【文章內(nèi)容簡介】 劑、尾礦整體利用等方面已經(jīng)取得了實用性成果。 在國外 ,一些鐵礦選廠主要采用高梯度磁選機 ,從弱磁選、重選和浮選尾礦中尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 14 頁 共 39 頁 回收細粒赤鐵礦。美國的 Sivas2Divrigi 選礦廠采用浮選法 ,在最佳浮選條件下從鐵尾礦中回收鈷、鎳和銅 ,回收率分別達到了鈷為 %, 鎳為 %, 銅為% 。印度采用水利旋力和磁力分離技術(shù)從鐵尾礦中回收含鐵 61%～ 65%的精礦。國外許多國家盡管人少地多 ,但對土地復(fù)墾十分重視。如德國、加拿大、美國、俄羅斯、澳大利亞等國家礦山的土地復(fù)墾率已達 80% 。鐵尾礦含鐵 11%, 而其中還含有少量磁鐵礦 ,具有載磁性能 ,對這類尾礦可進一步磁化而成磁尾土壤改良劑。如再摻入一定比例的 N,P,K 等 ,可磁化成磁尾復(fù)合肥 ,對植物生長非常有利。卡奇卡那爾采選公司的濕式磁選尾礦中含有鈣、鎂和硅的氧化物。用作土壤改良劑對 酸性土壤進行中和處理 ,氧化鎂作為一種肥料 ,已取得了較好效果。 MaitiSK 等的研究表明 :鐵尾礦上種植植被不僅有利于穩(wěn)定和減少水土流失 ,也促進了植被的生長。國外許多國家在尾礦制作建筑材料方面的研究和應(yīng)用也很多。土耳其的Cine2Milas 省用磁場、重力分離和浮選各種方法除去雜質(zhì) ,從鐵尾礦中篩選出鉀長石 ,優(yōu)質(zhì)鉀長石精礦用于陶瓷工業(yè)。印度利用鐵尾礦生產(chǎn)陶瓷地板和墻壁瓷磚 ,這些磚比傳統(tǒng)瓷磚具有較高的強度和硬度 ,并符合大多數(shù)的 EN 標準 ,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。 美、俄等一些礦業(yè)發(fā)達國家對尾礦進行回收利用的研 究工作開展較早 ,目前一些礦山已實現(xiàn)了無尾生產(chǎn)工藝。 尾礦回收利用問題分析 我國在尾礦綜合利用方面雖然取得了很大成績 ,但遠不能適應(yīng)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的要求 ,與國內(nèi)其他領(lǐng)域工業(yè)固體廢棄物的利用水平及國際先進水平相比 ,存在較大的差距。 尾礦綜合利用率偏低。 由于礦山設(shè)備陳舊、效率低 ,碎磨工藝技術(shù)落后 ,我國的礦產(chǎn)綜合利用率普遍較低 ,冶金、化工、石化、建材煤炭、核工業(yè)等行業(yè)的礦產(chǎn)綜合利用率平均低于 30%。就采選回收率而言 ,鐵礦為 67%。 高附加值產(chǎn)品少、缺乏市場競爭力。 目前 ,我國尾礦在 工業(yè)上的應(yīng)用 ,大多僅停留在尾礦中有價金屬的回收或直接作為砂石代用品銷售。有一些尾礦利用工藝技術(shù) ,雖然在技術(shù)上講是可行的 ,但由于工藝復(fù)雜 ,投資大、能耗高 ,目前還難以實施 ,或者說從經(jīng)濟上講還行不通。有相當部分的礦山 ,其尾礦利用所得產(chǎn)品的檔次較低 ,僅限于原料生產(chǎn)及加工利用 ,產(chǎn)品附加值低 ,生產(chǎn)規(guī)模也不大 ,經(jīng)濟效益尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 15 頁 共 39 頁 不理想。生產(chǎn)出的檔次較高的產(chǎn)品 ,生產(chǎn)成本又居高不下 ,缺乏競爭能力。 缺乏長遠考慮 ,資金投入不足。 長期以來 ,尾礦利用項目在資金上得不到保證 ,投入嚴重不足。我國專項資金支持資源綜合利用 ,融資渠道沒有 解決 ,再加上礦山行業(yè)普遍效益較差 ,尾礦利用資金籌措非常困難。目前盡管我國對綜合利用尾礦資源、改善人類生存環(huán)境的呼聲很高 ,并且國家相繼出臺了有關(guān)法律、法規(guī)。但仍然有不少礦山部門對尾礦利用與治理工作缺乏應(yīng)有的重視 ,只考慮眼前利益 , 急功近利 ,寧肯交納環(huán)境污染費 ,也不愿意投資尾礦利用與治理。這也是我國尾礦利用率不高、礦區(qū)土地復(fù)墾面積低的重要原因。 資源意識、環(huán)境意識不高。 