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      尾礦價值幾何?有哪些綜合利用途徑?2020-12-15 16:30:13

      導讀:尾礦是選礦作業中產生的有用組分含量低且目前無法經濟用于工業生產的組分,也是工業固體廢棄物中的主要組成成分。目前,世界各國每年采出的金屬礦、非金屬礦、煤和黏土等產量巨

      尾礦是選礦作業中產生的有用組分含量低且目前無法經濟用于工業生產的組分,也是工業固體廢棄物中的主要組成成分。目前,世界各國每年采出的金屬礦、非金屬礦、煤和黏土等產量巨大,由此產生的尾礦數量也是相當巨大。

      我國尾礦在大宗工業固體廢物中占據主要部分,占比超三成。2019年我國產生的各類大宗工業固體廢物中尾礦占比34.39%,是近年來的新低;其次是煤矸石、粉煤灰和冶金渣,分別占18.28%17.31%和17.85%,這四類工業固體廢物占了總量的87.83%。

      我國尾礦產量、堆存量巨大,大量有價值的礦產資源存留于尾礦中,所以首先要根據成分分析,非常大限度的回收尾礦中的有價組分,之后選擇利用余下的尾礦制備建材系列制品及填充工程的填充料。
      尾礦有哪些綜合利用途徑?

      (1)尾礦二次選別

      尾礦總量大,種類多,下面以鐵尾礦、銅尾礦、鉛鋅尾礦和稀土尾礦為例進行介紹:
      對于鐵尾礦的二次選別,目前已經有了較為成熟的工藝對其中的鐵礦物進行回收,并獲得質量較好的鐵精礦。針對鐵尾礦磁性較弱的特點,預富集-磁選-反浮選和磁化焙燒-磁選工藝目前已成為較為流行的鐵尾礦二次選別方法,這兩種方法對TFe品位低、嵌布粒度細的鐵尾礦處理效果比較顯著,得到的精礦產品鐵品位普遍在55%-67%之間,金屬鐵的回收率較高,產品具有較高的經濟價值。
      對于銅尾礦而言,其二次選別方式有還原劑還原焙燒-磨礦-磁選工藝、浮選和浸出工藝。還原焙燒-磨礦-磁選工藝是通過還原劑將銅尾礦中的銅和鐵等金屬還原成金屬單質,再將其磨細,末了利用磁選進行回收;浮選可通過采用不同工序和藥劑實現銅尾礦中有用組分的二次選別;化學浸出工藝可以實現銅尾礦中的多種有價金屬的回收利用。
      鉛鋅尾礦中鉛、鋅等金屬的品位都比較高,具有較高的回收價值,因而對其二次分選是有意義的。鉛鋅尾礦二次選別方式種類很多,除了傳統的選礦工藝外,還有很多新技術,如磁化焙燒-磁選工藝,此種工藝能有效回收金屬鐵,同時對其他金屬也有一定的富集作用;離心重介質分離技術可以將鉛鋅尾礦分成輕重兩種部分,較重的部分中含有絕大部分有用礦物,可在之后繼續進行處理回收;化學浸出是傳統浸出工藝,基本可以實現鉛鋅的全部回收;微生物浸出是利用細菌對鉛鋅尾礦浸出的新工藝,其浸出率相較于化學浸出較低,但二次污染少。
      稀土是國家重要戰略資源,稀土尾礦中含有大量有用礦物,特別是REO,必須將其盡可能回收。稀土尾礦的二次選別方式既有傳統選礦工藝,如單一浮選、浮團聚磁選和浮選-磁選-重選聯合工藝,也有超重力-焙燒、磁化焙燒-磁選等新工藝,這些工藝都可以有效地回收稀土尾礦中REO等有價組分。
      總的來說,尾礦的二次選別可以將尾礦中的有價金屬盡可能分選出來,實現尾礦的資源化利用;同時,尾礦二次選別可以大量消納尾礦,實現變廢為寶。

      (2)尾礦用作建材原料
      尾礦中含有的Si、Al等元素是生產建材必不可少的成分,因此尾礦是可以用作建材生產的原材料。
      目前,國家提倡裝備式建筑,禁止開山采石,建議對固廢進行資源化利用,促進固廢的高效利用。將尾礦用作建材原料既可以實現尾礦的大宗消納,同時也可以固化/穩定化尾礦中的有害物質,阻止有害物質的遷移。目前,尾礦主要被用作混凝土和陶瓷等建材的原料。
      尾礦因其所含成分可以滿足建材制造的要求,只需經過一些工藝處理,如燒結、養護等,就可以獲得符合國家相關標準的建筑材料,所以用尾礦生產制備高附加值建筑材料是實現尾礦綜合利用的一個極好的途徑。使用尾礦制備建筑材料可以消納大量尾礦,實現尾礦的高值化利用。
      (3)尾礦在農業生產上的應用
      尾礦在農業上的應用主要有三種,分別是制備化肥、用作土壤改良劑和尾礦復墾。
      尾礦中通常都含有植物生長所必需的微量元素,如Zn、Mn、Cu、Mo、V、B、Fe和P等,經過一系列的處理,可以將尾礦制成化肥,此種化肥可以改善土壤結構,提高土壤肥力,能夠使作物茁壯成長,并實現農業增產。
      尾礦用作土壤改良劑的主要原理就是尾礦含有的組分可以與土壤中的有害物質發生反應,阻止土壤中的有害物質遷移,有效修復被污染的土壤,減少污染物的遷移,在修復環境的同時,也消納了尾礦,實現了以廢治廢。
      尾礦復墾也是尾礦在農業生產上的一個重要應用。目前,尾礦的復墾常采用的是生物法或微生物法,使用這兩種方法可以降低土壤中可溶性重金屬含量,實現重金屬的穩定化。國外常使用生物法或微生物法對尾礦進行復墾/修復,尾礦的復墾率理想可達80%。國的尾礦復墾/修復起步較晚,但發展還是較為迅速。國家有關部門發布了相關規定,對尾礦復墾的發展起到了很大的促進作用。

      (4)尾礦回填
      尾礦回填可以大量消納尾礦,是一種極為有效的尾礦減量化利用技術。尾礦回填的技術種類很多,其中目前較為常用的就是膠結充填技術,此種技術是將細砂等惰性材料和適量凝膠材料,加水混合制成充填材料,能提高地采回采率。尾礦回填中尾礦常與其他固體廢物一起制備填充材料,回填到礦山采空區或其他由于工程建設產生的地下空區。
      以尾礦回填采空區,可以代替原本的水泥膠結填充體,此種方法不僅可以消納大量尾礦,還可以降低回填成本。當前,尾礦常與具有一定活性的工業廢物如冶煉渣一起混合制備回填膠砂,可以實現全尾膠結填充,既滿足了回填的技術要求,還綜合利用了工業廢棄物,具有發展前景。目前利用尾礦作膠結材料填充采空區已經取得了一些成功。

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