金属矿山固体废物危害及资源化处理_陈华君
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生活垃圾中金属废弃物的分离与资源化利用生活垃圾中的金属废弃物对环境造成了严重的污染和资源浪费。
为了减少对环境的负面影响并利用废弃金属资源,人们积极探索和采用各种方法来分离和资源化利用生活垃圾中的金属废弃物。
本文将讨论这些方法,并探讨其在环境保护和可持续发展中的潜力。
一、生活垃圾中金属废弃物的来源和影响生活垃圾中的金属废弃物主要来自于废弃家电、包装材料、旧电线、废弃车辆和建筑废料等。
这些废弃物中的金属如铁、铝、铜、锌等,如果不进行有效的分离和利用,将对环境产生诸多负面影响。
首先,金属废弃物的堆积会占据大量的土地资源。
大量金属废弃物的堆放不仅会占据宝贵的土地资源,还容易导致土地污染。
其次,金属废弃物中的一些元素对环境具有潜在的毒性。
例如,废旧电子产品中的铅、汞等有害物质如果被随意丢弃,可能会渗入土壤和水源中,对生态系统和人体健康造成危害。
最后,未能有效处理和回收利用金属废弃物会浪费大量的资源。
金属是有限的自然资源,如果不进行有效的回收再利用,将导致资源的枯竭和浪费。
二、生活垃圾中金属废弃物的分离方法为了有效地分离生活垃圾中的金属废弃物,人们开发和采用了多种分离方法。
下面将介绍一些常见的方法:1. 磁性分离:利用金属废弃物中铁磁性的特性,可以通过磁力将铁质物品分离出来。
这种方法适用于废弃家电、废弃机械设备等含有铁质部分的废弃物。
2. 重力分离:金属废弃物的密度通常较高,而其他非金属废弃物的密度较低,可以通过重力分离的方法将金属废弃物与非金属废弃物分离开来。
一种常见的应用重力分离的方法是使用震动筛分。
3. 水力分离:通过在水中进行分离,利用金属废弃物与其他杂质在水中的浮力差异来实现分离。
这种方法适用于废弃电线和电缆等金属塑料复合材料的分离。
以上仅为几种常见的分离方法,实际上,随着科技的发展,人们对于金属废弃物的分离技术也在不断创新。
未来,我们可以期待更多更先进的分离技术的出现。
三、金属废弃物的资源化利用对生活垃圾中的金属废弃物进行分离后,还需要进行进一步的资源化利用。
矿山固体废物处理与处置技术发展报告概述矿山产生的固体废物是一种严重的环境污染问题,其处理与处置技术的发展对于保护环境和可持续发展至关重要。
本报告将对矿山固体废物处理与处置技术的发展进行分析和总结,并提出未来发展的方向和建议。
发展历程1.传统方式:传统的处理方式包括填埋和焚烧,在处理过程中会产生大量的二氧化碳和有害气体,对环境造成严重的污染。
2.逐步改进:随着环保意识的提高和技术的不断进步,矿山固体废物处理与处置技术逐渐得到改善。
例如,采用节能环保的焚烧技术和埋地处理技术等,以减少对环境的影响。
3.资源化利用:近年来,矿山固体废物处理与处置技术的发展趋向于资源化利用。
通过对废物的分类和回收,将废物转化为可再利用的资源,以减少对原材料的需求,实现资源的循环利用。
4.无害化处理:对于有害物质含量较高的固体废物,需要进行无害化处理,以减少对环境和人体健康的影响。
例如,采用化学物质的中和和稀释、高温热解、生物降解等技术来处理有害废物。
发展趋势未来,矿山固体废物处理与处置技术的发展将趋向于以下几个方向:1.技术创新:随着科技的进步,新的废物处理技术将不断涌现。
例如,采用先进的氧化技术和高效的分离技术来处理废物,提高废物处理的效率和资源利用率。
2.综合利用:将不同类型的废物进行有效的分类和回收,实现废物资源的综合利用。
例如,将矿山固体废物中的有用金属提取出来,用于再生产,减少对自然资源的依赖。
3.循环经济:推动矿山固体废物处理与处置技术向循环经济模式转变,实现废物的再利用和资源的最大化利用。
