鞍钢尾矿库利用现状
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(冶金行业)鞍山钢铁集团矿业公司风水沟尾矿库扩容项目环境影响报鞍钢集团矿业公司风水沟尾矿库扩容项目环境影响报告书简本北京京诚嘉宇环境科技有限公司二○一一年五月鞍钢集团矿业公司风水沟尾矿库扩容项目环境影响报告书简介1 项目背景与评价内容1.1评价工作背景风水沟尾矿库位于鞍山市东南,距市区13km,是鞍钢集团矿业公司在齐大山地区唯一的尾矿贮存设施,目前鞍钢矿业公司齐大山、调军台和鞍千三家选矿厂的尾矿通过管道排入风水沟尾矿库之中,澄清后的水通过尾矿库回水塔和管道返回到各选厂使用。
风水沟尾矿库东西长4.5km,南北宽2.5km,总汇水面积7.828km2,140m 标高(原设计最终标高)的有效库容为1.68亿m3,截止到2009年已累计排入尾矿砂1.06亿m3,还剩余有效库容0.62亿m3。
按该库目前每年尾矿入库体积1409万m3计算,剩余库容还可服务4.4年,所以不论是风水沟尾矿库扩建还是另选库址新建尾矿库,项目的启动都已迫在眉睫。
根据以往工作成果,经过大量调查、分析研究和技术经济比较,确定鞍钢矿业公司新的尾矿库建设方案拟采用风水沟尾矿库排岩筑坝方法增高到200m的扩容方案:初期工程主坝采用上游法加高到160m,副坝相应加高;二期工程在原160m主坝外侧新建透水废石碾压主坝,并加高到200m,副坝相应加高。
经扩容后风水沟尾矿库有效库容增加至5.39亿m3。
可容纳三大选厂排放尾矿30年的需要。
风水沟尾矿库扩容工程共需征地181万m2。
其中副坝征地103万m2,工程总投资452672万元。
主坝78万m2征地指标及费用已包含在齐矿二期矿建工程中。
根据《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》的有关规定,2010年3月,鞍钢集团矿业公司委托北京京诚嘉宇环境科技有限公司承担风水沟尾矿库工程环境影响评价工作。
评价单位接受委托后,在现场踏勘基础上收集有关资料,开展了工程环境影响因素分析、公众参与调查等工作,委托监测部门开展了环境现状监测。
辽宁省生态环境厅关于鞍钢集团矿业有限公司西鞍山采选联合项目环境影响报告书的批复文章属性•【制定机关】辽宁省生态环境厅•【公布日期】2022.06.27•【字号】辽环函〔2022〕74号•【施行日期】2022.06.27•【效力等级】地方行政许可批复•【时效性】现行有效•【主题分类】正文辽宁省生态环境厅关于鞍钢集团矿业有限公司西鞍山采选联合项目环境影响报告书的批复鞍钢集团矿业有限公司:你公司报送的《鞍钢集团矿业有限公司西鞍山采选联合项目环境影响报告书》(以下简称《报告书》)收悉。
经研究,批复如下。
一、本项目(项目代码:2201-210000-04-01-188194)拟选厂址位于鞍山市千山区东鞍山镇,为新建项目,开采矿种为铁矿。
该铁矿拟划定矿区范围由27个拐点圈定,本次设计开采深度-100米~-580米,矿区面积8.2591平方千米,采矿生产规模为3000万吨/年,选矿厂处理混合铁矿石原矿3000万吨/年,产品为65%品位铁精矿,产量为1041万吨/年。
本项目设计矿山开采范围为10#勘探线以西矿体,设计资源储量为130764万吨,服务总年限为36年(不含基建期5年),采用地下开采方式,大直径深孔空场嗣后充填法和分段空场嗣后充填法采矿,铁矿石平均品位为34.26%,矿石回采率为85%,综合贫化率为8%;选矿采用粗破中细破高压辊磨阶段磨矿磁-浮分选联合工艺流程。
本项目铁矿采选联合工程由主体工程(包含采矿、选矿)、公辅工程、环保工程、依托工程等组成。
采矿工程包括胶带斜井、副井、措施井、进风井、回风井、盲回风井、辅助斜坡道、井下爆破器材库、井下燃油库、破碎站、坑内运输通道、压风系统、通风系统、充填设施及地表混凝土搅拌站,地面工程包括选矿工业场地(选矿设备、办公生活区、尾矿浓缩设备)、精矿过滤工业场地(精矿过滤存储设备)、充填搅拌站工业场地(充填搅拌设备、地面油库等设备)、1#至3#进风井和回风井工业场地,以及斜坡道、胶带斜井、措施井、副井工业场地。
鞍钢集团公司利用尾矿资源提升绿色效益企业责任竞争力=专业优势+社会责任+经济效益《WTO经济导刊》在国内率先提出“责任竞争力”理念,即企业运用自身的专业优势解决经济、社会和环境问题,进而实现综合价值最大化,其本质是从更高层次上解决企业发展过程中的效率和公平兼得的问题。
公司简介鞍钢集团公司(简称鞍钢集团或鞍钢)成立于2010年5月,由鞍山钢铁集团公司(简称鞍山钢铁)和攀钢集团有限公司(简称攀钢)联合重组而成。
鞍山钢铁始建于1916年,是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业和最早建成的钢铁生产基地,被誉为“中国钢铁工的摇篮”、“共和国钢铁工业的长子”;攀钢是我国最大、世界第二的产钒企业,是我国最大的钛原料和重要的钛白粉生产基地以及重要的铁路用钢、无缝钢管、特殊钢生产基地。
重组后的鞍钢集团公司已形成跨区域、多基地、国际化的发展格局,成为国内布局完善、最具有资源优势的钢铁企业。
问题随着我国铁矿资源的大规模开发利用,尾矿已成为我国产出量最大、综合利用率最低的固体废弃物之一。
据测算,我国目前约有120多亿吨尾矿,并以每年4亿吨左右的速度递增,不仅占用大量土地、破坏植被,其含有的重金属铅、锌等放射性元素和化学药剂等,也会污染地表水、地下水及大气环境。
鞍钢集团各大尾矿库累积的尾矿多达6亿吨,每年排放量达3500万吨。
在矿产资源日益减少、环保意识日益增强的今天,作为二次资源的尾矿综合利用,是鞍钢发展的必然选择。
同时,尾矿综合利用也面临难度大、牵涉面广,既关系企业的生存与发展,又影响环境与安全等问题,已成为社会关注的热点。
因此,做好尾矿的综合利用是鞍钢集团落实科学发展观,统筹人与自然和谐,发展生态文明,建设资源节约型、环境友好型社会,履行企业社会责任的必然要求。
解决方案鞍钢集团以提高资源利用率和效益为目标,积极开展铁尾矿资源综合利用研究,加快推进矿山企业从冶金原料基地向综合资源基地转变,实现尾矿减量、减排,直至全部利用,最终实现建立无废料矿山企业的目标。
铁矿尾矿的现状和综合利用途径一、介绍铁矿尾矿的定义和特点- 铁矿尾矿的概念和产生途径- 铁矿尾矿的特点及对环境的影响二、现有铁矿尾矿综合利用方式- 铁矿尾矿的处理方式和技术- 现有的铁矿尾矿综合利用方式的特点和局限性三、铁矿尾矿的资源利用途径- 铁矿尾矿的化学成分和物理性质- 铁矿尾矿的资源利用途径及其技术路线四、铁矿尾矿的能源利用途径- 铁矿尾矿的能量含量和热值- 铁矿尾矿的能源利用途径及其技术路线五、铁矿尾矿综合利用的发展趋势和应用前景- 国内外铁矿尾矿综合利用的现状和趋势- 铁矿尾矿综合利用的应用前景和发展建议。
1.介绍铁矿尾矿的定义和特点铁矿尾矿是指铁矿开采过程中,通过浮选、磨矿、磁选等工艺流程中,产生的一种排放物。
它通常是一种含有一定浮选剂、粘土矿物、金属硫化物等物质的混合物。
