| 加入桌面 | 手机版| 返回首页| 会员中心| 发布信息
  • 电话:18975182323
  • QQ:280227358
  • 中南选矿QQ群:80468415
  • 邮箱:280227358@qq.com
  • 值班时间:周一至周六 8:00-17:30
当前位置: 首页 » 尾矿管理 » 尾矿处理 » 正文

世界金属矿山尾矿开发利用的现状和前景

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-07-25  浏览次数:3780
 
 
 
 
 
核心提示:我来说两句随着我国工业化、城镇化和现代化建设的推进,矿产资源需求将持续大幅度增加,矿产资源供需矛盾日益突出,环境压力越来

随着我国工业化、城镇化和现代化建设的推进,矿产资源需求将持续大幅度增加,矿产资源供需矛盾日益突出,环境压力越来越大。因此,必须从战略和全局的高度,把建设节约型社会和发展循环经济摆在更加突出的重要位置。在矿产资源领域中,积极推进矿产资源、工业废物的综合利用和再生资源的回收利用是建设节约型社会和发展循环经济的重要环节。其中矿山尾矿的开发利用将是21 世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大、经济和社会效益最好的领域之一。

一、尾矿是人工矿床,开发利用价值大

尾矿是矿山二次资源的重要组成部分,是指矿石在经过粉碎、浮选、磁选等提取有用成分之后的矿渣,是在当时条件下不宜再分选的矿山固体废弃物,堆放在开采矿山附近修建的尾矿库内。日积月累,堆存的尾矿数量越来越大。据报道,世界各国矿业开发所产生的尾矿每年达50亿t以上。据估计,我国全部金属矿山的尾矿堆存量已超过60亿t,而且还以每年约3亿t的速度增加。随着矿业开发规模的增大和入选矿石品位的降低,尾矿堆存的数量还将逐年增大。大量尾矿的堆存,不仅占用大量土地,造成矿产资源的浪费,而且对生态环境造成严重污染。因此,对尾矿的治理和开发利用已成为21世纪世界各国共同关心的课题。

在对待尾矿问题上,首先要有一个认识上的转变,要认识到尾矿利用就是一大笔财富,而尾矿丢弃则就是祸害。昔日视为废弃物的尾矿是今日可开发利用的资源,是宝贵的人工矿床(Artifical deposit),也就是经人工活动而形成的矿床。因为绝大多数尾矿含有现在经济技术条件下可以回收的有用组分。由于受当时选矿技术和设备的限制或选矿工艺流程不够合理,造成选矿回收率低,致使大量有用组分留存在尾矿中。据知,我国目前矿产资源总回收率只达到30%,国外也只达到50%左右,以采、选回收率看,铁矿约67%、有色金属矿约50~60%,因此在尾矿中目的组分含量高,如我国云锡公司现有尾矿累计达1 亿多吨,平均含锡0.15%,即有20万t以上的金属锡仍存留在尾矿中;又如我国产金大省河南,入选矿石平均金品位7.9g/t,金回收率85%,尾矿中含金品位仍在0.8~1.2g/t,留存在尾矿中的金达2.3t 以上。乌克兰克里沃罗格铁矿区积存有5 亿多吨尾矿,从磁铁石英岩尾矿中仅回收磁铁矿一项每年就可多产铁品位达65%的铁精矿200 万t。

除目的组分外,尾矿中还有大量可利用的伴生组分,由于以往忽视伴生组分的综合利用,或受选矿技术水平限制,使许多伴生组分仍留存在尾矿中。如广西平果铝土矿中伴生十余种有益组分,其中镓、钛、稀土、铌、钪、铁等伴生元素进入尾矿,其品位都达到或超过工业品位,每一种都相当于一座大型矿床;广西南丹矿区尾矿堆存总量为2522万t,这些尾矿中含有大量的有色金属锡、锑、铅、锌、银、金、铟、镉以及非金属砷、硫等,品位都在国家工业指标之上,有的已达到大型或特大型规模;湖南柿竹园是一个钨锡钼铋多金属矿床,现主要回收钨、钼和铋,其他很有价值的锡及非金属萤石、石榴石、云母、长石和石英等均留存于尾矿中。四川攀枝花铁矿的尾矿中含有铜、镍、钒、钛等十几种伴生组分,相当于一座大型有色金属矿山。