例如,将废物进行焚烧发电,实现能源的再生产。
4.国际合作:加强国际合作与交流,借鉴先进国家的废物处理与处置技术经验,推动我国矿山固体废物处理与处置技术的发展。
建议为了推进矿山固体废物处理与处置技术的发展,以下是一些建议:1.加强科研力量,加大对矿山固体废物处理与处置技术的研发投入,提高技术水平和创新能力。
2.完善相关法律法规,加强矿山固体废物管理和监管,规范矿山废物处理与处置行为。
矿山固体废弃物处理与处置及展望,2000字矿山固体废弃物是指矿山开采过程中产生的各种废弃物,包括矿石碎石、矿石细粉、尾砂、煤矸石等。
这些废弃物不仅占据了大量的土地资源,还会对环境造成污染和破坏。
因此,矿山固体废弃物的处理与处置成为了一个重要的课题。
矿山固体废弃物的处理与处置可以采取多种方法,包括填埋、浸泡、回填等。
其中最常见的方法是填埋。
填埋是将废弃物堆积在特定场所的一种方法,通过垃圾压实机器将废弃物压实,并进行覆土处理,最终形成一个固定的填埋地。
填埋的优点是容易操作,处理成本相对较低。
然而,填埋也存在着一些问题,比如会占用大量的土地资源,并且填埋过程中会产生有害的气体和液体污染物,对环境造成二次污染。
为了解决矿山固体废弃物处理与处置过程中存在的问题,研究人员提出了一些新的方法和技术。
例如,采用生物分解技术可以将废弃物转化为有机肥料,以便在农田中使用。
此外,还可以采用热解技术将废弃物转化为能源,比如生物质燃料。
这些新技术的应用不仅能够减少对土地资源的占用,还能够有效地解决废弃物带来的环境问题。
除了矿山固体废弃物的处理与处置,还应该注重废弃物的减量和资源化利用。
矿山开采过程中产生的废弃物中,很多都具有一定的价值和潜在利用价值。
如果能够将这些废弃物进行有效的分离和回收利用,不仅可以减少资源的浪费,还可以为矿山的可持续发展提供支持。
例如,矿石细粉可以用作建筑材料的掺合料,尾砂可以用于土地复垦等。
因此,开展矿山固体废弃物资源化利用的研究和实践是非常重要的。
展望未来,矿山固体废弃物处理与处置将面临更多的挑战和机遇。
一方面,随着矿业的不断发展,矿山固体废弃物的产生量将会继续增加。
因此,需要进一步加强废弃物的减量与资源化利用。
另一方面,随着环境保护意识的提升,对矿山固体废弃物处理与处置的要求也在不断提高。
传统的填埋方法已经难以满足环境保护的需求,因此需要研究和开发更加环保高效的处理技术。
在未来,可以通过加强政策和法律的支持,推动矿山企业进行废弃物的减量与资源化利用。
金属行业废弃物处理和资源回收分析报告金属行业废弃物处理和资源回收分析报告(1)随着工业化进程的不断推进,金属行业作为支撑性产业,产生了大量的废弃物。
这些废弃物对环境造成了严重的污染和对资源的浪费。
因此,金属行业废弃物的处理和资源回收成为一个重要的议题。
本报告将对金属行业废弃物的处理方式进行分析,并探讨资源回收的潜力。
一、废弃物处理方式分析1.自行处理部分金属企业会选择自行处理废弃物,这种方式可以降低成本,但对企业的投入较大。
自行处理废弃物需要相应的设备和技术,而且处理过程中可能会产生二次污染。
此外,自行处理废弃物还需要申请相关的环境保护手续,对企业的管理和运营会带来一定的挑战。
2.委托处理有些金属企业选择将废弃物委托给专业的处理公司进行处理。
这种方式不仅可以减轻企业的负担,还可以更好地保护环境。
专业的处理公司能够通过科学的处理方法,将废弃物转化为有用的资源或进行安全处理。
但委托处理的成本较高,需要经过谨慎选择和合作。
3.循环利用金属行业废弃物中的许多物质仍然具有一定的价值和可利用性。
通过采用适当的处理方法,可以将废弃物中的有用成分进行分离和提取,实现资源的循环利用。
这种方式既能减少对自然资源的消耗,还可以为金属企业创造新的商机和利润。
