铁尾矿的综合利用

石伟丽颜秉超

中图分类号：O741+.2

摘要：铁尾矿的排出量逐年增多，为了更好的利用矿产资源、减少铁尾矿对环境的污染，应对铁尾矿进行综合的合理的利用，变废为宝，化害为利，使资源开发与环境保护协调发展。

关键词：铁尾矿 综合利用 回水 再选 充填 复垦

Abstract: Iron Tailings discharge volume increased year by year, in order to make better use of mineral resources, reduction of iron ore tailings on environment pollution, with iron tailings comprehensive utilization of waste, reasonable, change kill for benefit, make resource development and environmental protection coordinate development.

Key words: Iron tailingsComprehensive utilizationBackwater Reelection FillingReclamation

我国铁矿石的品位普遍较低，需要经过选矿加工后才能作为冶炼原料，因而产出大量的尾矿。平均而言，铁尾矿产出约占原矿石量的60%，铁矿选厂平均每选出1t铁精矿就要排出2.5~3t的尾矿。每年铁尾矿的排出量约1.3亿t，平均品位约11%，相当于有1410万t的金属铁损失于尾矿中，造成了资源的严重浪费。除部分铁尾矿得以应用，大部分的尾矿仅仅为堆积存放，占用土地数量可观，而且随着尾矿数量增加而利用量不大的状况依然继续，占用土地数量将继续扩大；为了管理好这些尾矿，就需要上尾矿工程，包括尾矿库的修筑、尾矿输送设备、输送管路的铺设以及平时的经营管理，这样需要耗费大量的人力、物力、财力；随着尾矿量的增加，尾矿坝越堆越高，堆坝和管理工作量越来越大，越来越困难。尾矿粒度较细，体重较小，表面积较大，堆存事易流动、坍塌，在雨季引起滑坡和塌陷，造成植被的破坏和伤人事故；在气候干旱、风大的季节和地区，尾矿粉尘在大风的推动下飞扬至尾矿坝周围地区，对大气、土壤和水资源产生严重的污染；铁矿中的重金属成分、硫化物、残留的选矿药剂对自然生态环境破坏严重。

随着经济的快速发展，对铁矿产品的需求大幅度增加，铁矿资源的开采规模随之加大，铁矿选矿的规模也随之增大，尾矿排出量势必逐年增多，为了更好的利用矿产资源、减少铁尾矿对环境的污染，必然要对铁尾矿进行综合的合理的利用，变废为宝，化害为利，使资源开发与环境保护协调发展。

综合利用铁尾矿，应充分回收尾矿水。铁矿选厂的尾矿浓度较低，一般为10%左右，有的甚至只有5%左右，若含水率如此之高的尾矿直接排出，必将浪费大量的水资源，并对环境造成污染，因此应尽量的回水再用。目前铁尾矿的回水主要以浓缩池回水、沉淀池回水、沉淀池回水为主。浓缩池回水：在铁矿选厂内或者选厂附近修建尾矿浓缩池或者倾斜版浓缩池等回水设施进行尾矿脱水，尾矿砂沉淀在浓缩池底部，澄清水由池中溢出，并送回选矿厂再用，回水率一般可达40%~70%以上，经过浓缩池浓缩，大量回水返回选厂再用，减少了供水水源的负担，节约大量的新水；尾矿浓度提高减少了尾矿矿浆量，减低了尾矿的输送费用。尾矿库回水：将尾矿排入尾矿库后，尾矿矿浆中所含水分一部分留在沉积尾矿的空隙中，一部分经坝体池底等渗透到池外，另一部分在池面蒸发，尾矿库回水即把余留的这部分澄清水通过排水系统回收，返回选厂使用，回水率一般可达50%。尾矿库回水水质较好，并有一部分雨水径流在尾矿库内调节，回水量有时会增多。沉淀池回水：选厂内的管道冲洗水、地坪冲洗水、压滤机溢流水均可排入沉淀池内进行沉淀，澄清水返回厂房重新利用。

综合利用铁尾矿，应充分回收尾矿中的有用金属和矿物。我国铁尾矿中铁的品位达11%左右，铁品位较高，且我国堆存的铁尾矿量高达十几亿吨，因此有必要采用各种工艺（如磁选、浮选、酸浸、絮凝）从铁尾矿中再回收铁，同时补充回收金、铜等有用矿物及各种有用矿物。铁尾矿再选主要包括老尾矿再选利用、新产生尾矿的再选以减少尾矿的堆存量、改进现行技术减少新尾矿的产生量。铁尾矿再选使其成为二次资源，可减少尾矿坝建坝基维护费用，节省破磨、开采、运输等费用，还可节省设备及新工艺延至的更大投资，因此受到越来越多的重视。

