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68矿产资源M ineral resources铁尾矿资源综合利用及研究进展张 彪1，姜春志2（1.中条山有色金属集团有限公司，山西 运城 044000；2.国家煤化工产品质量监督检验中心（安徽），安徽 淮南 232000）摘 要：概述了国内铁尾矿资源现状，综述了铁尾矿综合利用及研究进展，指出了研究利用的问题，并进行了展望。
关键词：铁尾矿；综合利用；研究进展中图分类号：TD926 文章标识码：A 文章编号：11-5004（2020）21-0068-2收稿日期：2020-11作者简介：张彪，男，生于1990年，汉族，河南周口人，助理工程师，研究方向：矿物加工工程。
铁矿资源是我国经济社会发展的重要基础性资源。
近年来，铁矿石消耗量日益增大，铁尾矿排放量逐年增多。
铁尾矿大量堆积，既造成土地资源浪费，又极易产生空气和土壤污染，破坏自然生态环境，尤其面对极端自然天气，存在着巨大的安全隐患，导致铁尾矿处理成本提高，严重制约企业可持续发展。
当前，尾矿综合利用是固废综合利用的重要方面，也是矿产资源高效与循环利用的必然要求。
铁尾矿综合利用不仅能回收有价成分，提高资源利用效率，还能变废为宝，改善生态环境，促进经济社会良好发展。
1 铁尾矿资源现状铁尾矿通常指在铁矿石分选铁精矿过程中排出的尾砂废料。
我国铁尾矿主要以磁铁尾矿和赤铁尾矿为主，分布多集中于内蒙、四川、辽宁、河北、湖北等地区。
近些年，我国铁尾矿综合利用率不断提升，由2008年的7%上升到2018年的27.69%，但仍低于国外水平[1]。
2018年我国铁尾矿总产生量约4.76亿t，约占全国尾矿总产生量39.3%，相较其它尾矿，铁尾矿占比最大[2]。
受矿石产地和选矿工艺等因素影响，铁尾矿虽然成分和含量不尽相同，但化学组成基本相似，主要有SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、CaO、MgO、Na 2O 等[3]。
2 综合利用及研究现状我国铁尾矿资源的综合利用主要集中在有价成分回收、矿山回填、路基填筑、土地复垦、土壤改良及制备建筑材料等方面。
铁尾矿砂标准铁尾矿砂是指在铁矿石经过磨矿、选矿等工艺处理后，所产生的含有一定量的铁的固体废弃物。
为了保护环境、合理利用资源以及确保产品质量，制定了一系列铁尾矿砂标准。
本文将介绍铁尾矿砂标准的主要内容及其应用。
一、铁尾矿砂的定义及分类根据我国相关标准，铁尾矿砂是指经过铁矿石选矿过程后所产生的固体废弃物，其粒径大多在0.1-5毫米之间。
根据矿石的来源、矿石性质等因素，铁尾矿砂可以分为不同的类别，如磁选尾矿、重选尾矿等。
二、铁尾矿砂标准的制定目的铁尾矿砂标准的制定主要是为了规范铁尾矿砂的生产和应用，保护环境，提高资源利用效率，确保产品质量。
通过制定标准，可以规范铁尾矿砂的成分、性质、处理方法等，为企业生产和管理提供依据。
三、铁尾矿砂标准的主要内容1.成分要求：铁尾矿砂的主要成分应为铁矿石，含铁量应符合国家标准要求。
同时，还应对其他元素的含量进行限制，以确保产品质量和环境安全。
2.物理性质要求：铁尾矿砂的物理性质包括粒径、密度、湿度等。
标准对这些性质进行了详细规定，以便企业进行生产和质检时进行参考。
3.化学性质要求：铁尾矿砂的化学性质对于产品的质量和安全性非常重要。
标准要求对铁尾矿砂中的有害元素含量进行限制，如硫、磷、镍等。
4.处理要求：铁尾矿砂在生产过程中需要经过一系列的处理工艺，以减少对环境的污染和资源的浪费。
标准对于处理方法和技术要求进行了规定，以确保处理过程的安全性和有效性。
四、铁尾矿砂标准的应用1.生产过程中的参考：企业在生产过程中可以根据铁尾矿砂标准的要求，进行相应的工艺设计和设备选型，以确保产品质量和生产效率。