但循环利用需要先进的技术和设备,对企业的技术水平和资金实力有一定的要求。
二、资源回收的潜力分析1.金属回收率提升金属行业废弃物中含有大量还可再生的金属成分,例如铝、铁、铜等。
通过改善废弃物处理的方法,提高金属的回收率,可以节约大量的资源。
目前,我国金属废弃物的回收率相对较低,还有很大的改进空间。
通过引进先进的回收设备和技术,以及加强回收的推广和宣传,可以提高金属的回收率。
2.资源的综合利用除了金属成分外,金属行业废弃物还含有其他有价值的成分,例如有机物、稀土元素等。
这些成分可以通过科学的处理方法进行分离和提取,实现资源的综合利用。
综合利用可以带来经济效益和环境效益的双重收益。
Ser i es N o.394 A pril2009金属矿山M ETAL M I N E总第394期2009年第4期陈华君(1984)),女,昆明理工大学国土资源工程学院,硕士研究生,650093云南省昆明市昆明理工大学莲华校区5栋433室。
金属矿山固体废物危害及资源化处理陈华君刘全军(昆明理工大学)摘要分析了金属矿山固体废物的来源,论述了金属矿山固体废物可产生的危害,介绍了从金属矿山固体废物中回收有价金属、利用金属矿山固体废物制备新材料、将金属矿山固体废物用于井下回填等金属矿山固体废物资源化处理的途径。
关键词金属矿山固体废物危害资源化处理H ar m s and R esource-li k e Treat m ent of t he SolidW ast es from M et a lM i n esChen H ua j u n Liu Quan j u n(Kun m ing University of Science and T ec hno logy)Abstrac t T he paper analyzes the sources of the so li d w astes o f m eta l m i nes,discusses its har m s and presen ts the w ays to trea t t he m as a resource,i nclud i ng recoveri ng valuable m eta ls fro m the m,making new m ater i a ls o f them,and filli ng the unde rground m ined areas w ith them.K eywords M eta lm i ne,So li d w astes,H ar m,R esource-li ke treat m ent金属矿山的固体废物主要是指在采、选、冶生产过程中或生产结束后堆积于地面及井下的废石、废渣、尾矿等固体堆积物。
它们数量巨大,成分复杂,不易处理,回收困难。
一般说来,随着开采深度的增加和矿山品位的不断降低,剥离表土和废石、废渣量将逐年增加。
对露天矿,每采1t矿石将产生5~10 t废石。
美国金矿废石每年为500~1000万t。
矿石采出后,通常都要经过选矿处理,最终得到高品位的精矿粉,而在选矿过程中将产生大量的尾矿。
尾矿的处理就更为复杂。
我国在20世纪90年代初,1年生产约3000万t铁精矿,约排出5000万t尾矿;生产1t铁要产生几十吨废石和尾矿,0.6~0.7t的高炉渣。
近年来,随着金属矿山开发力度的加大,其废石、尾矿等固体废物更进一步大量增加,这些固体废物经过风吹雨淋,在空气、水的综合作用下,发生一系列物理、化学及生化变化,对生态环境造成的影响日趋严重。
因此,无论是从环境保护的角度还是从保护资源的角度来看,都应努力寻求技术上可行、经济上合理的金属矿山固体废物治理和利用措施。
1金属矿山固体废物来源近年来,随着国民经济的发展,矿业固体废物也逐年增长。