尾矿资源除具有一般矿床的资源性质(即开发利用其中的目的组分和伴生组分)外,还具有其可整体利用资源的性质。可以视尾矿矿物组分、化学成分和工艺性能不同,以尾矿为主要原料,制成尾矿产品,如制造微晶玻璃、陶瓷、墙地砖、玻璃、铸石、水泥等,广泛应用于建筑、化工、机械及日常生活等领域中。

因此,世界各地堆积的数量巨大的尾矿资源将成为21世纪人们竞相开发利用的目标。

二、国外尾矿开发利用现状

随着世界可开发利用矿产资源日益减少,原矿品位日趋贫化,尾矿作为二次资源加以开发利用才引起人们的注意。特别是进入20世纪60年代以来,许多国家开始对长期堆存的尾矿进行开发利用,逐渐建立起“二次原料工业”。

一些矿业比较发达的国家,如前苏联、美国、加拿大、澳大利亚和南非等,和一些本国资源相对贫乏、而经济技术比较发达的国家,如日本、德国和英国等,一方面投入大量资金和人力加强尾矿开发利用的研究工作和兴建“二次原料工业”;另一方面,制订政策法规,强化包括尾矿在内的二次资源开发利用,同时给予优惠政策,鼓励开发二次资源市场和使用二次资源产品。由于政府的重视和政策措施得力,这些国家的尾矿开发利用成效显著。国外尾矿的利用率可达60%以上,德国包括尾矿在内的各种工业废料的利用率已达80%以上,欧洲一些国家已向无废物矿山目标发展。美国对其二次资源管理和开发利用也十分重视,1970年颁布了“资源回收条例”(Resource Recovery Act)。1978 年又颁布了“资源保护与回收法规”(The 1978 Resource Consorvation and Recovery Act), 1988 年和1990 年美国环境保护局就非煤矿山固体废料管理问题分别颁布了StrawmanⅠ法案和StrawmanⅡ法案。此外,美国环保局还颁布实施了鼓励开发二次资源市场的七条政策,包括对二次资源回收给予直接奖励、降低二次资源的运费、对二次资源产品实行减税等,用法律和经济手段迫使各矿业公司加强各种矿物废料的处理和回收利用工作。前苏联十分重视包括尾矿和废石在内的矿产资源的综合利用,不仅颁布了一系列法令和决议,如1972 年“关于加强自然保护和改进自然资源利用”的决议,1975 年“关于进一步加强地下资源保护和改进矿产利用的措施”,1976 年1月1日开始生效的“全苏和各加盟共和国地下资源法”等,而且对矿产资源综合开发和综合利用的工艺进行大量的研究和实验工作。同时,为了做好矿产资源综合利用的前期工作,前苏联地质部门广泛开展了矿床的综合评价工作,1973年前苏联国家储委颁布了“伴生矿产和伴生组分储量计算暂行要求”等。

另外,20 世纪70 年代以来,国际上有关废料利用的技术交流活动也十分活跃。1973 年和1975 年在波兰召开了第一、二届国际现代采矿工艺和冶金环境保护会议,交流了采、选、冶技术和废料利用经验。1980年在美国芝加哥第六届矿物废料利用国际会议上专门研究了矿物废料综合利用问题。1981 年、1983 年和1986 年在前捷克斯洛伐克召开了第一、二、三届“新型矿物原料研讨会”,讨论了利用岩石、矿物及其元素的利用途径和非传统矿物原料资源的利用问题,把废料提高到资源的高度来认识。1998 年在美国阿林斯堡召开了《98 尾矿石与矿山废物会议》,同年3 月在美国图森召开了《98 废物管理会议》,1998 年8 月在加拿大召开了《第3 届国际矿产与冶金工业废物处理与回收讨论会》。这标志着国际社会已把矿山尾矿的资源合理开发利用和环境保护提高到了相当重要的位置。

国外在对尾矿的开发利用方面强调了以下几点:

