礦山固體廢棄物的危害及其環保治理技術研究

趙俊龍，唐亞峰，石 曉

（1.婁底市生態環境局冷水江分局，湖南 冷水江 417500；2.湖南有色產業投資集團有限責任公司，湖南 長沙 410000）

隨著全球經濟的增長和工業化進程的加速，礦山行業成為了重要的經濟支柱。然而，礦山開采所產生的固體廢棄物正對環境和人類健康造成日益嚴重的影響。固體廢棄物的排放和不恰當處理導致水體污染、土壤退化和大氣污染等問題。為了解決這一問題，研究人員和環保專家們積極探索礦山固體廢棄物環保治理技術。本文旨在綜述礦山固體廢棄物的危害及其環保治理技術研究現狀，重點介紹尾礦處理技術、固體廢棄物綜合利用以。這些研究對于引導礦山固體廢棄物的可持續處理和資源化利用具有重要的理論和實踐價值。

本論文的主要目的是系統地研究礦山固體廢棄物的危害及其環保治理技術，深入分析其對環境和人類健康的影響。通過總結國內外礦山環保治理技術的案例，探討有效的環保治理技術和方法，以期為礦山固體廢棄物的環境保護和可持續利用提供可行性方案和實踐經驗。

1 礦山固體廢棄物的危害

1.1 固體廢棄物對環境及生態系統的影響

礦山固體廢棄物的排放和不當處理對環境造成了嚴重影響。一是廢棄物對水環境產生了污染，其中含有的有害物質會滲入地下水或水體中，破壞水質［1］。二是廢棄物的堆積會導致土壤質量下降，阻礙植物生長，并進一步擴散到周邊生態系統，改變周邊土地的景觀和生態系統結構，破壞原有的生態平衡。

1.2 固體廢棄物對人體健康的影響

礦山固體廢棄物對人體健康構成潛在威脅。首先，長期暴露的廢棄物所釋放的有毒物質中，如重金屬和放射性物質，可能導致慢性中毒，嚴重危害人體健康。其次，固體廢棄物中的微粒和氣體可以通過空氣傳播，進入人體呼吸系統，引起呼吸道疾病和其他健康問題［2］。此外，當廢棄物進入食物鏈時，人們通過食物攝入廢棄物中的有害物質，增加了患病的風險。

2 礦山固體廢棄物的來源和分類

2.1 礦山固體廢棄物的來源分析

礦山固體廢棄物的來源主要包括開采、選礦和冶煉過程。在開采階段，露天開采過程中的剝離物，地下礦山探礦、開采、開拓和切割過程中的廢石等為固體廢棄物。在選礦過程中，礦石中的有用礦物通過物理和化學方法進行分離，產生大量的尾礦［3］。而冶煉過程中，為了提取有用金屬，需要進行礦石的冶煉和熔煉，形成冶煉渣和廢棄渣。

此外，礦山固體廢棄物的源頭還包括礦業設備和設施維護所產生的廢材和廢棄物。例如，礦井陷落導致的廢棄物、礦山設備的報廢部件、廢舊建筑物等，都會成為礦山固體廢棄物的來源。

2.2 礦山固體廢棄物的分類方法

根據其性質和特點，礦山固體廢棄物可以按照幾種分類方法進行分類。礦山固體廢棄物是工業固體廢棄物中的一類，包括礦山開采過程中所產生的廢石以及礦石經選冶生產后所產生的尾礦或廢渣，因其排放量大、成分復雜、難處理、難利用等特點成為目前環保一大難題［4］。

一種常見的分類方法是根據廢棄物的物理特性，將其分顆粒狀廢棄物主要包括礦石的渣滓、礦渣、尾礦等固體廢棄物。液體廢棄物則指礦山生產過程中產生的廢液、廢水、滲濾液等。

另一種常見的分類方法是根據廢棄物的化學特性，將其分為有毒廢棄物和非有毒廢棄物。有毒廢棄物包括重金屬廢渣、化學品廢棄物和有害物質殘留等，其具有潛在的環境和健康危害。非有毒廢棄物主要指物理性質較穩定，不含有毒性物質或含量低于一定標準的廢棄物。