2.质检过程中的参考：在铁尾矿砂的质检过程中，可以根据标准的要求进行成分分析、物理性质测试等，以确保产品达到国家标准要求。
3.环境保护的参考：标准制定了对铁尾矿砂中有害元素的限制要求，可以帮助企业减少对环境的污染，保护生态环境。
4.资源利用的参考：标准对铁尾矿砂的处理方法和技术要求进行了规定，可以帮助企业合理利用资源，降低能耗和排放。
世上无难事，只要肯攀登
铁尾矿的性质和利用的可行性
一、铁尾矿的性质
唐山地区大部分铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿床，上部是贫赤铁矿，下部是贫磁铁矿。
脉石矿物有石英、绿泥石、透闪石等。
铁矿尾矿化学成分中SiO2 达65％～75％，TFe8％～14％，属高硅高铁型尾矿，一般不含有价伴生元素。
主要成分为石英，少量角闪石、绿泥石、黑云母、方解石和白云石等。
它们一般都经过破碎和分级处理．颗粒较细，级配良好，有些还因经过一定程度的煅烧或化学处理而具有一定的化学活性。
根据有关资料，生产建筑制品对原料化学成分的要求为：SiO2＞65％、Al2O3＞15％、Fe2O3＜15％、MgO＜5％、Na2O＜2％、K2O＜2.5％、SO2＜4％。
唐山地区大中型选厂铁尾矿的化学成分见表1。
表1 铁尾矿的化学成分（%）
由表l 可见，唐山地区铁尾矿中除了Al2O3 偏低外．其它成分均符合要求。
经过适当调整其成分，完全可用于建筑材料。
二、铁尾矿利用的可行性
国内外的研究和应用证明，尾矿中存在着一些矿物胶体，它们具有一定的电性、吸收性和巨大的表面能，在碱性激发下，这种胶体物质可与水泥浆的水化产物产生离子交换，形成新的凝聚体。
这些凝聚体都是依靠比较强的化学键结合而成的网状结构。
同时，由于建筑制品是在一定的压力下成型，水泥颗粒与矿物之间接触面的紧密度都增大，加上水化反应，使之能强有力地胶凝石英颗粒和其它物质。
研究表明，水泥在水化过程中与石英颗粒能较紧密地结合，。
广西1600t/d铁尾矿干排设计方案第一节概述近几年矿山行业尾矿库出现了一些重大安全问题, 国家对此非常重视，并出台了一系列措施对尾矿库进行整治。
按照要求，新建设的尾矿库必须要作为一个独立的项目进行设计，并要办理环境影响评价和安全生产评价等各种手续，对正在使用的各尾矿库也加强了监管力度和出现问题后的处罚力度。
而尾矿干排具有可以减少尾矿库的投资、减少各种手续审批上的麻烦和运营风险等优点，因此近几年得到了较快的发展。
尾矿干排可适用于如下情况：1. 随着原有浆式排矿到尾矿库的年限延长，尾矿库干滩不足，不符合安全要求而又找不到合适地方或者延长尾矿库服务年限（可增大库容1/4～1/3以上）；2. 闭库后的尾矿库，重新利用可干排堆放，可增加库容20-30%；3. 原有浆式排放的尾矿库，可采用干式排放筑坝，安全可靠。
4. 需要利用干排渣，填坑，造田；5. 建矿区域尾矿库位置严重渗漏水的环境。
第二节目前矿物脱水工艺设备现状目前常用的尾矿脱水干排设备工艺有：1.浓密机＋旋流器＋带式过滤机（带式过滤机可视为圆筒过滤机的改型）本组合适合于中粗粒级尾矿，但生产运营电耗高，费用高，投资大，产品水分为15%—18%。
2.浓密机＋陶瓷过滤机（陶瓷过滤机可视为圆盘过滤机的改型）：本组合适用于中细粒级尾矿、精矿，但粗粒级和小于-352目80%的物料有一定困难。
本工艺生产成本偏高，滤板易堵塞，清洗工艺复杂，要求严格，但脱后水分较低，可小于10%。
由于设备和成本原因，本组合一般用于精矿脱水。
3.浓密机＋箱式压滤机﹙立式压滤机﹚：本组合适用于中细粒级，-400目95%的仍可应用。
本设备易损件为滤布，一般寿命为1—3个月。
箱式压滤机已发展到大型化。
本组合排矿不连续，对于一些工艺可能要求设置缓冲设备。