尾礦利用的法律、法規(guī)建設(shè)落后 ,尾礦利用基礎(chǔ)管理薄弱 ,缺少尾礦利用的基礎(chǔ)資料等 ,皆成為制約尾礦利用的影響因素。 一些對策 我國尾礦量大、分布廣、性質(zhì)復(fù)雜 ,為了較全面、系統(tǒng)地掌握我國尾礦資源的狀況 ,應(yīng)按地域和尾礦本身的特點對尾礦資源進行分類分別提出其合理利用途徑。我國在尾礦的綜合利用方面 ,已取得了較大的成績 ,積累了一定的經(jīng)驗 ,研制成功了一批較成熟的技術(shù)和裝備。對這些進行及時總結(jié)并積極組織推廣應(yīng)用。如鐵元素等有價元素的再回收工藝和設(shè)備 ,利用尾礦生產(chǎn)各類建筑材料 ,利用尾礦作土壤改良劑和磁化復(fù)合肥 ,利用尾礦作充填材料、尾礦庫復(fù)墾植被和尾礦的綜合利用等技術(shù)。應(yīng)對這些工藝創(chuàng)造條件進行一些補充擴大試驗。鑒于我國各礦山尾礦在化學組成和物化性質(zhì) 方面差異較大 ,應(yīng)因地制宜進行綜合利用工作 ,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)驗后 ,再在全國推廣。將金屬尾礦作為復(fù)合資源進行二次開發(fā)利用 ,這在經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益上都將是十分巨大的 ,是我國國民經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重要舉措之一。確實是一件功于子孫、利于當代的大好事。但是 ,它也是一個較復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程問題 ,牽涉面很廣。搞好尾礦綜合利用 ,還有許多技術(shù)問題需要解決 ,因此必須加大科技攻關(guān)力度 ,應(yīng)重點解決尾礦中伴生元素的綜合回收技術(shù) ,經(jīng)濟地生產(chǎn)高附加值以及大宗用量的尾礦產(chǎn)品的實用技術(shù)等 ,開展尾礦 礦物工藝學研究。國家應(yīng)大力支持尾礦利用科技攻關(guān)工作 ,通過科技攻關(guān)及成果推廣 ,逐步提高我國工業(yè)固體廢棄物綜合利用的整體水平 ,縮小與世界先進水平的差距。 第三章 項目投資分析 尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 16 頁 共 39 頁 鋁業(yè)企業(yè)尾礦回收利用項目投資機會 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 ,其主要特點是不可再生和短期內(nèi)不可替代性。我國 90%的能源和 80%的原材料來自礦產(chǎn)資源。隨著我國工業(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)過程中 ,資源損失和浪費非常嚴重。不僅如此 ,礦產(chǎn)資源開發(fā)過 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 , 2020 年 ,我國礦業(yè)生產(chǎn)的尾礦已達到 80 億 t 以上 ,并呈逐年增加的趨勢。尾礦不僅占用大量土地 ,而且也給人類生產(chǎn)、生活帶來了嚴重污染和危害 ,現(xiàn)已受到全社會的廣泛關(guān)注。同時 ,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的重視。 國家政策支持。 法規(guī)政策支持、稅收政策支持、資金支持、其他優(yōu)惠政策。 國務(wù)院出臺擴大內(nèi)需十措施，確定 4 萬億元投資計劃。 擴大內(nèi)需政策的出臺，將 極大刺激消費升級，為鋁業(yè)行業(yè)擴大了市場空間。 尾礦回收利用項目外部不利條件 全球金融危機引發(fā)中國經(jīng)濟下行風險加大，鋁業(yè)市場需求有些萎縮，鋁產(chǎn)品價格還在低位震蕩。 尾礦回收利用還沒有健全的法律法規(guī)體系與技術(shù)標準。 行業(yè)管理機制不完善，處理技術(shù)較落后。 尾礦回收利用項目內(nèi)在優(yōu)勢 管理優(yōu)勢與技術(shù)優(yōu)勢。 