【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一些補(bǔ)充擴(kuò)大試驗(yàn)。鑒于我國(guó)各礦山尾礦在化學(xué)組成和物化性質(zhì)方面差異較大 ,應(yīng)因地制宜進(jìn)行綜合利用工作 ,使其穩(wěn)妥有序地推開 ,建立生產(chǎn)示范線 ,組織工業(yè)化生產(chǎn)。待取得經(jīng)驗(yàn)后 ,再在全國(guó)推廣。將金屬尾礦作為復(fù)合資源進(jìn)行二次開發(fā)利用 ,這在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益上都將是十分巨大的 ,是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重要舉措之一。確實(shí)是一件功于子孫、利于當(dāng)代的大好事。但是 ,它也是一個(gè)較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程問(wèn)題 ,牽涉面很廣。搞好尾礦綜合利用 ,還有許多技術(shù)問(wèn)題需要解決 ,因此必須加大科技攻關(guān)力度 ,應(yīng)重點(diǎn)解決尾礦中伴生元素 的綜合回收技術(shù) ,經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)高附加值以及大宗用量的尾礦產(chǎn)品的實(shí)用技術(shù)等 ,開展尾礦礦物工藝學(xué)研究。國(guó)家應(yīng)大力支 持尾礦利用科技攻關(guān)工作 ,通過(guò)科技攻關(guān)及成果推廣 ,逐步提高我國(guó)工業(yè)固體廢棄物綜合利用的整體水平 ,縮小與世界先進(jìn)水平的差距。 第三章 項(xiàng)目投資分析 鋁業(yè)企業(yè)尾礦回收利用項(xiàng)目投資機(jī)會(huì) 尾礦回收利用空間巨大。礦產(chǎn)資源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一 ,其主要特點(diǎn)是不可再生和短期內(nèi)不可替代性。我國(guó) 90%的能源和 80%的原材料來(lái)自礦產(chǎn)資源。隨著我國(guó)工業(yè)化的迅速發(fā)展 ,礦產(chǎn)資源的需求將日益俱增 ,但是在 礦產(chǎn)資源開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中 ,資源損失和浪費(fèi)非常嚴(yán)重。不僅如此 ,礦產(chǎn)資源開發(fā)過(guò)程中丟棄大量的廢石和尾礦也造成環(huán)境污染。因受選礦技術(shù)水平、生產(chǎn)設(shè)備的制約 ,據(jù)統(tǒng)計(jì) , 2020 年 ,我國(guó)礦業(yè)生產(chǎn)的尾礦已達(dá)到 80 億 t 以上 ,并呈逐年增加的趨勢(shì)。尾礦不僅占用大量土地 ,而且也給人類生產(chǎn)、生活帶來(lái)了嚴(yán)重污染和危害 ,現(xiàn)已受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。同時(shí) ,隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用 ,礦石日益貧乏 ,尾礦作為二次資源再利用也已受到世界各國(guó)的重視。 國(guó)家政策支持。 法規(guī)政策支持、稅收政策支持、資金支持、其他優(yōu)惠政策。 國(guó) 務(wù)院出臺(tái)擴(kuò)大內(nèi)需十措施，確定 4 萬(wàn)億元投資計(jì)劃。