产品水分15%—20%。
立式压滤机价格昂贵，但生产能力大，水分低，常用于精矿脱水。
4.另外尚有离心机脱水机等设备第三节新一代脱水工艺设备—多频脱水筛该工艺设备组合系统是新研发的新型高效脱水工艺和设备，几乎可满足-400目95%以内所有矿种的脱水要求，且脱水效率更高、投资更少、运行成本更低，由此引发了矿物脱水工艺和设备的一场新的革命。
铁尾矿的处理及其资源化利用李晶晶;丁益民;陆文雄;王雪;施庆安;郁志忠【摘要】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.介绍了铁尾矿的特性组成及利用的可行性,分析了铁尾矿综合利用的目的和意义,综述了近年来国内外在铁尾矿综合利用方面的研究进展,并对铁尾矿在建筑材料中的应用方向作了展望.【期刊名称】《粉煤灰综合利用》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P52-56)【关键词】铁尾矿;综合利用;固体废弃物;建筑材料【作者】李晶晶;丁益民;陆文雄;王雪;施庆安;郁志忠【作者单位】上海大学理学院化学系,上海,200444;上海大学理学院化学系,上海,200444;上海大学理学院化学系,上海,200444;上海大学理学院化学系,上海,200444;上海海笠新型建材发展有限公司,上海,201906;上海海笠新型建材发展有限公司,上海,201906【正文语种】中文【中图分类】X751铁尾矿是铁选厂在特定的经济技术条件下，将铁矿石磨细后，选取“有用组分”后排放的废弃物，也就是铁矿石经过选取铁精矿后剩余的固体废弃物。
随着我国钢铁工业的迅速发展，铁矿石的开采量不断增加，选矿厂排出的尾矿越来越多。
据中国资源综合利用协会2009年发展报告，2009年我国尾矿总产生量达到了11.92亿t，占全国工业固体废弃物的45%以上，而综合利用率只13.3%，且目前已累积堆存100多亿t。
由于我国铁尾矿利用率低，大量的尾矿堆存在尾矿库中，这不仅是对矿产资源的最大浪费，而且排放和储存尾矿耗用大量的资金，占用大量的农田，造成环境污染，甚至导致尾矿坝体决裂等恶性事件，危及人民生命和财产安全［1］。
因此，铁尾矿的综合治理和开发利用是我们面临的重大课题。
在利用尾矿生产建筑材料方面，其产品主要是建筑用砂、尾矿及砌块类材料等，附加值低。
这几年出现的尾矿透水砖和尾矿加气混凝土等，在提高附加值方面有了较大的进步，但仍属于受运距限制的较低级附加值产品。
浅谈铁矿尾矿的综合利用技术和复杂难处理铁矿石选矿技术进展综述作者：俞秀云来源：《科技探索》2013年第07期摘要：众所周知，尾矿库和复杂难处理铁矿石选矿技术具有基础投资大、运营成本高、安全与环保风险大等特点，因此，尾矿处置处理和复杂难处理铁矿石选矿是建设矿山企业无法回避的重大课题。
笔者结合自身多年实际工作经验，并参考大量文献资料，就此提出相关看法。
关键词：铁矿尾矿综合利用技术矿石选矿技术进展综述一、铁矿尾矿的综合利用技术1.尾矿性质尾矿中金属矿物主要以菱铁矿和赤铁矿为主，在现有技术条件下回收不经济；脉石矿物主要有石英、白云石、方解石、磷灰石及高岭土等黏土矿物。
粒度较细：-200目占83.06%、-400目占67.72%。
比重3.01g/cm3、容重1.17g/cm3、比表面积10.44m2/g ，塑性指数11.57。
多元素分析见表1，矿物组成及含量见表2。
2.压滤技术压滤机脱水技术是一项比较成熟的脱水技术，在国内外众多精尾矿脱水中应用普遍。
城门山铜矿精矿-0.074mm占65%，滤饼水分控制在11%以下；新桥硫铁矿精矿-0.007 mm占18.8%的情况下，滤饼水分控制在12%左右；宝钢梅山铁矿尾矿-0.077mm占81%，滤饼水分控制在20%以下。