由于其中的铁矿物质大多数已经被提取出来,剩余物成分较为复杂,含有大量的固体废弃物和有害物质,比如重金属和尾砂等,会对环境造成严重的污染和破坏。
随着铁矿石资源的日益枯竭,铁矿尾矿的回收和利用变得日益重要。
在铁矿尾矿产生的过程中,主要存在以下特点:(1)含有铁矿物质。
虽然铁矿尾矿中的铁矿物质已经被提取但是含量相对较高,尾矿中珠光体的晶形大小、分布等则很大程度上影响了尾矿的使用效果。
(2)含有一定浮选剂。
铁矿尾矿在生产及处理过程中加入了一定的浮选剂,该物质对尾矿回收和利用造成了一定的负担。
(3)含有大量的固体废弃物。
由于铁矿尾矿产生在铁矿的磨、选过程中,存在大量废弃物质,包括石头碎片、粘土、灰尘等,其中的尾砂还可能导致土地流失和生态环境破坏。
(4)含有有害物质。
铁矿尾矿中通常会含有一些有害物质,如重金属、微量元素等。
这些物质在尾矿的利用过程中需要考虑到其环境和生态风险。
综上所述,铁矿尾矿在回收利用的过程中需要考虑到综合利用。
只有在对尾矿进行化学分析、加工精细后,才能实现铁矿尾矿的资源化和能源化,同时也可以达到保护环境和可持续发展的目的。
鞍山市矿山开采存在的环境问题及整治对策通过对鞍山矿山开发开采状况分析,找出了矿山秩序反弹,生态破坏比较严重等6个方面的环境问题。
就存在的环境问题,有针对性地提出了综合整治对策,以促进矿山产业可持续健康发展。
标签:矿山开采业;环境问题;整治;对策1 矿山开发开采基本概况鞍山已发现矿产58种,占全省已知110种矿产的53%,占全国171种矿产的34%。
其中铁、菱镁、滑石、玉石等四大矿种为优势矿种,储量大、质量优,位居全国或世界前列。
全市已开发利用的矿产有24种,现有国有、集体和私营矿山企业435家。
矿产开发总生产能力4800万吨/年,年产矿石总量近4000万吨,矿业总产值140亿元。
基本形成了海城东部菱镁滑石矿业经济区,岫岩西北部玉石、方解石、非金属矿业经济区,鞍山黑色金属矿业经济区[1]。
2 矿山开采存在的环境问题2.1 小矿过多、分割开采、大矿小开,点源污染严重当前受矿山资源储量制约,开采规模整体上偏小,中小型矿山居多。
2003年下半年以来,国外进口矿石面临卖方垄断市场以及运输费的成倍增长,随之愈演愈烈,国内铁精矿价格继续上扬,甚至成倍地上涨,于是一大批民营企业跨入矿山开采市场,小型矿山占矿山总量的96%左右,绝大多数以民营矿山为主。
矿山开采自主经营,缺乏长远意识,不合理开发,浪费资源。
像岫岩偏岭子采石场,点多面广,遇大风天气,扬尘四起,环境污染十分严重。
2.2 矿山秩序出现反弹,生态破坏比较严重在“大矿大开,小矿小开,有水快流”的错误思想指导下,采富弃贫,采大弃小,采易弃难的现象,一直没有得到有力治理。
在大矿境内,小矿持证开采,非法开采,越界开采,过度开采屡禁不止,造成了资源破坏、损失浪费及生态失衡,环境问题相当严重。
据调查,鞍山市小型矿山生态环境破坏面积占全市矿山生态环境破坏面积的58%。
小型矿山分布点多、线长、面广乱采滥挖,无序排岩,对生态环境产生严重破坏。
2.3 选址不合理造成环境污染和生态破坏鞍山绝大多数“小选矿”建在南沙河、杨柳河两岸,业主借机偷排、直排选矿废水以降低生产成本,修建的简易沉淀大坑,根本不具备选矿生产的基本条件。
文章编号:1007-967X (2006)03-0022-03鞍山地区铁尾矿综合利用现状及设想Ξ金明水(沈阳有色冶金设计研究院,辽宁沈阳110003)摘 要:尾矿资源开发利用已引起人们的重视,从尾矿中回收部分铁矿物给企业创造了很大的经济效益,能否综合利用铁尾矿还有大量工作要做。
关键词:尾矿;铁矿物;综合利用中图分类号:T D98 文献标识码:B0 前 言随着我国矿业全面,高速的发展,选矿厂排出的尾矿也在以惊人的速度增加,开发利用尾矿资源已引起人们的高度重视。
鞍钢集团是我国大型钢铁企业,鞍钢式铁矿矿产资源丰富,周边分布着齐大山、大弧山、东鞍山、弓长岭几大矿山。
各矿山在生产钢铁原料铁精矿的同时,也产生了大量固体废弃物,仅选矿厂尾矿每年排出量已达1700多万t ,铁尾矿的总量已达5亿之多。
这不仅征用了大量的土地,同时要投入大量资金用于尾矿库修筑及维护,提高了生产成本,而且造成了尾矿库周围环境污染。
因此,全面、合理、有效地综合利用这些废弃的二次资源,已成为矿山资源综合利用和保护生态环境方面的重要课题。
鞍山地区的尾矿开发与利用源于尾矿再选,即从铁尾矿中回收部分铁矿物,从科研到开发、民营到国营,已走出了一条自发良性发展的路子。
各选矿厂尾矿回收工作均已开展并纳入生产计划。
但由于是刚刚起步,缺乏政策支持,品种单一,技术结构有待于优化,尚有大量工作需要深入研究。
1 尾矿回收现状选矿生产中由于矿石性质和技术操作等波动,尾矿中尚有一定数量的有价成份可以利用。
选矿厂尾矿是巨大的二次矿产资源。
经过十余年的探索试验,尾矿再选即从铁尾矿中回收部分铁矿物工作在鞍钢矿山各选厂得到广泛地开展。
尾矿回收工艺原则是简单、经济、合理。
要通过对尾矿矿石性质的研究,结合原生产工艺,经试验确定。
如赤铁矿尾矿,原生产工艺为连续磨矿单一浮选工艺,则回收宜采用重选工艺;而磁铁矿尾矿,原工艺为阶段磨矿单一磁选,其尾矿中的连生体较多,必须经过再磨才能选出合格精矿。
铁矿尾矿的现状和综合利用途径摘要:随着世界经济的发展,对能源和原材料的依赖越来越大,矿产资源是经济发展的重要基础。
在开发利用矿产资源的同时,黑色冶金矿山企业以尾矿等形式废弃了大量工业废物,我国铁矿尾矿储量达到400多座,直接污染的土地几百万亩,间接污染的土地约1000万亩,每年运费达75亿元。
这些尾矿还蕴藏着大量可再生的二次资源,近年来人们逐渐认识到尾矿的价值,称之为人造矿床。
关键词:铁矿尾矿;现状;综合利用途径;从铁矿石中出来的尾矿,它不仅含有一定数量的铁,而且还含有其他可回收的金属和矿物质:铜、锑、铝、钛灰色,石英,碳酸钙、硅酸盐等在同一时间拥有这种特征的大小挖矿,大量高价格剥削廉价和低成本,导致逐渐应用挖掘矿石制造建筑材料、交通设施空气填料的开发区和高新技术产品生产。
铁尾矿石综合利用不仅能恢复大量的矿产资源,提高矿产资源利用率,而且有效减少环境问题有关的化石,但积累矿石和具有重要意义岩石为发展循环经济,实现能源和可持续发展的铁矿石开采减排。
一、铁矿尾矿现状在我的国家,对铁矿的全面使用开始较晚,但进展得更快。
特别近几年,保护周围环境的矿产资源和日益承认,综合用铁矿石工作吸引来更多意味着主管部门、研究所等小节与矿山企业,高教负责间谍处理贵重金属和非金属元素制成建筑母亲间谍间谍磁化土壤改良剂达到一些实用的结果。
海外研发和管理领域的工作开始于1960年代,当时开发和冶炼矿石加工尾部被政府高度评价,作为矿业建于采矿业发展目标以及与会者尾部矿石综合利用开发程度,以及他们作为国家科学技术和经济发展指标。
一些发达国家投入了大量资金和人力资源,对资源的评估,大多数发达国家的评估,结束了一轮的球,集中在资源的间谍矿和环境评估。
最初建立了一个国家采矿矿石数据库,为矿石开发应用程序奠定了基础。
自20世纪70年代以来,前苏联、美国、日本、英国和其他国家加强了新技术的栽培、新设备、综合加工、全面利用新技术和新技术研究,取得了重大成果。