擴(kuò)大內(nèi)需政策的出臺(tái)，將極大刺激消費(fèi)升級(jí)，為鋁業(yè)行業(yè)擴(kuò)大了市場(chǎng)空間。 尾礦回收利用項(xiàng)目外部不利條件 全球金融危機(jī)引發(fā)中國(guó)經(jīng)濟(jì)下行風(fēng)險(xiǎn)加大，鋁業(yè)市場(chǎng)需求有些萎縮，鋁產(chǎn)品價(jià)格還在低位震蕩。 尾礦回收利用還沒(méi)有健全的法律法規(guī)體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 行業(yè)管理機(jī)制不完善，處理技術(shù)較落后。 尾礦回收利用項(xiàng)目?jī)?nèi)在優(yōu)勢(shì) 管理優(yōu)勢(shì)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 行業(yè)資源優(yōu)勢(shì)。 產(chǎn)業(yè)鏈資源整合優(yōu)勢(shì)。 尾礦回收利用項(xiàng)目?jī)?nèi) 在劣勢(shì) 專業(yè)人才缺乏。 缺乏一定的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)及管理模式。 信息管理與溝通成本、運(yùn)輸成本高。 第四章 項(xiàng)目主要技術(shù)分析 尾礦及其特性 尾礦的特點(diǎn) 尾礦是礦石經(jīng)選出有用礦物后 ,剩余的殘?jiān)? 一、是豐富的二次資源。我國(guó)礦山尾礦排放量大 ,據(jù)統(tǒng)計(jì) , 2020 年前 ,我國(guó)尾礦總量為 50. 26 億 t,占地 6. 5 萬(wàn) km2 , 2020 年后 ,我國(guó)每年排放尾礦達(dá)到 6億 t。我國(guó)礦山的尾礦中 ,鐵礦尾礦量達(dá) 26 億多噸 ,主要有色金屬尾礦量達(dá) 21 億多噸 ,黃金尾礦量達(dá) 2. 7 億多噸。金礦尾礦中含金為 0. 2～ 0. 6g/ t,鐵礦尾礦的全鐵品位 8% ～ 12% ,銅礦尾礦含銅 0. 02%～ 0. 1% ,鉛鋅礦尾礦含鉛鋅 0. 2% ～ 0. 5%,尾礦中還有大量的有用成分。因此 ,隨著礦業(yè)的蓬勃發(fā)展 ,尾礦不斷增加 ,這是一個(gè)尚未被挖掘且潛力很大的二次資源 ,若能充分加以開發(fā)和利用 ,可創(chuàng)造出不可估量的財(cái)富。 二、粒度細(xì)、泥化嚴(yán)重。我國(guó)多數(shù)礦石嵌布粒度細(xì) ,共生復(fù)雜 ,為獲得高品位精礦 ,多數(shù)采用細(xì)磨后選別。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,細(xì)粒尾礦中粒度小于 0. 074mm 占 50%。如西石門鐵礦的細(xì)粒尾礦 , 0. 074mm 就占 70% ,這樣的尾礦不需要磨礦就可直接進(jìn)行回收和加工利用。由于尾礦是選別后的剩余物 ,含有大量的礦泥 ,且礦泥以細(xì)粒、微細(xì)粒形式存在 ,嚴(yán)重影響尾礦中的有價(jià)礦物的回收。雖然細(xì)尾礦對(duì)某些建材制品的強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生不利影響 ,但只要能根據(jù)其粒度、性質(zhì)找出不同的回收利用途徑 ,也會(huì)發(fā)揮很大的作用。 三、資源量大、種類繁多。由于我國(guó)礦床的成礦條件不同、礦床成因各異 , 故相應(yīng)礦石的尾礦性質(zhì)也不同。尾礦種類繁多 ,性質(zhì)復(fù)雜 ,以鐵礦山為例 ,鞍山式鐵尾礦中 90%是石英和綠泥石、角閃石、云母、長(zhǎng)石、白云石、和方解石等硅酸鹽礦物 。馬鋼所屬礦山的尾礦以透輝石、陽(yáng)起石、磷灰石、長(zhǎng)石、石膏、高嶺土、黃鐵礦為主 ,含鋁量較高 。