据不完全统计,截至2006年,全国矿业开发占用和损坏的土地面积为154.5万hm2,其中尾矿堆放91.5万hm2,露天采坑23.0万hm2,采矿塌陷区33.0万hm2[1]。
2006年,工业固体废物排放量超过100万t的行业为煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、黑色金属冶炼业、黑色金属矿采选业等4个行业。
这4个行业工业固体废物排放量占统计工业行业固体废物排放总量的69.9%[2]。
具体说来,在金属矿山采矿、选矿和冶炼生产过程中可能产生污染的固体废物有:¹基建及生产时期剥离的覆盖层和岩石;º地面及井下开采过程中产生的表外矿石、岩石,即开采产生的废石;»尾矿、水砂、废石填料,露天及井下装载、运输、卸矿过程中撒下的矿石;¼金属冶炼过程中各种冶金炉(反射炉、电炉、鼓风炉、烟化炉)等产生的炉渣,电解产生的阳极泥等。
其中,产生量较大的一类是矿山采矿产生的废石,另一类是矿山选矿产生的尾矿。
2金属矿山固体废物的危害据统计,全球采掘工业每年排放的工业固体废物总量达数百亿吨,在我国,黑色金属矿山每年排放的废石尾矿约6.2亿,t有色金属矿山每年排出的废# 154 #石尾矿约11500万t。
这些废石、尾矿的大量排放,不仅侵占大量土地,破坏自然景观,而且其成分十分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,可污染矿区和周围环境,构成严重的社会公害[3]。
2.1破坏生态平衡矿山固体废物的危害,首先突出地表现在对土地的占用和破坏上。
例如美国的哈尔鲁斯特露天矿,25年后将会有350亿t尾矿,这些尾矿可以堆成4.6m高、占地1610km2的尾矿堆。
据统计,在美国,矿山破坏的土地的总面积中,约59%是由于采矿形成采空区而遭到破坏的[4]。
为此,一些国家专门制定了相关的法律、法令及规章条例,对矿山企业占用、破坏土地加以严格控制。
固体污染物占据如此多的地表面积,其后果是不仅大量侵占了农业耕地,直接影响农业生产,而且覆盖大片森林,大批植被被掩埋,造成植物、动物的物种减少。
某些金属矿产区绿山变成了石山、秃山,水土流失逐年加剧。
规模较大的废石堆在风力、水力、重力等自然力的作用下,容易引起滑坡、塌落,雨水量大时易导致泥石流的发生。
可见,矿山固体废物的危害之一就是对生态环境造成难以恢复的破坏。
2.2污染环境长期堆存的矿山地表固体废物,终年暴露于大气中,往往会因风化作用而变成粉状,在干旱季节和风季里,易扬起大量粉尘而污染矿区的大气环境。
对河南几个有色金属矿山的调查实测表明,由废石尾矿扬起的粉尘导致矿区采场和生活福利区空气中的粉尘含量超标10~14倍,矿区的大气污染相当严重。
含硫废石堆在大气供氧充分及雨水冲刷、渗漏的条件下,可能会导致自热和自燃,从而产生大量SO2,H2S等有毒有害气体,污染矿区及周围大气环境,危害矿区植物和附近农作物的生长。
金属矿山的废石、尾矿等固体废物是造成矿山水体污染酸化,使水体含大量金属和重金属离子的主要的一次及二次污染源。
由于矿山废石及尾矿量逐年增加,堆场越来越大,每逢雨季,大量的堆场固体废物流失,造成水溪、河流堵塞,使水体受到严重污染。
如广东某露天矿,在开采初期,将每年排放的100多万t尾矿和3000多万m3泥浆水全部灌入附近农田与河道,致使良田严重砂化,河水泥沙含量急剧增高,最后导致河流淤塞,河床升高,水体严重污染。
金属矿山固体废物中含有多种有毒有害物质,如重金属元素及一些放射性元素等,这些有毒有害物质随着雨水流失,与废石中的含硫矿物引发的酸性废水一起污染水体(包括地表水和地下水)和土壤,并被植物的根部所吸收,影响农作物生长,造成农业减产。
