铁矿尾矿综合利用浅析

李蓬修，焦东明，李 军

（1.山东金岭矿业股份有限公司，山东 淄博 255081；2.山东金岭铁矿，山东 淄博 255081

1 引言

随着我国工业化进程的不断加快，对能源与原料的需求与日俱增，钢铁行业作为我国国民经济发展的支柱性产业，在经济快速发展的过程中，发挥着不可替代的作用。但是伴随着铁矿开采程度的不断加深，矿石的品位在不断下降，对于尾矿处理的投资也在逐年增加，并已经成为矿业开发的重要项目之一。尾矿是一种非常宝贵的二次资源，对尾矿地开发，无论是在方法、方式、技术等层面，与天然资源有不同之处，如何最大限度地开发出尾矿的价值，同时有效防止对环境造成二次污染，使资源综合的利用率达到最佳，对实现节能减排，保证矿产开发实现可持续发展都有十分重要的意义。

2 铁矿尾矿的利用现状

国外对于尾矿的开发工作始于20世纪60年代，尾矿研究开发工作得到了当地政府的高度重视，国际上已经将尾矿的开发程度当作一个国家科技水平的重要标志。比如加拿大运用了硫化物沉淀法从蛇纹石尾矿中提取了钴、铬、镍等元素；美国采用浸出法从铜尾矿中回收铜；日本则利用碳还原法从蛇纹石矿粉之中提炼出了镁；还有些发达国家高效的利用尾矿，比如作为微晶玻璃原材料、铁路道渣、尾矿砖、筑路碎石以及矿物肥料等等，大大提高了尾矿的利用率，同时也为我国尾矿的开发提供了很好的借鉴。

与发达国家相比，我国开展尾矿综合利用这项工作起步很晚，但是发展很快，特别是党和国家领导人对环境保护、资源利用的高度重视，一些高等院校、技术型企业、研究所等企事业单位与矿产企业的合作更加紧密，尤其在回收有价金属元素、非金属元素、磁化尾矿作土壤改良剂等方面，取得了阶段性进展。

3 尾矿堆存的危害

3.1 占用土地

尾矿库所占用的大部分都是农业用地、林业用地，其中包括了一部分具有较高生产力的耕地。并且随着铁矿开采量的增大，尾矿的数量也在逐渐增加，所占用的土地面积必然会扩大，对我国土地资源是一种极大的浪费。

同时尾矿的大面积堆积，会造成严重的地质灾害。

3.2 容易造成污染

铁矿尾矿在排放到外界时，必然会对水资源、大气、土质造成一定的污染。尾矿在受到剥蚀时，或者进入尾矿中的可迁移元素发生了生物化学迁移，会对水资源、土质以及大气进行污染，同时也对周边环境造成负面影响，并导致了土地退化、土质污染、植被破坏甚至对人们的生命安全造成了威胁。而且尾矿库表面所产生的粉尘能够随风飘散到很远的距离，尤其是在干旱多风地区，很容易引发沙尘天气。

3.3 浪费资源

受经营环境、技术水平、设备器材等因素的影响，在选矿环节不可能做到尽善尽美，而且在生产的过程中，还会受到技术、操作、人为等因素的影响，尾矿中在残留一些有价值的元素就无法避免。尤其是在一些老矿区中，受技术、设备等因素的影响，尾矿中所含有的有价元素将会更多一些。

4 铁矿尾矿综合利用的措施

4.1 用于建筑材料

4.1.1 生产墙体材料

在过去相当长的时间内，我国墙体材料都是以粘土烧结成砖为主，但是这一过程占用了大量的农田，已经引起了社会各界广泛关注。而且伴随着我国工业化进程的不断加快，各种工业废渣的排放日益增多，我国除了采用煤矸石、粉煤灰生产墙体材料之外，在铁矿尾矿的研制生产方面也有了突破性的进展，并且积累了相当丰富的经验。

4.1.2 生产装饰材料

我国已经有了多年生产建筑玻璃、陶瓷的经验，但是利用铁矿尾矿来生产上述装饰材料的时间还很短。铁矿尾矿中硅、钠、钾的含量非常高，可以当作生产玻璃的原料，同时也能够生产成饰面砖、彩釉墙砖等。