从工艺条件上讲，梅山铁矿和接龙铁矿压滤机均用于尾矿浆的脱水，因此，其在梅山铁矿的应用对接龙铁矿具有重要指导意义。
2.1用于生产较高附加值的建筑材料由于尾矿中含铁高达27%左右，尾矿含硅达到42%以上，且尾矿含硫磷较低，因此，从理论上讲，该尾矿可以作为水泥生产的重要配料。
在销售半径范围内，根据水泥生产厂家的需求，提供优质产品，努力实现零尾矿生产，将原来是矿山生产的沉重包袱变为有重要工业和经济价值的产品，真正实现经济与环境效益的统一。
2.2回收有用铁矿物后的尾渣处置在现场尾矿生产系统中增设尾矿铁回收再磨再选系统，回收主流程流失的铁，将尾矿铁品位由27%左右降至15%以下。
（冶金行业）第九章+尾矿浓缩与输送第九章尾矿浓缩和输送管道水力输送不溶固体物是壹种效率高，成本低，投资少，占地少无污染的运输形式。
我国金属矿山选矿厂的尾矿壹般都是采用管道水力输送至尾矿库。
但上个世纪八十年代以前由于人们对尾矿处理不很重视，对尾矿输送技术研究较少，那时的尾矿输送浓度普遍都很低。
1984年原冶金部黑色金属矿山情报网曾组织尾矿技术调查组对国内20个有代表性的铁矿选矿厂的尾矿输送系统进行过全面调查，各选矿厂尾矿输送浓度实际运行情况如表9-1。
表9-120个选矿厂尾矿输送重量浓度10%左右，最高仅为20%左右。
大家都知道如果尾矿输送浓度为15%，则每输送1t干尾矿就需携带约5.7m3水，如此低的输送浓度几乎是用尾矿输送系统在输水，大大降低尾矿输送系统的效率，无为地消耗大量电能，增加矿石处理成本。
分析其原因，主要有以下几个方面：（1）设计原因。
上个世纪八十年代以前高浓度输送主要在国外用于精矿长距离管道水力输送。
其设计参数主要采用被输送物料的试验参数。
尾矿由于不创造价值，输送距离又比较近，所以尾矿输送的试验资料非常少，铁选厂尾矿输送只能参照壹些低浓度计算方法进行设计。
壹般设计浓度都不超过25%。
（2）生产能力原因。
当时有些选矿厂实际生产能力能不达到选矿设计规模，造成尾矿输送系统能力偏大，尤其是输送管径偏大，不得不降低设计浓度，增加矿浆流量来保持管道流速达到输送临界流速，防止尾砂沉积堵塞管道。
（3）浓缩、输送设备原因。
尾矿浓缩、输送设备的落后也是造成尾矿低输送浓度输送的主要原因之壹。
尾矿浓缩是尾矿输送系统的关键环节，尾矿输送浓度主要取决于浓缩池底流浓度。
从调查的20个选矿厂尾矿粒度（见表9-2）和尾矿浓缩池底流浓度（见表9-3）情况见，我国铁尾矿粒度是比较偏细的，大多数选矿厂目前使用的普通浓缩机及相应的浓缩池是建国初期的产品，从三十多年使用情况见，这种浓缩池对尾矿平均粒度较细的尾矿适应性和处理效果都不理想。
铁尾矿有什么特点分点2000字铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺处理后剩余的固体废物，它通常由脉石矿物（如石英、云母等）和未被完全选出的细粒铁矿物组成。
铁尾矿的特点可以从以下几个方面进行阐述：1. 物理性质：- 粒度细：由于磨矿过程中矿石被粉碎，铁尾矿的粒度一般较细，多数在几微米到几百微米的范围内。
- 密度差异：铁尾矿中轻重物质的密度不同，这可以作为后续分离回收有用成分的一个依据。
- 含水率：新鲜排出的铁尾矿含水率高，呈浆状，需要通过浓缩或过滤设备进行处理以降低水分。
2. 化学性质：- 低品位：铁尾矿中含有少量未能提取的铁矿物，但其品位通常较低，直接利用经济价值不高。
- 杂质元素：除了铁元素外，铁尾矿中还可能含有其他有价金属元素（如钛、钒、铜等）和非金属元素（如硫、磷等），这些元素的存在为综合利用提供了可能性。
3. 环境影响：- 酸碱性：铁尾矿堆放过程中可能会发生氧化反应，产生酸性废水，对周边水体和土壤造成污染。
- 重金属污染：尾矿中的重金属元素在风化作用下可能会溶出，对生态环境造成危害。