(一)加强对尾矿资源和环境的综合勘查评价

尾矿作为人工矿床在其开发利用之前必须要进行勘查评价。与传统矿床的勘查评价相比,人工矿床的勘查评价是以资源和环境为中心展开的。包括对人工矿床全部物质组分的可用性和可处置性评价,查明其化学成分、矿物成分、有用组分类型和含量及其赋存状态、颗粒大小和分布、产量和储量以及工艺性能等,为尾矿的开发利用提供依据。同时尾矿也是环境污染源,从这一角度也需要对尾矿进行勘查评价,查明各种有害组分及其含量和赋存状态、污染机理及环境危害程度,为环境综合治理提供依据。同时建立尾矿资源环境综合信息数据库,为尾矿开发利用和环境治理提供服务。

这些研究工作在矿业发达国家也是在20世纪60年代开始陆续进行的。迄今大多数国家至少已完成了一轮重点矿山的尾矿资源和环境的综合勘查评价工作。前苏联通过尾矿资源勘查评价,于20世纪80年代初在建筑材料工业部建立了国家级采矿工业联合体尾矿数据库,其中反映了采、选企业生产的全部尾矿,对尾矿的物理性质和化学性质进行了分析,并且根据其物理、化学性质等,对尾矿作为原料生产建材和其他材料的适应性进行了分析,数据库的资料提供各个部门使用。

(二)研制选、冶新工艺,回收各种有用组分

由于尾矿中有用组分含量低、粒度细、嵌布复杂,用传统的选矿工艺和设备难以高效回收有用组分。因此,20 世纪70 年代以来,前苏联和东欧、美国、加拿大、英国、德国、日本、南非和澳大利亚等国针对尾矿资源的特点,开展选、冶新工艺和新设备的研究,建立了一批二次选矿厂,从尾矿中再选了大量有用组分。如哈萨克斯坦巴尔喀什选矿厂采用浮选、再磨和精选流程,从尾矿中回收铜和钼,并得到绢云母精矿;美国明尼苏达州的安尼斯山的二次选矿厂,年处理尾矿100 万t,可从中生产出20 万t 含铁60%的铁精矿;美国采用药剂和细菌浸出法从尾矿中回收铜、金等组分,用高梯度磁选从含铁很低(<17.7%)的细粒尾矿中回收铁。美国目前从尾矿中回收的铜已占其铜总产量的10%。产金大国南非估计有34 亿t 含金品位在0.2~2g/t 的金矿尾矿,同时每年还产出8000 万t 尾矿,为了开发利用其巨量尾矿,南非已于1985 年兴建了世界上最大的尾矿处理工程——Ergo 尾矿处理厂,其月处理尾矿量高达200 万t,从含金尾矿中回收金、铀等多种有用组分。加拿大提敏斯工程是世界上仅次于南非Ergo 尾矿处理厂的含金尾矿再处理工程,采用高压水枪回采尾矿-化学混合浮选-硫化物精矿细磨-氰化浸出-炭浆吸附工艺流程回收金,月处理尾矿量达100 万t。智利楚基卡马塔铜矿山采用大浸出槽硫酸浸出-电解工艺,从堆存多年的尾矿中回收铜,每年从中产出铜5.25万t,已从尾矿中累计回收了90万t 铜。

总之,世界各国通过新技术、新工艺的研究,在尾矿有用组分的回收方面均获得了良好的经济效益。

(三)研发尾矿新材料和新产品,高效整体利用尾矿

利用从尾矿中选出的组分,特别是某些非金属组分,进行深加工,开发其某些特殊性能,制造高附加值产品。因为人工矿床的物质组分有一很大特点,即它将其原生矿石中的脉石矿物转化成了人工矿床中的矿石矿物。国外许多功能陶瓷、复合陶瓷、化工产品等有一部分是从尾矿中再选矿物深加工获得的。

仅管可以从尾矿中多次再选有用组分,但这些组分总还是少数,剩下的无再选价值的尾矿还是占很大的比例,开发利用这些体积庞大的最终尾矿是尾矿开发利用的重要方向,也就是通常指的尾矿的整体利用。

