化物產生酸性水進一步淋浸重金屬，藥劑容易滲入地下，污染地下水和周邊環境，同時會增加尾礦壩的安全隱患，尾礦堆積易流動和塌漏，造成植被破壞和傷人的事故，尤其在雨季造成滑坡，一旦發誘發事故，破壞力和經濟損失不可估量，因此尾礦治理一直深受重視。尾礦中有用組分含量雖然比較低，但是采用先進技術和合理工藝對尾礦進行再選，也可較大程度地回收尾礦中的有用組分，增加企業效益，使資源得到充分的回收利用，減少最終尾礦的產量，緩解尾礦對環境的壓力。目前常見的尾礦再選工藝包括以下幾種類型：

3.1.1使用浮選工藝處理含有硬硼鈣石、氧化鋅、磷灰石等礦物的尾礦。

由于新藥劑、新工藝的發展，一些簡單工藝產生的尾礦，尤其是老尾礦，能夠經過浮選再選處理得到可以回收利用的精礦產品。

3.1.2利用新型重選設備回收尾礦中的微細粒礦物。

很多傳統的新型重選設備在經過使用發明和完善以后，能夠在細粒和超細粒尾礦的再選中得到應用，比如立式離心選礦機、復合力場搖床、復合力場離心機等等。

3.1.3使用微生物處理和浸出技術處理尾礦

這種技術主要使用微生物的生化作用改善尾礦性質，通過微生物浸出或微生物礦化的方式，提取出尾礦中的有害金屬離子，避免造成環境污染。

4不同尾礦的回收利用工藝

4.1貴金屬尾礦、金尾礦：

黃金尾礦排放量大，廢棄物數量逐年遞增，這些固體廢棄物主要是選礦產生的尾礦與冶煉后的氰渣，常采用全泥氰化+炭漿法對老尾礦提金，針對氰化后的金尾礦，通過尾礦干堆處理，即通過篩分、壓濾等工藝在回收濾液實現選產水資源循環使用的同時也去除了尾礦中大部分氰化物。許多金礦石中，在氰化物的尾渣中不僅可以回收金、銀還可以回收數量可觀的伴生金屬，比如銅、鐵、鉛、鋅、硫等。對金尾礦中的鐵元素，還會采用磁選和重選兩種方法進行選別。

4.2有色金屬尾礦：

鉛鋅尾礦：鉛鋅礦浮選后的尾礦主要成分為石英與絹云母等，除了采用尾礦庫堆存、干堆、充填礦井外，鑫海常采用重選、浮選、磁選或重選+浮選等聯合工藝來對鉛鋅尾礦中有價元素進行回收利用。

4.3銅尾礦：

若銅尾礦中貴重金屬含量較高，分選較為容易，通常采用浮選工藝回收。另外一部分銅尾礦除含銅外還含有一定的磁鐵礦，對這類尾礦通常先采用酸浸法沉淀出銅，根據需要再采用磁選工藝分選出磁鐵礦。

4.4鎢尾礦：

常采用重選、磁選、浮選等方法，其中重選為鎢礦常用的分選工藝。重選鎢礦再選利用的工藝為-離心選礦機（或濕式強磁）為主的粗選工藝、搖床-浮選為主的精選工藝充分回收鎢尾礦中的有用礦物。

4.5鋁土礦尾礦：

在處理鋁土礦時常用的選礦流程為浮選、磁選，其尾礦可用尾礦可濕排、干堆、充填礦井等工藝處理。

4.6黑色金屬尾礦

鐵尾礦：鐵礦選廠排出的鐵尾礦具有數量大、粒度細、類型繁多、性質復雜等特點，鑫海常采用磁選、浮選、酸浸、絮凝等工藝進行尾礦回收鐵。

5結論

尾礦是污染破壞礦山環境的罪魁禍首，實現無尾礦生產是國際礦業開發的最高目標，樹立正確科學發展觀，對礦山尾礦資源利用是大勢所趨，希望政府和企業加大科研投入，完善獎勵機制，適應市場需求，發明創新，實現資源綜合利用，正確處理資源和環境，為企業帶來利潤的同時，還能帶來環境和社會效益，使經濟效益，社會效益和環境效益協調發展。2021.07月國家發展改革委印發了《“十四五”循環經濟發展規劃》，事實上，循環經濟對于企業來說蘊含了巨大的市場機會，此次《“十四五”循環經濟發展規劃》的發布，對于循環經濟行業帶來了長期利好，也給予了企業發展的充分動力與信心。

參考文獻：

[1]李牟，李萍軍，唐小萍等、我國礦山尾礦（砂）得綜合利用研究現狀[J]. 山東工業現狀，2013，14;141-158

[2]尾礦https：//baike.so.com/doc/6530584-6744320.html