鞍山地区铁矿资源利用现状及建议摘要:介绍了鞍山地区铁矿资源情况,分析了鞍山地区铁矿石资源开采的综合技术和选矿技术的研究情况,对鞍山地区铁矿资源利用提出建议。
关键词:资源;铁矿石;选矿;利用0 引言近些年来,我国国民经济持续、快速增长。
2000~2005年国内钢产量由1.28亿t增长到3.45亿t,平均年增长幅度达到33.91%。
而同时期的国内成品铁矿石仅由2.23亿t增长到3.19亿t,平均年增长幅度8.6%,远低于钢铁生产增长速度,已不能满足国内钢铁工业发展的需要,只有通过大幅度增加进口铁矿石,来满足国内钢铁企业的需求。
进口铁矿石由2000年的不足0.9亿t增长到2005年的2.75亿t,年均增长速度达到41.11%。
由于国内对进口铁精矿的强劲需求,在一定程度上引发了进口铁矿石价格的上涨,2005年的铁矿石价格比2003年上涨90.1%。
铁矿资源已成为制约我国钢铁业健康发展的瓶颈。
因此,利用好自有铁矿山已成为我国钢铁工业经济、安全、稳定运行的重要前提条件。
鞍山地区拥有我国最丰富的铁矿石资源,为了更好地保护、开发、利用鞍山地区铁矿资源,近几年广大科技人员综合资源、采矿和选矿因素,对鞍山地区铁矿资源综合保护、开发、利用进行了大量的工作,通过依靠数字化矿山技术实现精确采矿、应用先进技术提高矿石回收率、充分发挥间断-连续开拓工艺的优势、优化选矿工艺流程及降低尾矿品位等工作,取得了较、2铁矿石资源开采的综合技术研究2.1 依靠数字化矿山技术实现精确采矿为了改善矿山生产过程的粗放现象,引进了澳大利亚的Surpac一大型矿山工程软件。
该软件可服务于地质勘探、矿山开采和生产计划,以及闭坑复垦等整个矿山的循环过程。
目前东鞍山铁矿已应用该软件,采用勘探和生产数据相结合的赋值方法,精确地建立了资源模型(实体模型、块模型)和地质数据库,可以掌握精确到3m×3m×3.5m块体的各种数据。
并在此基础上,通过在效益最大化目标函数的控制条件下,编制科学合理的采掘进度计划以指导日常的矿山生产作业,从而实现矿产资源的优化配置,使资源得到充分利用。
我国铁尾矿的综合利用现状以及研究进展作者:李亮王守信司炎飞来源:《中国科技博览》2013年第32期摘要:本文在阐述了我国铁尾矿资源的现状和其危害的基础上,说明了铁尾矿利用的必要性,并叙述了铁尾矿综合利用的现状和所取得一些研究进展,间接地指明了铁尾矿利用的发展方向关键词:铁尾矿综合利用研究进展中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-594-02铁尾矿是矿山企业在一定经济条件下的下排出的“废弃物”,在我国矿山排放的尾矿中,铁尾矿量达26亿吨,由于铁尾矿多已碎磨至0.07 ~ 0.15 mm 以下,大量铁尾矿不仅使大量土地被占用和资源被浪费,因建设和维护尾矿库耗费大量资金,污染了环境,浪费了许多的宝贵资源[1],甚至因管理不善发生各种事故。
但铁尾矿又是潜在的二次资源,大力开展铁尾矿资源综合利用,实现资源开发与节约并举,提高资源利用效率,有着十分重要的经济意义和社会意义。
1 铁尾矿的化学组成铁尾矿是选矿后的废弃物,是工业固体废物的主要组成部分,除了含有少量的金属外,其主要的矿物组成是脉石矿物,通过调查,我国主要铁矿山所排放的铁尾矿组成如表1所示。
从表1可以看出,我国铁尾矿的主要化学组成是:Al2O3,SiO2,CaO ,Fe2O3 ,MgO,化学组成成分的含量随地区的不同而有较大的差异,其矿物成分主要是方解石,赤铁矿,石英,白云石,长石等,与天然砂的矿物成分相似。
2 铁尾矿综合利用的必要性随着钢铁工业的迅速发展,铁矿石尾矿在固体废弃物中所占的比列越来越大,其带来的危害主要有以下几点:1)严重污染环境铁尾矿受到腐蚀时,以及尾矿中可迁移的元素发生迁移时,将会对大气和水土造成严重污染,并导致土壤退化,植被破坏,严重的甚至会威胁到人畜的生命安全,并且尾矿库产生的粉尘可以到达很远的地方,如果到达干旱多风地区,往往会出现沙尘暴天气。
2)铁尾矿占用了大量的土地铁尾矿的堆存要占用大量的土地,当然也包括许多生产力很高的良田、耕地,且随着尾矿的排放数量的增加,其占用的土地也必然会越来越多,那么这就必然会导致尾矿库所在的地区的土地资源失去了平衡,这样将来这里的人们也将会失去生存的空间。
鞍钢集团矿业公司风水沟尾矿库扩容项目环境影响报告书简本北京京诚嘉宇环境科技有限公司二○一一年五月鞍钢集团矿业公司风水沟尾矿库扩容项目环境影响报告书简介1 项目背景与评价内容1.1评价工作背景风水沟尾矿库位于鞍山市东南,距市区13km,是鞍钢集团矿业公司在齐大山地区唯一的尾矿贮存设施,目前鞍钢矿业公司齐大山、调军台和鞍千三家选矿厂的尾矿通过管道排入风水沟尾矿库之中,澄清后的水通过尾矿库回水塔和管道返回到各选厂使用。
风水沟尾矿库东西长4.5km,南北宽2.5km,总汇水面积7.828km2,140m标高(原设计最终标高)的有效库容为1.68亿m3,截止到2009年已累计排入尾矿砂1.06亿m3,还剩余有效库容0.62亿m3。
按该库目前每年尾矿入库体积1409万m3计算,剩余库容还可服务4.4年,所以不论是风水沟尾矿库扩建还是另选库址新建尾矿库,项目的启动都已迫在眉睫。
根据以往工作成果,经过大量调查、分析研究和技术经济比较,确定鞍钢矿业公司新的尾矿库建设方案拟采用风水沟尾矿库排岩筑坝方法增高到200m的扩容方案:初期工程主坝采用上游法加高到160m,副坝相应加高;二期工程在原160m 主坝外侧新建透水废石碾压主坝,并加高到200m,副坝相应加高。
经扩容后风水沟尾矿库有效库容增加至5.39亿m3。
可容纳三大选厂排放尾矿30年的需要。
风水沟尾矿库扩容工程共需征地181万m2。
其中副坝征地103万m2,工程总投资452672万元。
主坝78万m2征地指标及费用已包含在齐矿二期矿建工程中。
根据《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》的有关规定,2010年3月,鞍钢集团矿业公司委托北京京诚嘉宇环境科技有限公司承担风水沟尾矿库工程环境影响评价工作。
评价单位接受委托后,在现场踏勘基础上收集有关资料,开展了工程环境影响因素分析、公众参与调查等工作,委托监测部门开展了环境现状监测。
通过对调查资料的汇集、分析,编制完成了该项目环境影响报告书,现报送环保主管部门审批。
铁尾矿资源化利用现状铁尾矿是矿山企业的主要固体废弃物之一,其堆放和处置已成为环境治理的难点。
然而,随着科技的不断进步,铁尾矿资源的综合利用已成为可能,并在一定程度上实现了资源化利用。
首先,铁尾矿中含有大量的铁元素和其他矿物元素,如锰、铜等。
这些矿物元素在铁尾矿中以残余金属、氧化物、硅酸盐类矿物等形式存在,为铁尾矿的资源化利用提供了可能性。
其次,铁尾矿的资源化利用途径多样化。
其中,高标号水泥的制备就是一种有效的途径。
高标号水泥的主要原料包括铁尾矿、石灰石、硫酸渣和粉煤灰等,其中铁尾矿的用量可达到15%左右。
通过新型干法水泥生产线,这些原料被加工成性能完全符合要求的高标号水泥。