大冶、攀枝花、白云鄂博等礦山尾礦中含有銅、鈷、釩、鈦 ,有的含有價(jià)值很高的貴金屬和 稀土元素 等。在尾礦的開發(fā)利用中 , 不僅要根據(jù)其性質(zhì)、特點(diǎn)尋找加工利用的有效途徑 ,而且要考慮尾礦中的有價(jià)組分的合理回收 ,只有兩者有機(jī)地結(jié)合 ,才能使我國(guó)尾礦資源得到全面的開發(fā)利用。 尾礦的危害 隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅 速發(fā)展和對(duì)礦產(chǎn)品需求大幅度的增加 ,礦業(yè)開發(fā)規(guī)模隨之加大 ,尾礦的排放、堆積量越來(lái)越大。而大量堆存的尾礦給礦業(yè)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)等造成不少的難題 ,對(duì)礦山及周圍的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的影響。 目前 ,我國(guó)尾礦的綜合利用率僅為 7%左右 ,大量的尾礦只能長(zhǎng)期堆放在尾礦庫(kù) ,有些邊遠(yuǎn)地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦山選廠甚至直接將尾礦排放到大自然中。例如陜西省的幾十座鐵礦山 , 只有 1 /10 建有尾礦庫(kù) ,其他尾礦均排入河溝 ,漫積成災(zāi) ,即使排放到尾礦庫(kù)的尾礦 ,也對(duì)礦山周邊地區(qū)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。尾礦在受到腐蝕時(shí) ,以及尾礦中的可遷移元素發(fā)生化學(xué)遷移時(shí) ,將 會(huì)對(duì)大氣和水土造成嚴(yán)重污染 ,并導(dǎo)致土壤退化 ,植被破壞甚至直接威脅到人畜的生命安全 。未復(fù)墾的尾礦庫(kù)表面的砂塵可被風(fēng)吹到尾礦庫(kù)周圍 ,有時(shí)甚至形成礦塵暴 ,嚴(yán)重惡化了周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境 。尾礦中的有害成份也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。目前 ,我國(guó)因尾礦造成的直接污染面積已達(dá)到百萬(wàn)畝 ,間接污染土地面積 66. 7 余萬(wàn) hm2。 尾礦的性質(zhì) 尾礦的成分包括化學(xué)成分與礦物成分 , 無(wú)論何種類型的尾礦 , 主要組成元素 , 不外乎 O、 Si 、 Ti 、 Al 、 Fe 、 Mn 、 Mg、 Ca 、 Na 、 K、 P 等幾種。但它們?cè)诓煌愋?的尾礦中 , 含量差別很大 , 且具有不同的結(jié)晶化學(xué)行為。 尾礦的礦物組成 在尾礦的整體開發(fā)利用方面 , 以陜南旬陽(yáng)某礦的尾礦為例 , 該尾礦的化學(xué)多項(xiàng)分析見(jiàn)下表。 例如：某礦尾礦為長(zhǎng)英巖型 , 尾礦中金屬礦物為閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物以石英、長(zhǎng)石為主 , 其次為絹 云母、白云石、方解石等。尾礦的細(xì)度為 2200 目占 65 %左右。在尾礦中可綜合回收的有礦物為閃鋅礦 。 閃鋅礦一般呈暗紅色 , 粒徑 011～ 01074 mm。 鐵尾礦是一種復(fù)合礦物原料 ,是鐵礦石經(jīng)加工、磁選后以泥漿狀排放的礦物廢料。其成分包括化學(xué)成分和礦物成分 ,其主要成分是石英 ,主要含SiO2 ,Al2O3,Fe2O3 ,CaO,MgO 等 ,還含有少量其它如 K2O,Na2O 以及 S,P 等元素。 