- 粉尘污染：干燥的铁尾矿在风力作用下会产生扬尘，影响空气质量和人体健康。
4. 综合利用潜力：- 资源回收：通过先进的选矿技术，可以从铁尾矿中回收有用的金属和非金属资源。
- 建筑材料：铁尾矿可用作生产水泥、砖瓦、玻璃等建筑材料的原料，实现资源的再利用。
- 土地复垦：经过适当的处理，铁尾矿可以用于填充废弃矿区，进行土地复垦和生态恢复。
5. 管理和处置：- 尾矿库建设：铁尾矿通常储存于专门设计的尾矿库中，需要考虑到尾矿库的安全性和稳定性。
- 环境治理：为了防止环境污染和生态破坏，需要对铁尾矿进行科学的管理和有效的治理。
- 法规要求：各国对尾矿的处理和排放都有相应的法律法规要求，必须严格遵守。
6. 经济影响：- 成本问题：铁尾矿的处理和存储需要大量的资金投入，对企业的成本控制提出了挑战。
- 潜在收益：虽然铁尾矿的处理需要成本，但其综合利用可以带来额外的经济收益。
选矿尾矿的处理措施研究【摘要】：矿产资源属于不可再生资源，在我国普遍存在矿产资源利用率较低的问题。
随着选矿技术水平的提高，面对矿产资源日益紧张的现状，尾矿作为二次能源，在综合利用方面具有广阔的前景，这也是我国实现可持续发展的必要措施，对于生态环境的保护也具有重要意义。
【关键词】：尾矿；危害；处理措施，环境保护中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：对于尾矿的处理研究，我国起步较晚，但近年来大多矿产企业已逐步认识到这一问题的严重性。
历年来，在选矿过程中造成大量的尾矿堆积，既给环境带来危害，又造成资源的浪费，如何减少尾矿污染，提高资源利用率，是当前尾矿处理的方向。
尾矿带来的危害1、严重污染周围环境尾矿自身带有超标污染物或有害组份，在选矿过程中又加入的各种化学药剂残存在尾矿当中，在没有经过处理情况下，直接堆放在地表会严重污染周围的环境。
选矿中常用的黄药、黑药、酚类化合物在水中散发出特殊气味，对人畜非常有害。
在地表堆放的条件下，尾矿发生氧化、水解和风化，使原本无污染的组份变成了污染组份。
流经尾矿堆放场所的地表水，通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组份，并携带转移，扩大了污染面，甚至有些矿山的尾矿直接排入湖泊河流中，直接造成水体污染，造成大面积的生态破坏和环境污染。
一些矿山矿物嵌布粒度细，为了达到单体解离，需要将矿石磨得很细，这样的尾矿被排到尾矿库自然干涸以后，遇到大风天气，表面的尾矿砂会不断地被吹到周边地区，导致土壤污染、土地退化、植被破坏，对周边的生态环境会造成严重的不良影响。
2、占用大量土地资源尾矿堆积占用大量土地。
比如我国铁矿的尾矿占地平均约为铁矿总占地的11%左右，而有些铁矿则超过20%。
一个年产200万吨铁精矿的选矿厂，建一座尾矿库需占地800~1000亩，也只能维持10~15年生产之用。
赤泥是氧化铝工业的废弃物，每生产1吨氧化铝就需要排出0.9~1.3吨赤泥。
到2010年末，我国的赤泥堆存量达到1亿多吨，占地近30000km2。
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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铁尾矿处理一、相关问题1. 尾矿品位2. 其他有价元素含量3. 主要伴生元素含量二、研究现状我国铁矿资源嵌布粒度细,一般需经二段磨矿,少数三段磨矿、选别,因此除预选抛出部分粗粒尾矿外,大部分选矿排出和堆存的尾矿粒度较细,一般尾矿粒度在< 0.1～0.74 mm 占50 %～75 % ,仅长江中下游一带尾矿粒度较粗.1. 混凝土骨料，舞阳矿业公司的马茂君等人［1］对公司堆存的尾矿和围岩是否可以作为混凝土骨料进行实验室及工业试验，结果表明，所配制的混凝土完全满足设计要求，每年可创造可观的经济效益。