铁尾矿的再选主要根据其富含的金属种类、金属含量、矿物组成、粒度组成选择合适的工艺流程将其中的有用金属或矿物选别出来。武汉程潮铁选厂通过对其排放的尾矿进行多元素分析、铁物相分析、粒度筛析最终选用矩环式永磁磁选机作为尾矿再选设备进行尾矿中铁的回收：选厂利用现有的尾矿输送溜槽，在尾矿进入浓缩池前的尾矿溜槽上，将金属溜槽拆下来，设计为永磁磁选机槽体，安装一台矩环式永磁磁选机，将选厂的全部尾矿进行再选，再选后的粗精矿用渣浆泵输送到现有的选别系统继续进行选别，经过细筛——再磨——磁选作业程序，获得合格的铁精矿；再选后的尾矿经原有尾矿溜槽进入浓缩池，浓缩后的尾矿输送到尾矿库，选厂尾矿再选后可使最终尾矿品位降低1%左右，金属理论回收率可达20.23%。广西北部湾海滨钛铁矿矿砂床中伴生有锆石英、独居石、含铁金红石等可综合利用的有用矿物，当地的选矿厂多采用干式磁选生产单一的钛铁矿产品，尾矿中仍含有大量的有用矿物（细粒级的钛铁矿、含铁金红石和锐钛矿、锆英石、独居石等），为达到综合利用的目的，选厂采用重——浮——磁的联合生产工艺流程对选钛尾矿进行分离回收，在原有的干式磁选机基础上，增加1台细砂床及1台单槽浮选机，尾砂经摇床选别抛掉大部分脉石矿物，使重矿物得到富集，包裹在重矿物的黏土被排除，让矿物暴露在原来的新鲜表面，浮选作业将锆石英、独居石一同混浮，作为下一步磁选给矿，钛铁矿和含铁金红石则基本上被留在浮选尾矿中，浮选尾矿与摇床中矿合并，进行第二次摇床选别，回收较粗粒的锆石英、独居石，晒干的混合精矿进入干式磁选机进行磁选分离，经过一次磁选可获得大于60%的锆英石合格精矿，磁选产品经再一次磁选尾矿即为独居石产品，利用该工艺选别尾砂中的重矿物，在获得合格锆英石精矿产品同时，产出含钛产品和独居石两种副产品，锆英石精矿回收率高，技术指标好，提高了矿石的综合利用率，明显地提高了选厂的经济效益。

综合利用铁尾矿，可将其充填至采矿采空区。近年来，国内铁矿山逐渐由露天开采转为地下开采，为保证采矿的区域稳定性和区域稳定性，须将地下采空区进行充填。铁尾矿充填的工艺流程一般为：直接将选矿厂排除的尾矿矿浆浓缩或将尾矿库内的干尾砂取出加水搅拌形成矿浆，矿浆达到一定浓度后与胶结材料搅拌，搅拌均匀后通过充填管路输送至需要充填的矿房内。经过一段时间得养护，充填体强度基本上均可到达要求的强度。铁尾矿充填可以处理的大量的尾矿，减少对自然环境的破坏污染；与不同的采矿技术相结合，可以大幅提高矿柱回采率和出矿品位；同时又可以有效的控制地压活动，减少地表坍塌灾害。

综合利用铁尾矿，可将其加工制作成建筑材料。铁尾矿在资源特征上与传统的建材、陶瓷、玻璃原料基本相近，实际上是已加工成细粒的不完备混合料，加以调配即可用作生产，且不需对这些原料再作粉碎和其它处理，制造出的产品往往节省能耗，成本较低。工艺试验表明，以铁尾矿为原料不仅可制作免烧砖、墙、地面装饰砖、机压灰砂砖、碳化尾砂砖、玻化砖、蛇纹石釉面砖、玻化砖等建筑用墙体砖，还可以生产水泥、制取铁尾砂饰面玻璃或微晶玻璃等建筑材料，亦可大量作为路基基础材料，代替砂石作为基层筑路。

综合利用铁尾矿，可将其占用的土地进行复垦。根据当地气候、地形地貌、土壤性质、水文条件、尾矿砂理化特性等各种因素因地制宜综合治理，恢复或建立一个新的有利于生产、方便生活的生态环境。

参考文献：

［1］刘同友充填采矿技术与应用［M］冶金工业出版社 2001.

［2］张锦瑞王伟之 李富平 王爱东金属矿山尾矿综合利用与资源化［M］冶金工业出版社 2002.

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