硫鐵礦尾礦綜合利用發展現狀及前景

李詩強，李 濤，張 慧

（四川省地質礦產勘查開發局二0二地質隊，四川 宜賓 644002）

礦鐵礦產業在我國現階段的社會發展過程中對促進社會的發展起到非常重要的作用。世界經濟大環境的變化和市場需求的變化對礦鐵礦產業的發展產生了重要的影響。在礦鐵礦產業的生產過程中會造成大量的環境污染問題，而為了有效環節環境污染給城市和社會的建設發展帶來的問題，我國對礦鐵礦產業的發展政策進行了大范圍的調整，這樣就造成許多礦鐵礦企業面臨著破產甚至倒閉的風險，而環境污染問題也需要解決。在這種情況下，要想對以硫鐵礦尾礦為代表的尾礦的綜合利用發展現狀以及前景進行分析，首先就要了解硫鐵礦尾礦的基本性質主要有哪些。

1 硫鐵礦尾礦基本性質

尾礦是非煤礦企業進行選礦時候排放的固體廢物，而硫鐵礦尾礦作為尾礦中的一種類型，主要是以固體廢棄物的形式存在的，硫鐵礦尾礦中硫和鐵兩種化學元素的含量比較高，其脈石礦物的主要成分以二氧化硅為主，其他成分還主要包括硫、鐵、氧化鈣以及三氧化二鋁等。而這些成分在一定程度上證明硫鐵礦尾礦中可能含有黃鐵礦、石膏以及一些鈣堿類的礦物，這些物質因在現階段的礦鐵礦產業中具有一定用途而使得硫鐵礦尾礦具備一定的回收和利用價值。

對硫鐵礦尾礦中的組成成分進行分析時，主要是通過電感耦合等離子體質譜以及X射線粉晶衍射測試的方法對其進行分析的。在對硫鐵礦尾礦的礦物組成成分進行分析之后可以得知，硫鐵礦尾礦主要是由原生礦物以及X射線衍射組成的。硫鐵礦尾礦中的原生礦物主要包括硫礦物、鈣堿性礦物以及硅酸鹽類礦物三個主要的類型。硫礦物主要以原生點狀和次生圈狀分布在硫鐵礦尾礦中，其代表物質以黃鐵礦、硫化物以及相關礦物為主；鈣堿性礦物主要指的是碳酸鈣以及鎂的氧化物；而硅酸鹽類的礦物則主要是以石英為代表，石英在檢測硫鐵礦尾礦的過程中能夠在顯微鏡下呈現出一級黃白干涉色的特征。而在應用X射線對硫鐵礦尾礦進行測試和分析時可以證實，硫鐵礦尾礦中含量最高的以二氧化硅為主，而二氧化硅主要表現為低溫石英。在對硫鐵礦中的這些原生礦物成分進行分綜合利用之前，首先要將這些物質按照各自不同的化學性質來進行分離，分離之后得到的各種礦物成分又能夠重新被應用到礦鐵礦產業的生產過程或其他產業的生產過程進而實現廢棄物的循環再利用。由此可以得知，在對硫鐵礦尾礦進行綜合利用時，要針對硫鐵礦尾礦中各種礦物的含量來采取不同的具有針對性的分離措施。

2 我國硫鐵礦尾礦綜合利用現狀

在現代社會的發展過程中，科學技術水平的提高為硫酸在工業生產中的應用提供了更加便利的條件。從進入21世紀以來，我國對于硫酸以及硫精礦的生產經營提出了更高的要求。但由于企業在對硫精礦進行開發的過程中缺少相應的技術和設備導致難以滿足市場對硫酸產品的需求。在這種情況下，對硫鐵礦尾礦中含有的大量硫資源進行回收利用就成為了現階段主要研究的技術。而市場對硫酸產品的大量需求也導致一定數量的硫酸企業逐漸出現在市場的競爭環境中，這樣就會導致企業的產品在銷售方面面對更多壓力，為解決這一方面的困難需要企業研發出更有價值的選礦技術，但要暫停當下尾礦選擇作業。

從2012年開始，我國一直致力于硫鐵礦尾礦的回收利用技術的研究。在經過長時間的探索和研究之后，現階段我國硫鐵礦尾礦的資源化技術正逐漸成熟。而在將這種資源化技術與企業硫酸產品的生產過程相結合之后，企業在利用硫鐵礦尾礦來對硫資源進行回收利用的過程中對尾礦的綜合利用率明顯提高。而這一實踐結果也在一定程度上證明了這種技術的實用效果。這種技術的應用不僅能夠滿足硫鐵礦尾礦中硫資源的回收利用問題，還能夠解決大量的尾礦庫存，在提高企業經濟效益的同時也能夠產生一定的社會效益。