此外，礦山固體廢棄物還可以根據其來源和處理方式進行分類，如開采廢棄物、選礦廢棄物、冶煉廢棄物等分類方法。

通過以上分類方法，可以更好地識別和管理礦山固體廢棄物，針對不同類型的廢棄物采取不同的環保治理策略和技術措施，以最大程度地減少其對環境和人體的影響，促進礦山業的可持續發展。

3 礦山固體廢棄物的環保治理技術

在礦山固體廢棄物的治理過程中，礦山尾礦引發的環境問題尤為突出。因此，在本環節中，主要以礦山尾礦為研究對象，論述了尾礦處置的研究現狀。

3.1 尾礦處理技術的研究進展

尾礦處理是礦山固體廢棄物中的重要環節。近年來，針對尾礦處理技術的研究不斷深入。例如，圍堰工藝、浸潤劑堆浸工藝等技術被廣泛應用于尾礦的處理過程中，以降低尾礦中的有害物質含量并增加固體顆粒的穩定性。此外，新型尾礦處理技術，如浸潤-干化處理技術和酸洗-干處理技術，也得到了較好的研究進展和應用。

3.2 尾礦干排技術的原理和應用

尾礦干排技術是一種將尾礦通過脫水機械設備進行干排的處理方式。其原理是通過減少尾礦的含水率來降低其體積和流動性，最終實現尾礦的干燥和穩定。該技術具有節約水資源、減少水環境污染、提高礦山效益等優勢。目前，尾礦干排技術已被廣泛應用于不同類型的礦山，并取得了顯著的經濟和環境效益。

3.3 尾礦綜合利用技術的探討

尾礦綜合利用技術旨在將尾礦中的有用物質回收利用，減少廢棄物的產生和環境污染。一種常見的尾礦綜合利用技術是利用選礦過程中產生的廢棄物進行資源回收。例如，通過浮選工藝將尾礦中的金屬礦物分離出來，進行再利用；利用尾礦作為填充材料用于土地復墾，實現資源利用和環境修復。

3.4 其他礦山固體廢棄物治理技術的研究

除了尾礦處理技術，還有許多其他礦山固體廢棄物治理技術被廣泛研究和應用。固體廢棄物的綜合利用技術，如回收再利用、填埋等。此外，還有一些新興的礦山固體廢棄物治理技術，如生物浸出技術、熱解和氣化技術、化學修復技術等。這些技術的研究和應用對于有效減少礦山固體廢棄物的危害，實現資源循環利用和環境保護具有重要意義。

需要指出的是，不同礦山固體廢棄物的特性和治理需求存在差異，因此在選擇合適的環保治理技術時應綜合考慮廢棄物的性質、產生量、處理效益和成本等因素。此外，技術的應用還需要結合現有環境法規和標準，確保治理過程符合相關的環保要求。

綜上所述，礦山固體廢棄物的環保治理技術包括尾礦處理、尾礦干排及尾礦綜合利用等技術。

4 錫礦山龍王池尾礦庫礦山固體廢棄物治理技術應用案例分析

4.1 主流技術應用案例

錫礦山龍王池尾礦庫是一個典型的礦山固體廢棄物治理案例。為了減少對環境的影響，改善尾礦的處理效果，采取了多種治理技術進行應用。針對尾礦的處理，利用脫水機械設備進行尾礦干排，降低尾礦中的含水率，減小體積，提高穩定性。通過尾礦干排技術，可以實現對尾礦的高效處理和環境保護。

4.2 綜合利用技術應用案例

在錫礦山龍王池尾礦庫的固體廢棄物綜合利用方面，為了綜合利用尾礦中的有用物質，采用了尾礦綜合利用技術。例如，利用浮選工藝和化學處理技術，回收尾礦中的金屬礦物銻，實現資源的有效利用。同時，尾礦還可以作為填充材料用于土地復墾，實現資源的循環利用和生態修復。通過研發新的工藝和技術，可以進一步提高尾礦綜合利用的效率和經濟效益。