尾礦綜合利用的若干可能途徑 ．尾礦綜合利用途徑 尾礦是指礦石磨細(xì)選取有用成分后排放的尾礦漿脫水形成的 固體物料，多由硅酸鹽、碳酸鹽和多種化學(xué)元素組成，有粒度細(xì)、數(shù)量大、成本低、可利用性強(qiáng)的特點(diǎn)。按尾礦占入選礦石量計(jì)，黑色金屬、化工礦山為 50％，有色金屬為 70％～ 9 5％，鎢、鉬、鉭、黃金等稀貴金屬高達(dá) 9 9 ％，幾乎用多少礦石就出多少尾礦。通常建設(shè)礦山時(shí)就要建可容納全部生產(chǎn)期間排出尾礦的尾礦庫(kù)。其工程投資大，占農(nóng)田林地多，危害生態(tài)平衡，對(duì)周邊房舍、田、林有潛在威脅，一旦造成災(zāi)難會(huì)比水庫(kù)跨壩更嚴(yán)重。 19 8 7 年湖南某礦跨壩形成的泥石流曾使大量人員傷亡，覆蓋方圓十多公里良田難以復(fù)種。 我國(guó)礦業(yè)鋼鐵、有色金屬、煤炭等產(chǎn)量均居世界前茅，幾千座尾礦庫(kù)遍布全國(guó)。當(dāng)前世界尾礦年總排量約 50 億噸，我國(guó)在 2020 年已達(dá) 6 億噸左右。我國(guó)尾礦利用研究始于上世紀(jì) 8 0 年代，但當(dāng)今尾礦綜合利用率僅為 7% 左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家落后近 50 個(gè)百分點(diǎn)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，有色金屬礦產(chǎn)資源日趨短缺，精礦價(jià)格大幅上揚(yáng)，不少礦山開始研發(fā)尾礦綜合回收利用新工藝并取得進(jìn)展。 尾礦中所含有價(jià)成分的品種與數(shù)量主要取決于選礦的目標(biāo)和技術(shù)水平，其綜合利用不同于電子垃圾等回收利用，沒(méi)有社會(huì)廣泛收集的過(guò)程，在企業(yè)內(nèi)已有工藝技術(shù)基礎(chǔ)上就可實(shí)現(xiàn) ，成為生產(chǎn)過(guò)程的延續(xù)。迄今尾礦的綜合利用途徑可大致分為整體利用和綜合回收利用有價(jià)成分兩種。 尾礦的整體利用，早在上世紀(jì) 60 年代就已開始，至今大多是用尾礦做磚等建筑材料、礦井充填料、造田復(fù)墾、改善生態(tài)環(huán)境等。作填充材料也是一種將尾礦存于地下，待科技水平提高后再利用的做法。利用尾礦尤其是不含有害物質(zhì)的尾礦很適合用于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。對(duì)含有害物質(zhì)的尾礦，經(jīng)生化等方式處理，分解消除有害物質(zhì)后再整體用于造地等。 例如，在國(guó)內(nèi)，將鋁土礦細(xì)泥（無(wú)有害物質(zhì)）壓濾、干燥后送采空區(qū)形成 2～5m 厚基層，覆山坡土構(gòu)成耕地；某 金礦用壓濾后的尾礦掩埋卵石崗造地，植樹造林，一舉獲得綠化、減少水土流失和林木銷售收入諸多效果；某銅礦用尾礦庫(kù)培植螺旋藻，其螺旋藻干粉遠(yuǎn)銷境外；有的礦山將尾礦庫(kù)植樹綠化，建造公園和旱冰場(chǎng)等，都有較好的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益。在國(guó)外，如加拿大在 W abus 湖筑堤壩，向其中排放尾礦以減少污染并形成濕地和栽培植物，給湖水復(fù)原創(chuàng)造條件，值得借鑒。有色冶金工業(yè)常用冶金化工方法綜合回收利用尾礦有價(jià)成分并加工成各種產(chǎn)品。