使用铁尾矿代替传统的硅质和铁质原料,不仅降低了生产成本,还提高了熟料质量。
此外,铁尾矿还可以用于冬季生产。
由于铁尾矿粉含水量较高,为保证顺利下料,应采取强制给料。
在窑尾预分解系统中应加强防堵措施,多加空气泡稳定煅烧系统。
实践表明,尾矿和废石用于冬季生产效果更好。
然而,铁尾矿的资源化利用仍存在一些挑战。
例如,部分铁尾矿中含有可提取的有色金属、稀有或稀土金属,这些金属的提取和利用技术难度较大,且易对环境造成二次污染。
由于铁尾矿成分复杂,加工过程中可能产生大量的固体废弃物和废水,这些废弃物如不能得到妥善处理,也会对环境造成污染。
铁尾矿资源的综合利用具有巨大的经济、社会和环境效益。
未来,应进一步加大投入,深入研究铁尾矿资源化利用的新技术和新方法,以实现铁尾矿资源的最大化利用,减少对环境的污染和破坏。
政府和企业应加强对铁尾矿处理的监管和管理,确保资源化利用过程的环保和安全。
随着人类对自然资源的不断开采和利用,铁尾矿作为一种常见的工业废弃物,已经引起了人们的广泛。
铁尾矿不仅对环境造成污染,还导致了大量资源的浪费。
然而,随着科技的不断进步,铁尾矿的资源化利用已经成为了可能。
本文将围绕铁尾矿建材资源化研究进展进行详细的阐述。
一、铁尾矿建材概述铁尾矿是指选矿过程中产生的固体废弃物,主要是由铁矿石经过破碎、磨矿、选矿等工序后剩余的废石和矿渣组成。
鞍钢尾矿重金属污染现状及微生物修复研究进展魏宏贺;董岩松;孙立群;李敏;曹秀凤【摘要】随着矿产资源的日益开采,矿业固体废物的排放量也日益增多.筛选药剂和重金属等污染物会通过大气颗粒和地表径流等途径扩散到空气、土壤和水中.其中重金属的污染最为严重,对环境造成了极大的压力且威胁着人类的健康.废弃尾矿污染已成为制约采选矿行业发展的关键问题.微生物修复作为生物修复的核心技术,在重金属污染固定方面拥有广阔的应用前景.对鞍山尾矿重金属污染现状及微生物修复重金属污染的原理和应用进行了探讨,旨在为尾矿库重金属的污染修复提供理论选择的依据.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2016(043)005【总页数】3页(P46-48)【关键词】尾矿;重金属;微生物修复;机制【作者】魏宏贺;董岩松;孙立群;李敏;曹秀凤【作者单位】鞍钢集团矿业公司辽宁沈阳114000;鞍钢集团矿业公司辽宁沈阳114000;山东大学环境科学与工程学院山东济南250000;山东大学环境科学与工程学院山东济南250000;山东半岛蓝色经济工程研究院山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】X-1我国是世界矿业大国,固体矿产开发总规模居世界前列。
中国铁矿石产量多年位居世界第一,铁矿石总产量约10亿 t。
鞍山地区铁矿石资源丰富,已探明的铁矿石储量约占全国储量的1/4。
除此之外,矿山周围还蕴藏着丰富的菱镁石矿、石灰石矿、粘土矿、锰矿等,为黑色冶金提供了难得的辅助原料。
矿产资源的日益开采,使得排放的矿业固体废物量逐渐增多。
据不完全统计,全世界每年排出的矿业固体废物在100亿 t以上。
[1]我国工业固体废物80%,以上来自矿山开采,大量矿山固体废物的排放和堆存,不仅占用大量土地,而且破坏生态平衡,造成了严重的污染。
由于近百年的矿山开采活动,鞍山市城市周边形成了占地791万 m2的废弃排土场和252万m2的废弃尾矿库。
废弃尾矿作为矿产资源开发活动的直接结果之一,对环境造成了极大的压力与污染,如开采过程中的废弃物(尾矿、剥离岩等)需要大面积的堆置场地,从而导致对土地的过量占用和对堆场原有生态系统的破坏;浮选过后的矿石、废渣等固体废物中含酸性、碱性及重金属成分,通过大气飘尘、地表径流等扩散到周围的土地、水域和大气中,其影响面远远超过废弃物堆置场的地域和空间,其中重金属的污染最为严重。
《我国铁尾矿综合利用现状、问题及对策》随着我国经济的快速发展和工业化进程的不断推进,矿产资源的开发利用日益加剧。
铁矿作为重要的基础矿产资源之一,其开采过程中产生了大量的铁尾矿。
铁尾矿的大量堆积不仅占用了大量的土地资源,还对生态环境造成了严重的污染和破坏,成为制约我国矿业可持续发展的重要因素之一。
加强铁尾矿综合利用,实现资源的循环利用和节能减排,具有重要的现实意义。
一、我国铁尾矿综合利用现状我国是铁矿资源大国,铁矿资源储量丰富。
然而,长期以来,我国铁矿开采过程中对铁尾矿的综合利用率较低,大量铁尾矿被堆积在尾矿库中。
近年来,随着国家对环境保护和资源综合利用的重视程度不断提高,我国铁尾矿综合利用工作取得了一定的进展。
目前,我国铁尾矿综合利用的主要途径包括以下几个方面:(一)生产建筑材料铁尾矿中含有一定量的硅、铝、钙等成分,经过适当的加工处理,可以用于生产水泥、混凝土、砖等建筑材料。
这种利用方式不仅可以减少铁尾矿的堆积量,还可以实现资源的再利用,降低建筑材料的生产成本。
(二)制备土壤改良剂铁尾矿中含有一些微量元素,如铁、锰、锌等,经过适当的处理后,可以制备成土壤改良剂,用于改良土壤质量,提高农作物的产量和品质。
(三)提取有价金属铁尾矿中往往含有一些有价金属,如铁、钛、铜、钴等,通过先进的提取技术,可以将这些有价金属回收利用,提高资源的利用价值。
(四)矿山生态修复利用铁尾矿进行矿山生态修复,是一种有效的综合利用方式。
将铁尾矿填充到采空区或塌陷区中,可以恢复矿山的生态环境,减少地质灾害的发生。
二、我国铁尾矿综合利用存在的问题尽管我国铁尾矿综合利用工作取得了一定的进展,但仍然存在一些问题,制约了铁尾矿综合利用的进一步发展。
(一)综合利用率较低目前,我国铁尾矿的综合利用率仍然较低,大部分铁尾矿仍然被堆积在尾矿库中。
造成综合利用率较低的原因主要有以下几点:一是对铁尾矿综合利用的认识不足,重视程度不够;二是铁尾矿综合利用技术水平相对落后,缺乏高效、低成本的综合利用技术;三是铁尾矿综合利用市场机制不完善,缺乏有效的激励机制和政策支持。
铁矿尾矿废渣的深度开发与利用一、尾矿存在现状我国是一个矿业大国,矿业固体废料的积存量和年排放量十分巨大,目前,这类废料多以自然堆积法储存于尾矿库中,这些尾矿不仅要侵占大量的土地,污染着矿区与周边地区的环境,而且每年还需要投入大量并且是无法收回的废料处理资金,尾矿已成为矿山企业沉重的包袱。
很明显,充分利用尾矿资源来发展节地、节能、节材、环保利废的新型工业产品是尾矿处理最直接有效的途径。
也必将对我国的可持续发展产生重大而深远的影响。
我国矿产资源的现状:矿产种类齐全,但富矿少,贫矿多;单一矿少,共伴生矿多;矿石组成复杂,难选冶矿多。
在目前的技术经济条件下,在利用矿产资源的同时必然会产生大量的尾矿。
尾矿处理不当,给自然生态和人类社会带来巨大的危害,其主要危害包括下面几个方面:1.巨大的堆放量占用大量耕地,覆盖了大量植被,加剧了人多地少的矛盾;2.由于受到技术水平、装备性能和经济条件等因素的限制,导致了资源的严重浪费;3.长期堆放尾矿,成为潜在的地质灾害源;4.干旱季节易形成沙尘暴,对周边地区生态环境造成严重影响;5.对自然景观和旅游资源的破坏,抑制了地方经济的发展。
目前尾矿特别是铁矿尾矿废渣应用都存在一定的局限性。
