我国矿山尾矿综合利用和减排工作探讨

2012-08-15 00:48成都理工大学材料与化学化工学院聂国亮
河南科技 2012年16期
关键词:尾矿库尾矿采空区

成都理工大学 材料与化学化工学院 聂国亮

我国幅员辽阔,地质矿产资源丰富,但是由于大部分矿山的矿石资源品相较低,在矿山开采过程中会产生了大量尾矿,无法处理的尾矿只能进行堆积。随着矿产资源利用率的不断提高,矿石的开采品相也不断提升,但是随之而产生的尾矿数量却在不断增加。我国每年产生的尾矿多达6亿t,这些无法处理的尾矿不仅占据大量的土地资源,同时也会对矿区和周边环境产生严重的污染,每年投入到尾矿治理方面的费用也多达数亿元;因此,加强尾矿的综合利用和减排工作具有重要的意义。

一、我国矿山尾矿现状及危害

1.尾矿容易引起严重的环境污染问题,最为明显的表现,便是对土地资源的占用、对周围动植物资源的破坏、对周围的空气环境以及水体的污染。尾矿的粒度较细,长期暴露在自然环境中会因风化作用产生大量细沙,在风力的作用下易产生粉尘,造成矿区周围环境的恶化。尤其是在狂风季节中,尾矿颗粒随风扩散,会给周围居民的生产和生活带来严重影响。同时,尾矿中含有的部分金属以及非金属矿流入到水体中会造成水质酸化,污染水体。

2.尾矿的堆积会占用大量的土地资源,各种露天尾矿库的建设占据矿山周围大片的土地,同时由于尾矿的排放不断增加,需要对尾矿库进行必要的维护,这也会增加企业的经济负担。另外,土地资源日渐紧张也会导致征地费用的增加,这也在无形中增加了尾矿库的建设成本,耗费了企业大量的资金。

3.容易引发工程和地质灾害事故。国家有关部门规定,尾矿是一种重大危险源,其本身存在着较大的安全隐患。很多矿山开采引发的地质灾害和安全事故,都是由于尾矿的大量堆积而引起的。

二、矿山尾矿综合利用和减排措施

1.从尾矿中提取有价成分。提高资源的利用效率是尾矿综合利用的首要途径,有利于减少尾矿的排放。对尾矿进行再次筛选,从中提取出更多的有价成分,能有效提高资源的回收率,为矿山开采企业带来更多的经济效益。粗选与分级精选是尾矿再次选取工作中常用的方法之一,它结合了国内外的新工艺,具有较强的适应性与先进的技术指标和经济指标,在国内矿山开采工作中得到了广泛应用。

2.将尾矿应用到工程建筑中。相比国外,我国在尾矿综合开发利用方面的研究工作起步较晚,早在20世纪60年代,国外就已经有将尾矿运用到建筑材料中的先例。在我国,对尾矿在建筑领域中的应用的相关研究始于20世纪90年代。将尾矿以及其他废石运用到公路建设、混凝土骨料中,能够有效降低工程原料成本;利用尾矿作为原材料烧制砖块、砌块,也可应用于广场、墙体修筑等工程中;此外,有的尾矿还可以制作水泥材料,尾矿水泥将成为建筑工程中广泛运用的材料之一。

3.作为土壤改良剂和复合化肥。很多尾矿肥料中都含有大量微量元素,有利于植物的生长,可以提高土壤营养成分的转化效率。因此,将尾矿运用到土壤改良工作中有着很大的利用空间。尾矿中含有的微量元素,能够促进其改良作用的有效发挥。国外有关研究表明,利用含钙、镁等元素的尾矿对酸性土壤进行改良,可以获得较好的效果,而且实现了农作物的增产。我国马鞍山矿山研究所率先进行了利用磁化铁尾矿改良土壤的试验,并且取得了成效,将尾矿添加到土壤中以后,土壤中的磁性物质变得更具活力,使土壤的结构和透气性都得到极大改善。如今,利用尾矿制作的复合肥已经得到了广泛应用。尾矿肥料在提高农作物产量、改良土壤酸碱性能方面可以发挥巨大的作用。

4.利用尾矿填充矿山采空区。对矿山采空区的填充是一项重要工作,但是由于一些矿山自身的特殊性,在开采过程中无法设置尾矿库,这时利用尾矿对矿山采空区进行填补就显得十分重要。如,位于淮北平原的某铜铁矿,因为当地的地理条件影响,无法设置尾矿库,所以该矿场开采产生的尾矿在经过简单的技术处理之后,可以全部用来填充采空区,不仅减少了对土地资源的占用,也避免了对周围环境的污染。利用尾矿填充矿山采空区,可以有效解决尾矿的堆放问题,同时也大大降低了开采企业的经济负担,提高了矿山开采企业的经济效益和社会效益。

5.浓缩尾矿的露天干堆处理。将矿山尾矿浓缩成膏体,实现其露天堆存,这种尾矿处理方法有很多优点,可以保证尾矿堆存的稳定性,有效保护水资源,减少尾矿对环境的负面影响。尾矿压滤干堆技术的实施,解决了尾矿长期贮存的问题,节约了大量的基建费用;尾矿压滤干堆处理安全系数大,可完全消除对井下安全生产的危害;经露天干堆处理后的尾矿排放浓度从32%提高至79%以上,回水利用率提高到93.45%,有利于保护地下水资源,同时还减少了对土地资源的占用。

三、结论

随着全球经济一体化趋势的不断增强,环境问题逐渐成为全球广泛关注的焦点。在我国矿产资源的开发过程中,一直存在着先污染、后治理的问题,矿产资源的开发对我国环境造成了严重的污染。近年来,尾矿资源的开发与利用受到了越来越多的重视,采用循环经济的模式,可以实现资源的重复利用,提高矿产的开采率,降低废物的排放,促进矿业产业的持续发展。科学技术的不断发展为尾矿的利用提供了更多的技术支撑,健全我国尾矿综合利用和减排的相关法律法规,对于促进尾矿综合利用和减排的良性发展,具有重要的现实意义。

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