4.3 其他技術應用案例

在錫礦山龍王池尾礦庫的固體廢棄物治理方面，除了尾礦處理和綜合利用技術，還可以應用其他的廢棄物治理技術。

如針對廢渣處理，可以采用化學修復技術或固廢填埋技術。化學修復技術可以通過添加特定的化學物質實現廢渣中有害物質的穩定化和固化，減少其對周圍環境的影響［5］。而固廢填埋技術則是將廢渣填埋到特定的固廢填埋場，經過合理設計和管理，確保廢渣對環境的影響最小化。

除了上述技術，還有一些新興的礦山固體廢棄物治理技術可以在錫礦山龍王池尾礦庫的應用中探索，如生物浸出技術、熱解和氣化技術等。這些新技術在廢棄物處理與資源回收方面具有潛力，有望進一步提升礦山固體廢棄物治理的效率和可持續性。

綜上所述，錫礦山龍王池尾礦庫的礦山固體廢棄物治理技術應用案例包括尾礦處理技術、尾礦綜合利用技術以及其他新興技術。這些技術的應用有助于減少對環境的影響，提高資源利用效率，促進礦山的可持續發展。

5 礦山固體廢棄物環保治理技術的挑戰與展望

5.1 技術挑戰

在礦山固體廢棄物的環保治理中，仍然存在一些技術挑戰需要克服。首先，尾礦處理技術需要進一步改進，以提高處理效率和降低處理成本。同時，尾礦綜合利用技術需要在資源回收和環境保護之間實現平衡。

此外，新興的礦山固體廢棄物治理技術，如生物浸出技術和熱解氣化技術，還面臨著技術成熟度和實際應用的挑戰。需要進一步加大科技研究和工程應用的力度，促進這些新技術的發展和推廣。

5.2 法律與政策支持

針對礦山固體廢棄物的環保治理，法律與政策的支持是至關重要的。相關的法規和標準需要明確廢棄物的處理要求和排放標準。同時，政府也應該加強監管，確保礦山企業嚴格遵守環保要求。

5.3 科學研究與創新

科學研究和創新對于礦山固體廢棄物環保治理至關重要。需要加強對廢棄物的特性和產生機理的研究，探索更加高效和環保的治理技術。同時，需要不斷推動技術創新，發展新的處理方法和設備，提高治理效率和資源利用效率。

5.4 礦山企業的環保意識與責任

礦山企業對于礦山固體廢棄物環保治理的意識和責任也是關鍵因素。企業應該加強環保意識培養，推動綠色礦山建設，確保廢棄物的安全處理和環境保護。同時，企業應當承擔起環保責任，主動采取措施改善廢棄物的治理狀況，并積極履行社會責任。

5.5 展望礦山固體廢棄物環保治理的未來發展方向

未來，礦山固體廢棄物環保治理將面臨一系列發展方向。首先，需要進一步推廣和應用現有的環保治理技術，提高礦山固體廢棄物處理效率和質量。其次，應該加大對新興技術的研究和開發，例如利用人工智能、大數據和物聯網等技術來優化廢棄物處理過程和增強環境監測能力。

此外，礦山固體廢棄物的減量化和資源化利用將成為發展的重要方向。通過減少廢棄物的生成量和開發新的廢棄物綜合利用技術，可以實現資源的循環利用和礦山可持續發展的目標。

總之，礦山固體廢棄物的環保治理面臨多重挑戰和發展方向，需要綜合考慮技術、法律政策、科學研究和企業責任等多方面的因素。通過加強科研創新、優化技術手段、完善法律政策、提高企業環保意識，可以不斷完善礦山固體廢棄物的環保治理工作，減少對環境的危害，實現資源的循環利用和礦山的可持續發展。

6 結語

本文對礦山固體廢棄物的危害及其環保治理技術進行了系統地研究和總結。礦山固體廢棄物的存在給環境和人類健康帶來了嚴重威脅，因此，進行環保治理十分必要。通過綜合利用技術、堆放場管理、酸性尾礦處理和滲濾液處理控制等手段，可以有效減輕固體廢棄物對環境的負面影響。然而，仍面臨技術挑戰、政策支持、科學研究和礦山企業的環保意識等方面的問題，需要加強合作和創新。未來的研究和實踐應該關注特定礦山廢棄物的特性，尋找更可行的環保治理技術，為實現礦山固體廢棄物的可持續處理和資源化利用提供指導和支持。