如:质量不稳定、成本过高、附加值及使用率低、工艺繁琐、易产生二次污染等各式各样的缺陷,致使尾矿治理与利用没有得到根本性的突破,无法得到规模化的推广应用。
二、铁矿尾矿利用技术研究课题组针对唐山地区铁矿尾矿渣的化学组份进行分析,唐山地区大部分的铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿床,上部是赤铁矿,下部是磁铁矿,铁矿尾矿成分中SiO2达65〜75%含Fe达8%~10% 铁矿尾矿主要化学成份如下:课题研究过程中对铁矿尾矿的利用进行了大量实验研究,对铁矿尾矿渣活性激发的关键技术进行了开发,开发出铁矿尾矿渣的化学活性激活剂和尾矿渣物理激活磨机设备,通过磨机设备技术提升进行研磨物理激活,并对尾矿组份进行针对性补偿添加。
第27卷第4期2010年8月Vol.27No.4Aug.2010吉林建筑工程学院学报Journal of Jilin Institute of Architecture &Civil Engineering收稿日期:2010-03-24.作者简介:肖力光(1962~),男,吉林省长春市人,教授,博士.*基金项目:国家“十一五”科技支撑计划重大项目(2006BAJ04A16).国内外铁尾矿的综合利用现状*肖力光伊晋宏崔正旭(吉林建筑工程学院材料科学与工程学院,长春130118)摘要:矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一。
随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏,尾矿作为二次资源再利用也已受到世界各国的重视.笔者介绍了国内外铁尾矿的综合利用现状,以及在建筑材料方面的应用,并提出铁尾矿今后发展的建议.关键词:铁尾矿;现状;综合利用中图分类号:TU 5文献标志码:A 文章编号:1009-0185(2010)04-0022-05Iron Tailings Comprehensive Utilization at Home and AbroadXIAO Li-guang ,YI Jing-hong ,CUI Zheng-xu(School of Material Science and Engineering,Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering,Changchun ,China 130118)Abstract :The mineral resource is one of the human survival and development important material bases,along with mineral resource's massive developments and the use,the ore is day by day deficient,the tailings recycling has a second world attention.This article describes the tailings and the comprehensive use of the status quo,the application of the building materials,and the proposal in the future development of tailings.Keywords :iron ore tailings;status quo;comprehensive utilization1尾矿的现状及存在的问题矿产资源是人类发展和生存极为重要的物质基础之一,其主要特点是不可再生性和短期内不可替代性.我国90%的能源和80%的原材料来自矿产资源.随着我国工业化的迅速发展,矿产资源的需求将与日俱增,但在矿产资源开发生产过程中,资源损失和浪费非常严重[1].不仅如此,矿产资源开发过程中丢弃大量的废石和尾矿也造成环境污染.据统计,因受选矿技术水平、生产设备的制约,我国矿业生产的尾矿已达到100亿t 以上,并呈逐年增加的趋势.尾矿不仅占用大量土地,而且也给人类生产、生活带来了严重污染和危害,现已受到全社会的广泛关注.同时,随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏,尾矿作为二次资源再利用也已受到世界各国的重视.目前我国尾矿利用率很低,矿山尾矿占工业固体废物的30%,但其利用率仅为7%.大多数矿山企业往往只重视有价金属的回收,若仅考虑有价金属的回收并不能从根本上解决尾矿的问题.由于尾矿是经过选矿后的固体废物,其非金属矿物达到90%以上.因此,尾矿的整体利用是尾矿利用的根本途径[2].铁尾矿是铁选厂在特定经济技术条件下,将铁矿石磨细,选取“有用组分”后排放的废弃物.据不完全统计,目前我国发现的矿产有150多种,开发建立8000多座矿山,累计生产尾矿59.7亿t.其中,堆存铁尾矿量高达十几亿t ,占全部尾矿堆存总量的近1/3[3],而且,每年排出铁尾矿近3亿t ,综合利用率还不到20%[4].大量的尾矿一般采用堆填处置,不仅浪费资源,同时挤占土地,工厂还得支付土地征用费、运费和填埋费等,增加了钢铁的生产成本,同时还造成环境污染.随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日渐贫化,资源日渐枯竭,尾矿作为二次资源已在国内外备受关注,并在尾矿中回收有价金属与非金属元素,磁化尾矿做土壤改良剂,同时,利用铁矿尾矿库复垦植被,以及尾矿制作建筑材料等方面取得了一定的成果.其中,利用铁尾矿制作建筑材料是一条很好的途径,不仅可以进行大量、高附加值利用铁尾矿,有效地缓解铁尾矿堆存带来的大量问题,而且为建材行业提供了一种较为理想的原料,为建材开辟了新的资源,同时发展了矿山循环经济,实现了节能减排,对于实现矿产业的可持续发展具有十分重要的意义.2国内外铁尾矿的研究利用现状及分析铁尾矿的组成特征:铁尾矿是一种复合矿物原料,是铁矿石经过选取铁精矿后剩余的废渣,除了含少量金属组分外,其主要矿物组分是脉石矿物如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物.其化学成分主要含SiO 2,Al 2O 3,Fe 2O 3,CaO ,MgO 等,还含有少量K 2O ,Na 2O 以及S ,P 等元素[5].表1为我国各地铁尾矿的主要化学组成.2.1国内铁尾矿的综合利用现状我国铁尾矿综合利用起步相对较晚,但进展较快.近几年来,随着保护矿产资源及环境意识的不断增强,该工作已引起有关部门的重视,一些研究院所、高等院校等单位与矿山企业紧密合作,在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂等方面已取得了一些实用性成果.2.1.1尾矿再选由于技术条件的限制,有的矿山由于选矿回收率不高,矿产综合利用程度不足,现已堆存甚至正在排出的尾矿中含有丰富的有用元素.