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尾矿价值几何?有哪些综合利用途径?2020-12-15 16:30:13

导读:尾矿是选矿作业中产生的有用组分含量低且目前无法经济用于工业生产的组分,也是工业固体废弃物中的主要组成成分。目前,世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤和黏土等产量巨

尾矿是选矿作业中产生的有用组分含量低且目前无法经济用于工业生产的组分,也是工业固体废弃物中的主要组成成分。目前,世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤和黏土等产量巨大,由此产生的尾矿数量也是相当巨大。

我国尾矿在大宗工业固体废物中占据主要部分,占比超三成。2019年我国产生的各类大宗工业固体废物中尾矿占比34.39%,是近年来的新低;其次是煤矸石、粉煤灰和冶金渣,分别占18.28%17.31%和17.85%,这四类工业固体废物占了总量的87.83%。

我国尾矿产量、堆存量巨大,大量有价值的矿产资源存留于尾矿中,所以首先要根据成分分析,非常大限度的回收尾矿中的有价组分,之后选择利用余下的尾矿制备建材系列制品及填充工程的填充料。
尾矿有哪些综合利用途径?

(1)尾矿二次选别

尾矿总量大,种类多,下面以铁尾矿、铜尾矿、铅锌尾矿和稀土尾矿为例进行介绍:
对于铁尾矿的二次选别,目前已经有了较为成熟的工艺对其中的铁矿物进行回收,并获得质量较好的铁精矿。针对铁尾矿磁性较弱的特点,预富集-磁选-反浮选和磁化焙烧-磁选工艺目前已成为较为流行的铁尾矿二次选别方法,这两种方法对TFe品位低、嵌布粒度细的铁尾矿处理效果比较显著,得到的精矿产品铁品位普遍在55%-67%之间,金属铁的回收率较高,产品具有较高的经济价值。
对于铜尾矿而言,其二次选别方式有还原剂还原焙烧-磨矿-磁选工艺、浮选和浸出工艺。还原焙烧-磨矿-磁选工艺是通过还原剂将铜尾矿中的铜和铁等金属还原成金属单质,再将其磨细,末了利用磁选进行回收;浮选可通过采用不同工序和药剂实现铜尾矿中有用组分的二次选别;化学浸出工艺可以实现铜尾矿中的多种有价金属的回收利用。
铅锌尾矿中铅、锌等金属的品位都比较高,具有较高的回收价值,因而对其二次分选是有意义的。铅锌尾矿二次选别方式种类很多,除了传统的选矿工艺外,还有很多新技术,如磁化焙烧-磁选工艺,此种工艺能有效回收金属铁,同时对其他金属也有一定的富集作用;离心重介质分离技术可以将铅锌尾矿分成轻重两种部分,较重的部分中含有绝大部分有用矿物,可在之后继续进行处理回收;化学浸出是传统浸出工艺,基本可以实现铅锌的全部回收;微生物浸出是利用细菌对铅锌尾矿浸出的新工艺,其浸出率相较于化学浸出较低,但二次污染少。
稀土是国家重要战略资源,稀土尾矿中含有大量有用矿物,特别是REO,必须将其尽可能回收。稀土尾矿的二次选别方式既有传统选矿工艺,如单一浮选、浮团聚磁选和浮选-磁选-重选联合工艺,也有超重力-焙烧、磁化焙烧-磁选等新工艺,这些工艺都可以有效地回收稀土尾矿中REO等有价组分。
总的来说,尾矿的二次选别可以将尾矿中的有价金属尽可能分选出来,实现尾矿的资源化利用;同时,尾矿二次选别可以大量消纳尾矿,实现变废为宝。

(2)尾矿用作建材原料
尾矿中含有的Si、Al等元素是生产建材必不可少的成分,因此尾矿是可以用作建材生产的原材料。
目前,国家提倡装备式建筑,禁止开山采石,建议对固废进行资源化利用,促进固废的高效利用。将尾矿用作建材原料既可以实现尾矿的大宗消纳,同时也可以固化/稳定化尾矿中的有害物质,阻止有害物质的迁移。目前,尾矿主要被用作混凝土和陶瓷等建材的原料。
尾矿因其所含成分可以满足建材制造的要求,只需经过一些工艺处理,如烧结、养护等,就可以获得符合国家相关标准的建筑材料,所以用尾矿生产制备高附加值建筑材料是实现尾矿综合利用的一个极好的途径。使用尾矿制备建筑材料可以消纳大量尾矿,实现尾矿的高值化利用。
(3)尾矿在农业生产上的应用
尾矿在农业上的应用主要有三种,分别是制备化肥、用作土壤改良剂和尾矿复垦。
尾矿中通常都含有植物生长所必需的微量元素,如Zn、Mn、Cu、Mo、V、B、Fe和P等,经过一系列的处理,可以将尾矿制成化肥,此种化肥可以改善土壤结构,提高土壤肥力,能够使作物茁壮成长,并实现农业增产。
尾矿用作土壤改良剂的主要原理就是尾矿含有的组分可以与土壤中的有害物质发生反应,阻止土壤中的有害物质迁移,有效修复被污染的土壤,减少污染物的迁移,在修复环境的同时,也消纳了尾矿,实现了以废治废。
尾矿复垦也是尾矿在农业生产上的一个重要应用。目前,尾矿的复垦常采用的是生物法或微生物法,使用这两种方法可以降低土壤中可溶性重金属含量,实现重金属的稳定化。国外常使用生物法或微生物法对尾矿进行复垦/修复,尾矿的复垦率理想可达80%。国的尾矿复垦/修复起步较晚,但发展还是较为迅速。国家有关部门发布了相关规定,对尾矿复垦的发展起到了很大的促进作用。

(4)尾矿回填
尾矿回填可以大量消纳尾矿,是一种极为有效的尾矿减量化利用技术。尾矿回填的技术种类很多,其中目前较为常用的就是胶结充填技术,此种技术是将细砂等惰性材料和适量凝胶材料,加水混合制成充填材料,能提高地采回采率。尾矿回填中尾矿常与其他固体废物一起制备填充材料,回填到矿山采空区或其他由于工程建设产生的地下空区。
以尾矿回填采空区,可以代替原本的水泥胶结填充体,此种方法不仅可以消纳大量尾矿,还可以降低回填成本。当前,尾矿常与具有一定活性的工业废物如冶炼渣一起混合制备回填胶砂,可以实现全尾胶结填充,既满足了回填的技术要求,还综合利用了工业废弃物,具有发展前景。目前利用尾矿作胶结材料填充采空区已经取得了一些成功。

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