某地區硫鐵礦尾礦主要包含脈石礦物、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等，尾礦中的礦物以脈石礦物連體的形式存在，根據以往的研究結果顯示，在提取硫和鐵元素時原尾礦中含有的鉛鋅等元素會影響提取物的純度，因此在進行選礦前要破壞掉硫鐵尾礦中有用組分和脈石礦物相連的位置，達到更高的選別指標。由此可見，在選礦之前要進行球磨，讓礦物達到較高的單體解離[1]。

原礦石在進行選礦的過程中需要被打磨成更加細致的粒度，這樣才能繼續充分解離，進而將細粒度礦中的黏土、脈石等礦物剝離開來，因此尾礦中需要包含解離不夠充分的粗粒度尾砂、細粒度的黏土和脈石等礦物。該地區硫鐵尾礦中所包含的黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物的比重較大，而脈石等礦物的密度要小于金屬硫化物的密度。因此，要先根據該地區硫鐵尾礦中不同粒度和不同成分篩選出粗粒和細粒尾礦，再結合尾礦中各個組成成分將細粒尾礦和粗粒尾礦做好重選。結合以往的研究發現，只單獨使用搖床工藝無法達到良好的分選效果，采用搖床和螺旋溜槽組合分離模式，能夠更好處理尾礦的樣品，并且同時處理的數量更多，這種操作工藝相對簡單，經過篩選和重選所得的重礦物中會含有部分金屬硫化物，在結合各個元素的含量來選擇能夠進行回收的有用元素，體現出其良好的資源前景。

3 硫鐵礦尾礦綜合利用出現的困難

一是技術難點。硫鐵礦尾礦粗、細顆粒含量大，在選礦過程中難以解決。由于硫鐵礦尾礦從本質上來說是一種固體廢棄物，對其中含有的硫資源進行回收利用雖然能夠解決硫資源的提取問題，但卻需要耗費大量的資金和時間等成本的投入。而從這一方面來說，企業往往難以投入較多的資金來對技術進行研究和開發。再加上在對硫鐵礦尾礦進行開發的過程中大多需要依靠實驗室來完成硫資源的提取等工作，因而無法在工業生產的過程中進行大規模的應用。除此之外，在實際對硫鐵礦尾礦進行回收利用的過程中，由于不同的硫鐵礦尾礦中含有的硫資源以及其他各種資源都存在著很大的區別，因而具體需要在回收利用的過程中如何選擇技術以及設備和材料的應用也是現階段在對硫鐵礦尾礦的綜合利用中存在的困難。

二是經濟困難。尾礦綜合利用投資大，但通過回收利用而生產出來的硫資源無法直接應用到工業的生產過程中，大多是以低附加值產品的形式而應用的。而現階段市場中的硫酸產品已經被具有同樣作用的其他產品所取代，這樣就會間接對硫鐵礦尾礦的綜合利用帶來困難，礦山企業對尾礦綜合利用的考慮更多的是從經濟效益的角度出發，而不是從社會效益和環境效益的角度出發，大多數礦山企業仍在粗放式地采富棄貧，沒有對礦產資源綜合開發利用進行統籌規劃。硫鐵礦尾礦本身就是一種固體廢棄物，人們受到固有觀念的影響，在企業以及工業的生產過程中很難對廢棄物的回收利用引起重視。而受到這種情況的影響，再加上現階段市場對于礦物產品本身的需求量就在逐漸減少，這樣就會導致硫鐵礦尾礦回收利用的資金保障不足，投資嚴重不足，尾礦綜合利用投入較大，但經濟效益不高，遠遠低于環境效益[2]。

三是缺少制度和政策上對硫鐵礦尾礦的支持。在現階段我國的社會發展過程中，國家對企業以及工業等行業和領域的發展提出了一系列的扶持和稅收的優惠政策，但這種政策只能夠減少企業在開展生產經營活動過程中的資金成本，卻不能夠對硫鐵礦尾礦的綜合利用起到直接的作用。而現階段我國生產硫酸產品為主的企業在實際開展生產經營活動的過程中也并不重視硫鐵礦尾礦的綜合利用。一些地區的政府雖然能夠提出相應的優惠和福利政策，但由于在實際開展綜合利用工作的過程中不僅缺少一定的積極主動性，還缺乏相關的懲罰性措施，一些鼓勵措施由于配套政策落后而難以落實。也正是因為缺少這些政策和法律上的依據使得企業在對硫鐵礦尾礦的綜合利用過程中存在一定的困難，也無法實現對以硫鐵礦尾礦為代表的固體廢棄物的綜合利用事業的進一步發展。