例如,山东省矿山一些磁铁矿尾矿,仍含铁20%,经强磁选机回收可获得品位达60%的铁精矿[6].马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用HS-1600×8磁选机对铁矿石尾矿进行再磨再选后,可获得品位高达65.76%的优质铁精矿,年产铁精矿量达3.92×104t ,经济效益良好.2.1.2尾矿用作建筑材料铁尾矿化学成分主要有硅、铝、钙、镁的氧化物和少量钾、钠、铁、硫的氧化物.其中,硅、铝含量较高,且80%以上都是非金属矿物,与建筑材料十分相近,这就为尾矿在建材业的广泛应用提供了前提条件,通常只要掺加少量其他原料进行适当调配,便可用做许多建筑材料的原料,将其应用于建材领域比在其它领域具有更多的优点[7].我国利用铁尾矿作建筑材料的研究起于20世纪80年代.目前,我国铁尾矿作为一种建筑材料,在应用中已取得明显成效,主要集中生产保温建筑材料、水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等,并可以用做混凝土粗细骨料和建筑用砂.(1)轻质隔热保温建筑材料.随着建筑产业的快速发展,新型轻质隔热保温建筑材料的开发研究是当前社会的迫切要求,以铁尾矿制备轻质隔热保温建筑材料,为铁尾矿的二次资源再利用开辟了一条资源节约、保护环境之路.王应灿等[7]以铁尾矿、废旧聚苯乙烯泡沫为主要原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,制备的轻质隔热保温材料,不仅有良好的保温性能,更能变废为宝,在创造经济效益的同时,还保护了环境;表1我国各地铁尾矿的主要化学组成地区名称SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO TFe MnO SiO 2P 2O 5邯郸铁矿31.98 6.4910.2330.7713.840.12 3.8900.210梅山铁矿27.887.2725.0014.62 1.78鞍山铁矿75.910.65 1.82 1.5111.69金岭铁矿36.47 5.328.2719.4813.210.540安徽铁矿43.5812.21 1.00 2.7017.540.406他达铁矿21.06 6.570.500.5038.000.640.0180.057唐山铁矿72.79 6.08 6.20 4.853.164.480.0850.1000.160(%)肖力光,伊晋宏,崔正旭:国内外铁尾矿的综合利用现状第4期2324吉林建筑工程学院学报第27卷(2)水泥.用尾矿生产水泥是利用尾矿中的某些微量元素影响水泥熟料的形成和矿物的组成,在水泥配料中引入大量的尾矿,按照正常的水泥生产工艺,生产符合国家标准的水泥,属于烧结类建材,方法主要有2种:①利用尾矿砂中含铁量高的特点,以尾矿砂替代常用水泥配方中使用的铁粉;②用尾矿替代水泥原料的主要成分.唐山市协兴水泥有限公司[8]经过近1年的攻关,使利用尾矿砂代替粘土和铁矿石生产水泥熟料技术获得成功.该技术投入生产后,可充分利用废弃尾矿砂,减少环境污染,节约大量粘土和矿山资源,还可使水泥吨熟料成本下降2~3元,熟料28d抗压强度提高3MPa~5MPa,使吨综合成本下降10元以上;(3)陶瓷材料.利用尾矿研制生产陶瓷打破了以粘土为原料的传统做法,在有效利用废弃尾矿、减轻环境压力的同时,也使陶瓷性能得到了很大的改善.但从目前的情况来看,尚未利用尾矿开展大规模陶瓷工艺生产的生产线,但这方面的研究已广泛开展,主要表现在小范围烧制陶瓷材料、尾矿陶瓷釉料和尾矿卫生洁具;(4)微晶玻璃.铁尾矿是一个复杂的多组分体系.因此,可以用来生产对透明度要求不高的玻璃建材制品,例如,有色玻璃装饰板、微晶玻璃装饰板、玻璃马赛克等.目前,研究较多的是利用尾矿生产微晶玻璃和玻璃马赛克等.微晶玻璃又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃[9],是一种新型无机非金属材料,被称为21世纪的环境协调材料,在国防、航天航空、电子、建筑、化工、生物医学、机械工程等领域,作为结构材料、功能材料和装饰材料而获得应用.近年来,很多科研工作者利用铁尾矿成功制取了微晶玻璃;(5)制砖.建筑用砖是我国建筑业用量最大的建材产品之一,而国家为了保护农业生产,制定了一系列的保护耕地的措施,所以,利用铁尾矿制砖则不失为一条很好的途径.利用它不仅可以制普通烧结砖和蒸压砖,还可以制地面装饰砖和免蒸免烧砖等.铁尾矿制作装饰面砖,工艺简单,原料成本低,物理性能好,表面光滑、美观,装饰效果相当于其它各类装饰面砖(如水泥地面砖,陶瓷釉面砖).张熠[7]等人以安徽黄梅山铁尾矿为骨料,采用两种工艺反打振动工艺和压制工艺制备出彩色地面砖,其抗压强度均高于国家标准,符合道路建设要求;(6)水泥熟料.南京梅山矿业有限公司用综合铁尾矿代替铁粉配制水泥生料,通过对两种原料配制的生料的易烧性、烧成的熟料的物理性能比较,研究用综合铁尾矿代替铁粉作为铁质校正原料的可行性.得出结论:梅山矿业有限公司的综合铁尾矿完全可以代替铁粉,生产优质熟料水泥;用综合铁尾矿配制的生料易烧性好,可以将煅烧温度降低约30℃;综合铁尾矿配料烧成的熟料强度高于铁粉配料的熟料;利用综合铁尾矿可以减少尾矿堆场所需占用的土地,减少对周围环境的污染,是一项值得推广的技术[10];(7)其他建筑材料.铁尾矿在建筑材料中的用途还有很多,比如,利用铁尾矿制备加气混凝土和混凝土空心砌块,用作混凝土骨料、水泥掺料和建筑用砂,以及用于铺筑路基等.张金青[11]利用北京附近某铁矿矿山围岩碎石和尾矿作为混凝土的粗细骨料,添加一定量的水泥,经28d自然养护后,制成尾矿混凝土空心砌块,其抗压强度达到了设计值,尾矿在配料中,量的变化明显影响着最终制品的抗压性能.武汉工业大学以利用程潮低硅铁尾矿生产加气混凝土,生产出符合国家标准的加气混凝土.鞍钢矿渣砖厂利用大孤山选矿厂尾矿配入水泥、石灰等原料,制成加气混凝土,其产品重量经、保湿性能好,该厂年产10万m3的加气混凝土车间,尾矿用量约3万t/a[1].邯郸市建筑科学研究所利用铁尾矿代替混凝土中的细级料,并得到了初步成功.此项研究不仅可减少尾矿对环境的损害,防止污染,保护环境,为矿山无尾矿开发提供一条新途径;另一方面,又开辟了制作低成本建筑材料的新途径.2.1.3尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料尾矿中往往含有Zn,Mn,Cu,Mo,V,B,Fe,P等微量元素,这正是维持植物生长和发育的必需元素.马鞍山矿山研究院[12]在国内率先进行了利用磁化铁尾矿作为土壤改良剂的研究工作.用特定设计的磁化机对磁选厂铁尾矿进行磁化处理,生产出磁化尾矿,施入土壤.田间小区试验和大田示范试验表明,土壤中施入磁化尾矿后,农作物增产效果十分显著,早稻平均增产12.63%,中稻平均增产11.06%,大豆增产15.5%.2.1.4利用尾矿复恳植被我国矿山的土地复垦工作,起步于20世纪60年代,在80年代后期至90年代进展较快.