如江苏某硫铁矿,由于废石堆中含有硫化物,在空气、水以及细菌的综合作用下生成硫酸,每逢降雨,酸性废水便流入附近的农田和太湖中,致使农业减产,湖鱼死亡。
更可怕的是,这些有毒有害物质会通过食物链进入人体,从而危及人体健康。
此外,金属矿山固体废物中的重金属元素由于各种作用渗入到土壤中,会导致土壤毒化,造成使土壤中大量微生物死亡,土壤逐渐失去腐解能力,最终砂化变成/死土0。
不少金属矿山的固体废物中还含有放射性物质。
据实测资料统计,在非铀金属矿山当中,有30%以上矿山的矿岩中含有放射性物质。
含放射性物质的金属矿山固体废物不但不宜作建筑材料使用,而且还必须进行严格的处理,否则会使矿区及周围环境的污染范围扩大,引起严重后果。
2.3造成严重的资源浪费及经济损失金属矿山固体废物的排放给环境增加了严重的压力,打破了原始的生态平衡,对地球环境、生态平衡、人类健康及生命财产安全造成了极大危害和潜在威胁,给国民经济带来的直接和间接损失十分巨大。
这些固体废物中常含有多种金属元素,有价金属数量还不少,若不加以利用,对于国家金属矿产资源来说也是一种极大的浪费。
目前,我国金属矿产资源利用率很低,铁锰等黑色金属矿山采选平均回收率仅为65%,国有有色金属矿山采选综合回收率只有60%~70%。
以铁矿为例,我国铁矿资源共伴生组分很丰富,大约有30余种,但目前能够回收的仅有20余种。
大量有价金属元素及可利用的非金属矿物遗留在固体废物中,造成每年矿产资源开发损失总值约1000亿元[5]。
2.4引发地质与工程灾害金属矿山固体废物长期堆放,不仅在经济上造成巨大的损失,还会诱发重大的地质与工程灾害,如排土场滑坡、泥石流、尾矿库溃坝等,给国家及社会带来极大的损害。
对我国规模较大的2000多座排土场和1500多座尾矿库的统计表明,20世纪80年代以来,发生泥石流和溃坝事故近百起。
如1986年4月黄梅山铁矿尾矿库溃坝,冲倒了尾矿库下游3#155#陈华君等:金属矿山固体废物危害及资源化处理2009年第4期k m 2的所有建筑,尾矿掩埋了大片土地,19人在事故中死亡,95人受伤;2000年广西南丹县大厂镇鸿图选矿厂发生尾矿坝溃坝,殃及附近住宅区,造成70人伤亡,其中28人死亡,几十人失踪[6]。
金属矿山地质灾害频频,治理难度又大,而且代价高昂,有时甚至超出了开采矿产品的价值。
3 金属矿山固体废物资源化处理3.1 金属矿山固体废物的资源化和资源化系统对金属矿山的尾矿(渣)及废石的资源化处理,首先要遵循/减量化、资源化、无害化0原则,主要要考虑的是就地消化,尽可能地合理利用,化害为利,同时能采取防护措施,减少它们对环境的污染。
对待需要资源化处理的金属矿山固体废物,不仅要考虑回收矿物的效果(损失与贫化)及其经济利益,而且要考虑环境效益和社会效益。
不少国家都通过经济杠杆和行政性强制政策来鼓励和支持矿山固体废物资源化技术的开发和应用,从消极的污染治理转为回收利用,向废物索取资源。
与其他固体废物资源化相似,金属矿山固体废物资源化也是由一些基本过程所组成,由这些基本过程所组成的系统就称之为金属固体废物资源化系统(如图1所示)。
图1 金属矿山固体废物资源化系统3.2 尾矿、废石的综合利用3.2.1 回收有用金属金属矿山的尾矿、废石等固体废物中往往含有多种有价金属。
在选矿技术水平落后的条件下,会有5%~40%的有价组分留在尾矿中。
另外矿石中还有一些重要的伴生组分,当初选矿时就没有进行回收。
随着选矿技术的不断发展和综合回收、综合利用观念的增强,过去不能或不容易回收的共生组分,现在可以或相对容易回收,金属矿山的尾矿、废石的综合回收利用,不仅可使尾矿和废石的产生量、堆存量减少,资源的利用率有所提高,还可减少尾矿坝的建设和维护费用。
目前,尾矿、废石再选已经在铁、铜、铅锌、锡、钨、钼、金、铌钽、铀等方面取得了进展,收到了明显的经济、环境及资源保护效益。