4.1.3 生产铺路材料

铺路材料是最基本的建筑材料，其化学成分并没有严格的限制，只要制作的原材料，其硬度与粒度的系数达到标准就可以了。这一产品的需求量大、成本低、加工简单。同时出售尾矿之后，也有效缓解了尾矿库紧张的问题。

4.1.4 生产水泥

水泥作为建筑行业的基础材料，其需求量是巨大的，而且水泥的制作过程对原料的物相、配比方面都有很高的要求。利用尾矿制作水泥，首先是利用了尾矿中铁含量高的特点，用尾矿替代原有水泥配方中的铁粉，在这种情况下，尾矿的消耗量并不大，小于水泥配方用量的5%；其次是利用尾矿来替代水泥原料主要成分，通常情况下，尾矿的成分并不会与水泥配方相匹配，需要加入另外一些元素，才能符合水泥的制作要求，这种情况尾矿的消耗量就非常大了。

4.2 有价元素回收利用

我国自20世纪80年代末以来，部分企业为了提高效益，降低成本，使资源的利用率达到最大化，相继建立了一些铁矿尾矿回收选厂，并取得了一定的成绩。比如鞍钢西尾矿库在1990年停止使用，库中堆积了瓦斯泥及粉煤灰混合物540.9万t，浮选铁尾矿1870万t，鞍钢对这批尾矿进行了深入的分析，充分的利用了尾矿的实用价值，采取不同手段，对库内的瓦斯泥、浮选铁尾矿以及粉煤灰充分进行了有价元素的回收，取得了一定的经济效益。

4.3 以复合肥的形式对土壤进行改良

铁矿尾矿中含有大量的微量元素，比如锌、铁、硼、锰、磷、铜、钙等，而其中的钙、锌、锰、磷等元素是植物生长所必须的微量元素，能够促进植物的生长，改进土质，所以铁矿尾矿能够研制成复合肥，进而对土壤进行有效的改良。比如马鞍山矿山研究院，在“七五”期间，展开了运用磁化铁矿尾矿作为土壤改良剂的研究工作。在试验田中，土壤被施入磁化的尾矿之后，农作物大幅度增产，早稻增产12.63%，中稻增产11.06%。

4.4 用于治理污水

将尾矿泥放入城市污水中，矿泥能够把重金属离子吸附到尾矿的表面，进而形成沉淀物将重金属离子从污水中分离出来，有效的降低了污水中重金属的含量，达到了污水治理的目的。

4.5 用于复垦土地

我国的这项工作开展于20世纪的60年代，并于80年代末，90年代发展较为迅速。1988年11月，国家颁布了《土地复垦规定》，制定出了“谁破坏，谁复垦”的原则。比如马鞍山矿山研究院早在90年代就开展了植被复垦技术研究工作，并取得了突破性进展，并以此申报了中澳合作项目，得到了中澳基金会的批准。

5 铁矿尾矿综合利用的建议

（1）加强尾矿利用市场化的进程。开心尾矿的过程中，要以市场为导向，瞄准投资少、见效快、需要量大的产品，技术上要持续更新，进而实现品种多样化，经营规模化的尾矿综合利用。

（2）完善法律法规。尾矿的综合利用是一件利国利民的大事，同时它涉及到了环境保护、国土资源、科学研究所、矿山、税收等相关职能部门的协作，我国必须要针对当前的实际性，有针对性的制定出法律法规，协调各个职能部门之间的关系，使尾矿治理工作进入规范化、制度化的轨道。

（3）国家建立尾矿治理的专项基金。该基金可提高各矿山企业治理尾矿的积极性，加大尾矿的开发力度，使各矿山企业的领导充分认识到尾矿资源综合利用的重要性，最终达到保护环境、提高资源使用效率的目的。

随着我国国民经济的快速发展，对资源获取越来越多。但是面对矿产贫化、资源枯竭的现实，如何利用现有的科学技术，大幅度提高铁矿尾矿就显得非常重要。尾矿的长期堆存，不但浪费大面积的土地、造成地质灾害、容易造成污染，同时也造成了资源的浪费。这就要求我们必须要提高对尾矿治理的认识，对技术不断创新，从矿山资源特点出发，以可持续发展为原则，加强尾矿的综合利用，相信在不久的将来，尾矿的治理必然会产生出巨大的社会效益与经济效益。

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