马鞍山矿山研究院在马钢姑山铁尾矿库和排土场开展了扬尘抑制及植被复垦的技术研究,对尾矿库复垦的技术条件,以及扬尘抑制有关资料进行了收集,并在尾矿库坝坡和排土场进行了植被试验.开发研制的“冶金矿山土地复垦专家系统”,可为不同地区、不同气候条件、不同土壤及矿石特征的矿山提供有关最佳复垦方案等方面的专家咨询[13].2.1.5尾矿整体综合利用开展尾矿整体利用的研究,是矿山实现少尾和无尾化过程最有效的途径,通过开发高附加值的产品,可以提高产品的市场竞争力.20世纪90年代以来,国内开始了利用尾矿制取微晶玻璃、玻化砖、墙地砖等的研究.梅山铁矿同中国地质科学院尾矿利用中心合作,在实验室研制出白、黑、红、蓝4种色调微玻岩.北京科技大学以大庙铁矿石尾矿为原料,在实验室制出了玻化硅.邢军等[14-15]分别以铁尾矿和金矿尾砂为主要原料,研究制备微晶玻璃材料的方法,并成功制成了主晶相为透辉石相的黑色尾矿微晶玻璃和主相为尖晶石、顽火辉石固溶体的微晶玻璃.2.2国外铁尾矿的综合利用现状国外铁尾矿利用工作起步较早,重视铁尾矿的综合利用,注重有价成分的回收,广泛地给铁尾矿寻找各种不同的利用途径.特别是20世纪70年代以来,经济发达国家为矿山环境保护制定了一系列的法律法规,使矿山和尾矿场的环境有了很大改善,并在铁尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂、尾矿整体利用等方面取得了实用性成果.在国外,一些铁矿选厂主要采用高梯度磁选机,从弱磁选、重选和浮选尾矿中回收细粒赤铁矿.美国的Sivas-Divrigi 选矿厂采用浮选法,在最佳浮选条件下从铁尾矿中回收钴、镍和铜,回收率分别达到了钴为94.7%,镍为84.6%,铜为76.8%[16].印度[17]采用水利旋力和磁力分离技术从铁尾矿中回收含铁61%~65%的精矿.许多国家尽管人少地多,但对土地复垦十分重视.如德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚等国家矿山的土地复垦率已达80%.铁尾矿含铁11%,而其中还含有少量磁铁矿,具有载磁性能,对这类尾矿可进一步磁化而成磁尾土壤改良剂.如再掺入一定比例的N ,P ,K 等,可磁化成磁尾复合肥,对植物生长非常有利.卡奇卡那尔采选公司的湿式磁选尾矿中含有钙、镁和硅的氧化物,用作土壤改良剂对酸性土壤进行中和处理,氧化镁作为一种肥料,已取得了较好效果.Maiti S K 等[18]的研究表明,铁尾矿上种植植被不仅有利于稳定和减少水土流失,而且也促进了植被的生长.许多国家在尾矿制作建筑材料方面的研究和应用也很多.土耳其[19]的Cine-Milas 采用磁场、重力分离和浮选各种方法除去杂质,从铁尾矿中筛选出钾长石,优质钾长石精矿用于陶瓷工业.印度[20]利用铁尾矿生产陶瓷地板和墙壁瓷砖,这些砖比传统瓷砖具有较高的强度和硬度,并符合大多数的EN 标准,取得了良好的经济和社会效益;俄罗斯选矿厂尾矿用于建筑材料约占60%,除制造建筑微晶玻璃和耐化学腐蚀玻璃外,还研制生产各种矿物胶凝材料;美国除从废石中回收萤石、长石和石英等用于其它工业外,绝大部分用做混凝土骨料、地基及沥青路面材料;日本[21]有人将尾矿与10%硅藻土混合成型,并在1150℃煅烧,研制出轻质骨料.3结语矿山企业对我国国民经济发展非常重要,矿业的开发为人类提供了宝贵的矿产资源和丰富的能源,但同时也占用和破坏了大量的人类赖以生存的土地资源,污染了自然环境,破坏了植被,造成了大量的水土流失和土质的恶化,尾矿的利用对环境治理显得尤为重要,但是,这需要政府部门在方针、政策、法律、资金和税收方面的大力支持,同时也需要高校和科研部门能够以多功能材料为攻关的重点,充分利用尾矿自身的特点,对其进行研发,使其创造巨大的经济效益和社会效益.参考文献[1]张锦瑞.金属矿山尾矿综合利用与资源化[M].北京:冶金工业出版社,2002:2-53.肖力光,伊晋宏,崔正旭:国内外铁尾矿的综合利用现状第4期2526吉林建筑工程学院学报第27卷[2]蒲含勇,张应红.论我国矿产资源的综合利用[J].矿产综合利用,2001(4):19-22.[3]朱胜元.尾矿综合利用是实现我国矿业可持续发展的重要途径[J].铜陵财经专科学校学报,2000(1):38-40.[4]黄世伟,李妍妍,程麟.用梅山铁尾矿制备免烧免蒸砖[J].金属矿山,2007(4):81-84.[5]Zhang S,Xue S,Liu X,et al.Current situation and comprehensive utilization i of iron Ore tailing resources[J].Journal of Mining Sci-ence, 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我国金属矿尾矿综合利用存在的问题分析赵福刚【摘要】根据我国金属矿尾矿资源存在的数量大、综合利用水平低的现状,分析了金属矿尾矿综合利用存在的问题.我国金属矿尾矿的综合利用存在着企业重视程度不够,国家激励政策落实不到位,综合利用技术研究与工业实践差距大等问题.针对这些问题,提出了我国金属矿尾矿综合利用的建议与措施,对提升我国金属矿尾矿综合利用的水平,回收利用尾矿中的有价金属,减少环境污染,促进矿山企业经济效益、社会效益、生态效益的和谐发展具有重要意义.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P114-119)【关键词】金属矿尾矿;综合利用;产业政策;社会效益【作者】赵福刚【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司【正文语种】中文由于我国有用矿物的嵌布特性比较复杂,受经济技术条件的限制,国内金属矿产资源在开采加工过程中,有用矿物的回收率都比较低,综合利用水平也比较差,导致产生尾矿量比较大。
一般而言,在黑色金属矿山中,尾矿量要占到入选矿石量的50%~80%;有色金属矿山中,有用矿物的回收率仅为50%~60%,伴生有色金属回收率也只有40%左右,有色金属行业尾矿量占入选矿石量的70%~95%;而在黄金、钼、钽、铌等稀有金属矿山中,尾矿量更是占到99%以上,尾矿量十分巨大。
尾矿的大量堆存,存在着巨大的安全与生态隐患。
一方面,由于尾矿的大量堆存,占用了大量的土地资源与空间;堆存的尾矿还易产生次生危害[1],犹如达摩克利斯之剑,时刻悬挂在矿山工程技术人员与管理者的头顶;同时,尾矿的堆存也容易产生大量的扬尘,污染矿山及周边的生产生活环境;此外,尾矿的堆存还会破坏矿山的环境与生态系统,尤其在黄金及有色金属矿山,在尾矿堆放过程中有些重金属元素会随着喷淋水或降水,流入到江河湖泊中或渗透到土壤中,形成重金属污染。
随着矿山技术及装备水平的提高,我国尾矿综合利用的水平也得到了很大的提升。
鞍钢尾矿库利用现状
1.鞍钢尾矿库概况
鞍钢集团是我国大型钢铁联合企业,鞍山式铁矿矿产资源丰富,周边分布着齐大山、大孤山、东鞍山、弓长岭等几大矿山。
鞍山地区铁矿资源量丰富,开采历史悠久,作为鞍钢集团最主要的原料供应基地,在生产加工成品铁精矿的同时,产生了大量的铁尾矿。