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 [2] 。
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。
马鞍山矿山研究院利用齐大山选矿厂铁尾矿加入一定的配料(碎石、砂子、粉煤灰及粘土)及石灰,经一定的处理后作为路面基料,并在沈阳至盘山的12km路段进行了工业实验,经公路部门的测定表明,已达到了二级公路对路基的强度要求。
2. 制砖材料，梅山矿业公司与科研院所合作，对堆存的铁矿尾矿性质进行研究，并进行了细粒尾矿作为黏土替代品烧制砖瓦的工业试验。
结果表明，尾矿在烧结砖中的掺量为10%; 制成的尾矿砖呈铁红色，无开裂变形等现象，其抗压强度达到5．88 ～6．87 MPa; 同时利用尾矿和黏土混合制成的砖，尾矿掺入量达50%，该砖抗压强度达6．87 ～7．85 MPa，均超过了普通黏土砖的指标。
鞍钢矿山公司大孤山选矿厂,较早就开始利用尾矿为主要原料进行尾矿砖的试验研究[ 3 ] 。
以含铁尾矿为主,加入适量的CaO活性材料,经一定工艺制得尾矿砖。
中南工业大学也对铁尾矿进行了蒸养砖的研究,试验主要采用常压蒸养固结的方法[ 4 ] 。
姚树刚等人利用鞍山地区的铁矿尾矿进行了三免尾矿砖的研究,并对尾矿砖的作用机理、工艺过程、质量控制及产品物理力学性能等进行了试验研究。
其各项性能符合JC153275MU10 标准要求,已通过省级技术鉴定[5 ] 。
山东理工大学的刘凤春等人[ 6 ]对金岭铁矿尾矿进行分析研究,将其与炉渣、河砂以及石灰按照不同的比例混合后制成了免蒸免烧砖。
3. 水泥填充材料，山东枣庄某水泥厂［7］采用铁尾矿来部分代替铁矿粉生产水泥，不仅产品质量达标，而且单位能耗和生产成本明显下降，实现了资源开发的合理利用，减少了对环境的污染。
辽宁工源水泥集团采用适当的措施,新型干法水泥生产线完全可以用铁尾矿替代传统的硅质、铁质材料,生产熟料较好,可以稳定生普通52. 5级等高标号水泥[ 8 ] 。
潘一舟等人利用杭州闲林埠含钼铁矿石尾矿代替水泥用原材料,进行配制水泥的试验研究。
并在实验室研究基础上进行了工业性试生产。
探索出适合于工业生产的工艺参数和尾矿掺量[ 9 ] 。
山东冶金科学研究院[ 10 ]利用从刘岭铁矿尾矿中回收的品位大于20%的含铁物料,不再进行磨选铁精矿,而是代替部分粘土质原料生产硅酸盐水泥,使尾矿排放量减少至43. 52% , 铁的回收率由70. 89%提高到84. 62%。
不仅减少了水泥生料配料中铁矿粉的用量,而且降低了生料粉磨能耗,实现了资源开发利用的优化配置,对减少环境污染,实现可持续发展有着重要意义。
4. 微晶玻璃和陶瓷，尾矿中若含硅、钾、钠较高，可将其用作生产玻璃的主要原料。
利用尾矿生产微晶玻璃是一种高附加值的尾矿利用途径［11］。
中国地质科学院尾矿利用中试基地,利用首钢某铁矿的尾砂研制烧出优美的黑棕色工业陶瓷和日用陶瓷,其成品符合部颁标准,已投入批量生产[ 12 ] 。
许荣奎利用马鞍山向山硫铁矿摇床尾矿进行了彩釉墙地砖的试验研究。
试验表明,产品的吸水率、耐急冷急热、抗冻融等项指标均达到标准要求[ 13 ] 。
曹永民等人利用铁矿尾矿进行了尾矿铺地花砖的研究。
同时又对该砖可能发生的泛霜现象进行了探索,提出了掺加一定外加剂可防止泛霜的发生且增加制品强度[ 14 ] 。
马钢姑山铁矿利用特细尾矿砂生产建筑装饰面砖,可做成各种彩色人造大理石饰面砖[ 15 ] 。
任吉庆利用威海市铁矿排放的废料尾矿渣,进行了釉面砖瓦制作工艺可行性的试验研究。
主要制作工艺是原料配备、毛坯成型、釉面加工、热气干燥、熔融结晶等,且具有原料广泛、工艺简单、成本低廉的特点[ 16] 。