尾矿的整体利用很大部分是应用于建材工业中,作为建材原料。因为尾矿是矿石经过选矿过程中的破碎、磨矿、分选等工序的产物,原生矿石中的脉石矿物在粒度、嵌布特征、富集程度等方面发生了变化。矿物多为粒径<0.5mm 的细小颗粒,与传统建筑用砂、建材粘土、陶瓷玻璃原料组分很接近,实际上是一种已加工成微细粒的天然混合物,稍加以调配即可用于生产。如高硅尾矿(SiO2>60%) 可用作建筑材料、公路用砂、陶瓷、玻璃、微晶玻璃花岗石及硅酸盐新材料原料。高铁(Fe2O3>15%)或含有多种金属的尾矿可作为色瓷、色釉、水泥配料及新型材料原料等。20世纪60年代,前苏联已开始了尾矿建材的研究和生产。例如,乌克兰克里沃罗格铁矿积存的5亿多吨尾矿,他们除将尾矿进行适当分级后用作混凝土的粗细骨料外,还用细粒级的尾矿生产硅酸盐建材制品。俄罗斯库尔斯克铁矿则建起了以尾矿为主要原料的水泥厂和玻璃厂。俄罗斯卡奇卡纳尔钒钛磁铁矿,利用尾矿制造铸石和酸性土壤肥料,以及利用废石做建筑材料。加拿大魁北克矿山用磨细的尾矿烧制出耐火硅砖。美国绝大多数尾矿被用作混凝土填料和铺路材料,以及用铁燧石岩尾矿制成轻质砖。日本将铁尾矿与10%的硅藻土混合,烧制成轻质骨料。乌克兰将含铁石英岩尾矿加以分级,大于0.14mm 的作为建筑用砂,小于0.04mm 的用来生产气孔玻璃和泡沫玻璃,0.14~0.04mm 的用作混凝土填充料和制作泡沫混凝土材料。

尾矿整体利用这一方向的研究起步于20 世纪60 年代,到70 至80 年代,已在部分国家实现了部分产品大规模工业化生产。在前苏联、日本、美国和少数东欧国家,以尾矿为主料制造微晶玻璃,先后于70 年代和80 年代投入工业化生产,产品广泛应用于建筑装饰等领域。前苏联等国用尾矿制造铸石产品,如管材、板材和其他铸件,因这种铸石产品具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、低的导热性和基本不导电等特点而在许多应用领域取代了传统铸造产品和其他材料。

此外,尾矿还被用作矿物肥料和土壤改良剂,以及用于井下回采充填和造地绿化等。

根据尾矿的资源特点,以不同层次开发利用尾矿资源,最终达到矿山无废生产的目标。

三、我国尾矿开发利用现状

我国尾矿资源开发利用的研究程度和实际利用水平都明显落后于某些发达国家,不过近年来这种局面已有了明显的改变。尾矿资源开发利用和环境综合治理已受到我国政府部门的高度重视。20 世纪80 年代以来我国政府和有关部门陆续颁布了《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》、《中华人民共和国矿产资源法》、《全国环境保护工作纲要》和《中国二十一世纪议程》等一系列涉及尾矿资源环境问题的法规和政策性文件,强调了尾矿的资源性和对环境的危害性,以及其开发利用的重要性。特别是《中国二十一世纪议程》,已将尾矿从潜在资源提高到现实资源的地位,把尾矿的处置、管理及资源化示范工程列入到中国21 世纪议程中的优先项目计划,推动了我国对尾矿资源的开发利用和对环境的综合治理。1990 年,成立了我国首家尾矿利用研究机构——中国地质科学院尾矿利用技术中心。1992 年还在厦门专门召开了全国矿山废渣综合利用技术交流会,总结了我国尾矿利用方面的技术成就,明确了尾矿利用的方向。

 

1 2 下一页

分享到:2

本网文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。

您看完此刻的感受是
 
    提供钨矿、萤石矿、铁矿、钛铁矿、磷矿、铅锌矿、铜矿、金矿、锡矿实验室选矿浮选试验,白钨矿、萤石矿、锡矿、氧化铅锌、钛铁矿、长石除铁浮选剂,环保无毒提金剂,长沙鸿顺矿业科技有限公司电话:18975182323
 
 
 
[ 尾矿管理搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ] [ 返回顶部 ]


 

 
推荐文章
点击排行
黄金广告
在线客服 | 点击这里给我发消息 点击这里给我发消息 | 官方交流群:80468415 | 湘ICP备08002601号
长沙鸿顺矿业科技有限公司 地址:湖南省长沙市岳麓区含浦象嘴路29号 电话:18975182323
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)