据统计,截止2000年鞍钢公司已排尾矿达二十亿吨以上,按每年一亿吨的排量估算,到2020年鞍钢尾矿量将达到四十亿吨。
尾矿库占用大量土地,现在鞍钢矿山的尾矿库已占地八百万平方米,造成宝贵的土地资源浪费。
而且大量尾矿堆积造成矿区环境恶化,后续矿区环境维护还要花费大量资金。
如何有效地利用这些废弃的尾矿,化害为利,是矿山生产面临的一件大事。
合理有效地利用这些尾矿资源不仅可以创造巨大的经济、社会和环境效益,而且还可以开拓新科技领域和开发新科技产品,使矿山从冶金原料基地成为综合资源基地,实现尾矿减量、减排,直至全部利用,变废为宝,减少土地资源占用、改善生态环境、提高周边地区人们生存质量和提高资源利用效率。
2.鞍山地区铁尾矿特点
各选厂原矿性质和工艺流程不同,其尾矿构成也不同。
根据鞍山地区各大型选矿厂处理的原矿性质和采用的工艺流程,将鞍山地区的尾矿分为两大类:1)处理以贫赤铁矿为主,采用“粗细分选、重一磁一浮联合流程”选别后得到的尾矿(简称赤铁矿尾矿);2)处理以贫磁铁矿为主,采用“单一磁选一细筛再磨流程”选别后得到的尾矿(简称磁铁矿尾矿)。
下表为鞍山地区尾矿全元素分析结果。
SiO>65%),高铁尾矿分析结果表明:鞍山地区厂尾矿都是属于高硅(2
(TFe>10%)型细粒尾矿,有害元素硫、磷的含量很低,且有70%已磨至-200目以
下。
烧结试验和铁尾矿放射性检测结果表明,将其开发利用为建筑材料有一定的可行性。
目前鞍山地区尾矿利用主要有两个途径,即开发用于建筑材料和从尾矿中回收铁精矿。
3.尾矿中铁精矿回收利用现状
3.1东鞍山烧结厂尾矿再选工艺
东鞍山烧结厂从1992年开始对尾矿进行部分回收,原矿生产工艺流程是连续磨矿单一碱性浮选,尾矿品位较高,在15%左右。
尾矿再选共有5个回收率。
均采用脱泥脱药后,用4段螺旋溜槽选别,每年回收品位在60%左右铁精矿9万t。
但现在尾矿中磁铁矿的量逐渐增大,原有尾矿再选工艺已经难以回收其中铁精矿,现在采用磁选,每年回收铁精矿三万吨左右。
3.2大孤山尾矿浮选工艺
大孤山选矿厂尾矿主要为磁铁矿尾矿,品位10%左右。
采用阶段磨矿、阶段磁选、细筛在磨工艺,先进行一次粗选,粗精矿再磨后经脱水槽、磁选机、细筛再选,每年可回收品位在60%以上左右铁精矿8万t。
3.3齐大山选矿厂尾矿再选工艺
齐大山选矿厂入选尾矿品位在15%左右,主要矿物为假象、半假象赤铁矿。
尾矿中铁矿物单体解离度在45.6%左右,脉石解离度38.19%,铁矿物单体解离度偏低。
采用三段螺旋溜槽选别,每年可回收品位在55%~61%的铁精矿8万t。
3.4弓长岭尾矿再选工艺
弓长岭选矿厂采用阶段磨矿——阶段磁选——细筛再磨再选工艺处理原矿石,尾矿品位较高。
现场尾矿弱磁选回收机精矿产品全铁品位约20%,经过现场深加工系统处理,只能获得铁品位约47%、作业回收率约50%的中间精矿,返回主流程细磨深选会导致主系统作业指标波动较大,因此,需对一选车间尾矿中铁的回收进行深人研究。
近年来鞍山地区各选矿厂共建尾矿再选回收厂点10余家,因地制宜的采用重选法或磁选法回收尾矿中的铁矿物。
但是,目前尾矿再选尚缺乏统一规划管理,重复投资严重,加上技术上的因素,致使一些小回收点因入不抵出已停止生产。
目前,鞍山地区的尾矿再选工作还处于初级阶段,仅是回收供烧结和配矿用的铁
精矿,产品单一,加上铁精矿的产率较低,尚不能利用大批量的尾矿,尾矿利用率较低。
4.鞍山铁尾矿在建筑材料方面应用状况
研究表明,鞍山地区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,因此可将尾矿用于建材陶瓷及玻璃原材料,利用尾矿开发建材。
国外在这方面起步较早,国内有些企业也已经行了相关研究并取得了成功。
目前梅山铁矿、德兴铜矿等矿山已经进行了大量的研究工作,并取得较大进展。
铁尾矿制微晶玻璃是国家重点创新项目“梅山金属尾矿综合利用工业试验”中的核心内容,现已取得可喜成果。
德兴铜矿进行了制备尾矿地面砖的试验研究,制造出符合国家对道路、人行道砖技术标准要求的彩色地面砖。
鞍钢在这些方面也进行了实验研究,但大多处于研究阶段,在实际生产中没有应用或是很少应用。
4.1微晶玻璃板材的研制
鞍钢利用大孤山尾矿设计筛选确定了基础配方,研制了各色玻璃板材,并进行了微晶玻璃小试样品密度、耐酸、耐碱、硬度性能指标检测;对试样品进行了镜面光泽度、弯曲强度、抗急冷急热国家检测。
检验结果表明产品性能指标全部符合国家建材行业“建筑装饰用微晶玻璃”质量标准。
晶化出黑色低膨胀微晶玻璃面板,经测试,样品的体积密度、莫氏硬度、热膨胀系数、耐急冷急热性能等4项指标及弯曲度、落球冲击等六项性能检测结果符合家电行业对电磁炉面板的要求。
4.2陶粒的研制
轻质陶粒是以尾砂为主要原料,按一定的工艺设计,掺加少量粘结剂和外加剂,通过回转窑高温焙烧,膨化而成的人造轻集料,所制成的是一种节能建材。
鞍钢利用大孤山铁尾矿陶粒中试产品试验,所生产的陶粒是一种优良的混凝土轻骨料。
其内部呈蜂窝状结构,具有轻质、高强、导热系数低、吸水率小等特点。
对中试试验样品进行了吸水率、筒压强度、堆积密度性能指标检测。
检验结果性能指标全部符合“轻集料及其试验方法”国家标准。
4.3建筑用沙及水泥熟料研制
齐大山铁尾矿采用的是阶段磨矿,粒度较粗,组成简单,主要是二氧化硅及
铁矿物。
尾矿再选利用重选物料的比重差异进行分离,在得到铁精矿的同时将中间产品进一步筛分,得到建筑用细沙。
实验证明,尾矿砂可以代替普通细沙,测定其含泥量及有害成分均在允许范围内。
此外,将尾矿粉掺入沥青可以提高其强度和稳定性。
由于尾矿中绝大部分铁矿物呈连生状态存在,在用螺旋溜槽选别获得较高品位铁精矿时,中矿中的铁矿物连生体也得到富集,中矿含铁35%~40%,这部分既可再磨再选也可以售给水泥厂作为水泥熔剂,经试验,在选中矿满足水泥熔剂的各项指标要求。
上述工作实验研究已基本完成,但还未应用于实践。
此外鞍钢还利用尾矿开发泡沫混凝土、轻集料混凝土小型空心砌块,相关研究均已取得一定成果,试制产品符合国家相关规定。
5.结语
随着科技的进步,铁尾矿作为选矿过程中产生的废弃物已经成为一中新的资源。
根据对鞍山地区铁尾矿特性的研究,尾矿中的一部分铁还有回收利用的价值。
但是就以目前的情况来看,单一的通过回收利用其中铁矿物的方法难以实施,一个是尾矿再选之后还有大量的废弃物难以处理,现阶段通过回收铁精矿处理的铁矿石量较少,得到的粗精矿作为配料混入原矿,谈不上对尾矿的综合利用;二是,单一回收铁精矿在经济上不划算。
因此,将铁尾矿开发用作建筑材料是铁尾矿综合利用的主要方向。
鞍山地区矿产资源丰富。
铁尾矿资源特征显著,具有硅含量高、粒度细、矿物组成简单、无放射性污染等性质,可研发成为多种建材产品。
这是其他矿山尾矿所不具备的独特有利条件,经过多年的不懈努力,鞍山式铁矿尾矿的综合利用与开发工作取得了一些成绩.在开展新型建材产品研制方面进行了有效的突破。
研制的几种建材产品技术含量高、附加值高,产品各项性能及技术指标都符合国家相关技术标准。
由于掺人大量尾矿使其生产成本较低,产品在市场上的竞争力强,具备经济可行性。