4 硫鐵礦尾礦綜合利用發展措施的具體分析

我國的尾礦資源儲量本身就比較豐富，當市場對硫鐵礦尾礦資源的需求逐漸減少時，尾礦資源的應用能夠得到一定的控制。而在這個過程中，國家在科學技術水平逐漸提高的基礎上也對硫鐵礦尾礦的綜合利用更加重視，各種相應鼓勵政策將逐漸出臺。做到以下幾方面可以確保尾礦利用得到有效提高：

4.1 加強硫鐵礦尾礦統計調研以及建設綜合利用數據庫

我國的硫鐵礦尾礦儲量本來就比較豐富，不同的硫鐵礦尾礦中含有的各種元素的多少也有著一定的區別。要想加大硫鐵礦尾礦的綜合利用力度，首先就要對現階段我國的硫鐵礦尾礦進行統計調研工作。統計調研工作是一項較為復雜且繁瑣的工作，在對硫鐵礦尾礦進行統計調研的過程中可以充分借助現代化的網絡信息技術。具體來說，數據庫的建設不僅能夠滿足大量的硫鐵礦尾礦數據信息儲存和統計的需要，還能夠最大程度的避免因各種外界因素以及人為因素的影響而產生的數據統計紕漏等問題。尾礦儲量和增量需要建立全國統一的報告制度，國內尾礦可以有一個比較準確的數據，這將推進相關政策的制定[3]。

4.2 加大硫鐵礦尾礦資源綜合利用的技術研究力度

綜合利用技術是在傳統的選礦工藝技術的基礎上發展起來的，與傳統的選礦工藝相比，涉及的學科范圍更廣，在對該技術進行研發的過程中需要借助更多的資金和設備的投入才能夠實現技術應用效果的最大化。盡管尾礦資源在市場中的需求正逐漸減小，但其使用價值仍不同忽視。隨著礦石價格的下降，單純回收利用尾礦資源難以盈利，利用尾礦開發新材料仍缺乏突破性成果。

4.3 加大尾礦資源綜合利用的政策引導和財政支持力度

通過前面的分析可以得知，現階段我國普遍缺少對硫鐵礦尾礦綜合利用的優惠政策和制度。要想讓尾礦的綜合利用技術的研發能夠順利進行，最主要的就是要加大尾礦資源綜合利用的政策引導以及財政方面的支持力度。礦山企業作為硫鐵礦尾礦綜合利用最大的受益主體，政府在開展政策引導以及財政支持工作的過程中不僅可以通過減免各項稅費來實現，還可以鼓勵礦山企業和社會資本參與硫鐵礦尾礦資源綜合利用開發。國家還可以考慮設立資源綜合利用專項資金，讓硫鐵礦尾礦的綜合利用技術研發成為一項專門的開發項目，并通過給予該項目的專項資金來滿足項目開發以及技術研究過程中產生的資金需求。而這種政策的建設還能夠在一定程度上體現出國家對于資源的回收利用以及可持續發展的發展理念。

4.4 加強宣傳，提高對硫鐵礦礦尾礦資源綜合利用的意識

造成現階段我國礦山企業在對硫鐵礦尾礦進行綜合利用的過程中收效甚微的一個主要原因就是由于企業本身缺乏對硫鐵礦尾礦綜合利用重要性的正確認識。在現階段社會可持續發展理念的指導下，加強對硫鐵礦尾礦資源綜合利用的宣傳力度是能夠有效引起企業以及社會對尾礦資源的回收利用重要性認識的重要措施。無論是從國家和政府方面來提出優惠和扶持政策還是從企業自身的角度來加大對硫鐵礦尾礦綜合利用技術的研發力度，都是能夠有效提高對硫鐵礦尾礦綜合利用意識的方法。只要讓該技術得到企業和社會的重視，才能夠確保國家和企業注重尾礦的綜合利用，從而實現綠色生態發展[4]。

5 總結

綜上所述，尾礦具有多種性質，其包含了不同類型的金屬礦尾礦和非金屬礦尾礦，不同類型的礦質對環境的影響也各不相同。現階段我國硫鐵礦尾礦在綜合利用方面還存在一定問題，在技術、政策和經濟上受到限制，需要結合相關部門有效解決各項問題。此外，還要結合先進技術搭建綜合利用數據庫，加大對硫鐵礦尾礦綜合利用的技術研究，并制定更多優惠政策。