本文擬扼要回顧近些年來(lái)國(guó)內(nèi)有關(guān)采用冶金、化工技術(shù)，創(chuàng)新工藝，開展有色金屬尾礦綜合利用研發(fā)的進(jìn)展，供交流參考。 . 從尾礦綜合回收有價(jià)成分 尾礦中的有價(jià)成分，因限于科技水平而未能提取。上世紀(jì) 8 0 年代日本人得知浙江某礦山有需較大投資處理的尾礦，要低價(jià)購(gòu)買。當(dāng)?shù)刂鞴懿块T認(rèn)為可能其中有我們不知道的有價(jià)成分而沒(méi)出售，后來(lái)才知道確含多種稀貴組分。 從鎢鉬尾礦綜合回收鎢、鉬、鉍、銅、鋅。我國(guó)鎢礦儲(chǔ)量居世界之首，但僅能滿足 20～ 45 年的需要。迄今主要利用的是占我國(guó)鎢礦資源總量 30% 的黑鎢礦，其余 70％為較難利用的白鎢礦、黑白混合礦，開發(fā)白鎢資源對(duì)我國(guó)鎢業(yè)持續(xù)發(fā)展意義重大。欒川鉬礦探明儲(chǔ)量 21 億噸，伴生除白鎢 62 萬(wàn)噸外 、還有錸、金、銀等。多年來(lái)單一選別鉬，白鎢等稀貴金屬進(jìn)入尾礦。 2020 年回收白鎢工藝研發(fā)成功，投產(chǎn)后白鎢精礦年產(chǎn)能達(dá) 1 萬(wàn)噸。隨著白鎢回收技術(shù)的突破，貴金屬金、銀等的回收也已提上日程。最近廖德華等對(duì)某浮選尾礦（含鉬 % ，含 W % ）可選性進(jìn)行研究指出：輝鉬礦天然可浮性好，只要鉬單體解離 或暴露出部分表面就能被捕收上浮，而鎢細(xì)粒嵌布，很難跟脈石分離，故白鎢精選的關(guān)鍵在于調(diào)漿?！霸谶m當(dāng)?shù)哪?shù)下，濃漿調(diào)藥、足夠的攪拌時(shí)間是白鎢精選取得合格精礦的基礎(chǔ)?！庇醚芯看_定的浮選工藝，小型閉路試驗(yàn)?zāi)塬@得含％、回收率為 ％的白鎢精礦和含 Mo ％、回收率 % 的鉬精礦。 我國(guó)鎢礦多伴生鉬鉍，雖然在重選中能綜合回收一部分，但因二者的自然可浮性好，在鎢重選搖床作業(yè)可浮而入尾礦，綜合回收率很低。近來(lái)傅聯(lián)海等在低濃度粗粒度條件下成功從鎢重尾礦浮選出了鉬鉍，對(duì)細(xì)泥尾礦在濃縮后直接浮選也可回收鉬鉍，鉬精礦、鉍精礦品位分別達(dá) 5% 、 % ，鉬、鉍總回收率分別達(dá) % 、 % 。某鎢錫礦枱浮中尾礦鉬、銅、鋅品位較高，葉雪均等進(jìn)行綜合回收浮選研究，用“鉬銅 混浮 分離，鋅硫混浮 分離”流程進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果確認(rèn)：試樣所含鎢、錫、鉬、銅、鋅等均有較高回收價(jià)值；效果良好，所得鉬精礦、銅精礦、鋅精礦的主金屬回收率分別可達(dá) 9 8 .43% 、 9 % 、8 % 。鎢在各浮選產(chǎn)品的損失率僅 8 .59 ％，為后續(xù)重選回收鎢打下了基礎(chǔ)。 . 從多金屬硫化礦尾礦綜合回收絹云母、鐵、硫、鉛、鋅、銀、銻 銀山鉛鋅礦積存 1 000 多萬(wàn)噸尾礦，每年繼續(xù)排入新尾礦 50 萬(wàn)噸，該尾礦含絹云母 29 %～ 34% ，大多呈單體狀，粒度較細(xì)。采用先浮硫化礦后浮絹云母工藝，絹 云母回收率 60% 左右，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷絹云母粉 900 噸，獲 19 98 年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。永平銅礦對(duì)堆放近 30 年表面氧化的尾礦經(jīng)石灰調(diào) pH，二粗二掃單一浮硫獲品位 % 、回收率 % 的粗硫礦。瀾滄鉛礦選廠處理高硫 硫化鉛鋅銀礦石，其中銀含量為 160g /t，銀的硫化物主要跟鉛鋅礦物及黃鐵礦物致密共生。目前用高堿優(yōu)先浮選工藝只回收鉛和