邢军等人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晶相为尖晶石、顽火辉石固溶体的微晶玻璃[ 17, 18 ] 。
沈阳建筑工程学院建材系[ 19 ]利用尾矿进行了生产建筑微晶玻璃的试验研究,结果表明,利用尾矿可以生产建筑微晶玻璃,尾矿掺量达65%以上,且可采用的复合晶核剂种类较多,范围较广。
河北理工大学张锦瑞教授[ 20 ]对唐山地区的铁尾矿成份进行了分析,选择合理的热处理工艺来利用铁尾矿试制微晶玻璃,使基础玻璃有效地成核和晶化,进而制得细小晶体均匀分布的微晶。
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、蓝等 4 种色调微玻岩。
北京科技大学利用大庙铁矿尾矿为原料,在实验室制出了玻化硅。
制备陶粒[21], 北京大学2010年，制备的陶粒用于曝气生物滤池。
5. 土壤改良、肥料，井下填料，例如莱芜矿业有限公司马庄铁矿［22］。
马鞍山矿山研究院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。
试验表明,磁化尾矿施入土壤后,提高了土壤的磁性,引起了土壤中磁团粒结构的变化,尤其是导致“磁活性”粒级和土壤中铁磁性物质的活化,使土壤的结构性、孔隙度、透气性均得到改善。
田间小区试验和大田试范试验表明,土壤中施入磁化尾矿后,农作物增产效果十分明显,早稻平均增产12. 63% , 中稻平均增产11. 06% , 大豆增产15. 5%。
该院又将磁选厂铁尾矿与农用化肥按一定的比例相混合,经过磁化、制粒等工序,制取出了磁化复合肥,并在当涂太仓生态村建成一座年产1万t的磁化复合肥厂,这种磁化复合肥深受当地农民的欢迎[ 23 ] 。
6. 植被复垦，河北理工大学对唐山地区铁尾矿的复垦植被作了大量工作,取得了很好成绩。
7. 污水治理，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[24]。
8.隔热墙体材料，邯郸铁矿尾矿采用淀粉糊化固化法处理, 可以制备出体积密度不超过0.85g /cm3, 耐压强度大于0.5MPa, 导热系数不超过0.18W / (mK)的轻质隔热墙体材料[25]。
王应灿等[26]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。
9. 生产卫生洁具，沙河市铁矿尾矿属白云母和伊利石的中间矿物。
经试验研究, 此铁矿尾矿各项生产指标均达到了生产卫生洁具相应的控制指标, 能够生产出性能优良的高档卫生洁具, 这样既达到了节能降耗的目的，又为企业创造了可观的经济效益[27]。
10. 日本公害资源研究所制出了用尾矿作轻质多空材料的专利[28]。
11. 尾矿再选，将其中的铁及其他有价元素回收，此部分作为研究入手点可行性不高。
12. 制备耐火材料，大连理工大学2009年，镁橄榄石耐火材料[29]。
13. 制备胶结材料，清华大学2010年[30]。
在利用铁矿尾矿之前, 对其所含选矿药剂和油类, 应采取适当措施妥善处理。
在利用铁矿尾矿时,其物理化学性质和矿物组成(包括有用矿物和微量有害元素) 要基本符合于利用途径的要求: 例如用来制作建筑材料的铁矿尾矿, 其放射剂量应该不致危害人体健康; 利用尾矿制作建筑材料时, 必须注意回收尾矿中所含微量的有用金属和稀、贵金属。
为此, 在利用铁矿尾矿时, 应对铁矿尾矿进行化学成分的全分析、粒级组成的分析、药剂和油类含量的分析, 并对其比重、容重、孔隙率、压实系数、渗透率、水解难易度等进行测定。
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