行業(yè)資源優(yōu)勢。 產(chǎn)業(yè)鏈資源整合優(yōu)勢。 尾礦回收利用項目內(nèi)在劣勢 專業(yè)人才缺乏。 缺乏一定的運營經(jīng)驗及管理模式。 信息管理與溝通成本、運輸成本高。 第四章 項目主要技術(shù)分析 尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 17 頁 共 39 頁 尾礦及其特性 尾礦的特點 尾礦是礦石經(jīng)選出有用礦物后 ,剩余的殘渣。 一、是豐富的二次資源。我國礦山尾礦排放量大 ,據(jù)統(tǒng)計 , 2020 年前 ,我國尾礦總量為 50. 26 億 t,占地 6. 5 萬 km2 , 2020 年后 ,我國每年排放尾礦達到 6 億 t。我國礦山的尾礦中 ,鐵礦尾礦量達 26 億多噸 ,主要有色金屬尾礦量達 21 億多噸 ,黃金尾礦量達 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)造出不可估量的財富。 二、粒度細、泥化嚴重。我國多數(shù)礦石嵌布粒度細 ,共生復(fù)雜 ,為獲得高品位精礦 ,多數(shù)采用細磨后選別。據(jù)統(tǒng)計 ,細粒尾礦中粒度小于 0. 074mm 占 50%。如西石門鐵礦的細粒尾礦 , 0. 074mm 就占 70% ,這樣的尾礦不需要磨 礦就可直接進行回收和加工利用。由于尾礦是選別后的剩余物 ,含有大量的礦泥 ,且礦泥以細粒、微細粒形式存在 ,嚴重影響尾礦中的有價礦物的回收。雖然細尾礦對某些建材制品的強度會產(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 ,也會發(fā)揮很大的作用。 三、資源量大、種類繁多。由于我國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、陽起石、磷灰石 、長石、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)、特點尋找加工利用的有效途徑 ,而且要考慮尾礦中的有價組分的合理回收 ,只有兩者有機地結(jié)合 ,才能使我國尾礦資源得到全面的開發(fā)利用。 尾礦的危害 尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 18 頁 共 39 頁 隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展和對礦產(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、堆積量越來越大。而大量堆存的尾礦給礦業(yè)、環(huán)境及經(jīng)濟等造成不少的難題 ,對礦山及周圍的生態(tài)環(huán)境 帶來了巨大的影響。 目前 ,我國尾礦的綜合利用率僅為 7%左右 ,大量的尾礦只能長期堆放在尾礦庫 ,有些邊遠地區(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 ,其他尾礦均排入河溝 ,漫積成災(zāi) ,即使排放到尾礦庫的尾礦 ,也對礦山周邊地區(qū)環(huán)境造成了嚴重的影響。尾礦在受到腐蝕時 ,以及尾礦中的可遷移元素發(fā)生化學遷移時 ,將會對大氣和水土造成嚴重污染 ,并導致土壤退化 ,植被破壞甚至直接威脅到人畜的生命 安全 。未復(fù)墾的尾礦庫表面的砂塵可被風吹到尾礦庫周圍 ,有時甚至形成礦塵暴 ,嚴重惡化了周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境 。尾礦中的有害成份也對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害。目前 ,我國因尾礦造成的直接污染面積已達到百萬畝 ,間接污染土地面積 66. 7 余萬 hm2。 尾礦的性質(zhì) 尾礦的成分包括化學成分與礦物成分 , 無論何種類型的尾礦 , 主要組成元素 , 不外乎 O、 Si 、 Ti 、 Al 、 Fe 、 Mn 、 Mg、 Ca 、 Na 、 K、 P 等幾種。但它們在不同類型的尾礦中 , 含量差別很大 , 且具有不同的結(jié)晶化學行為。 尾礦的礦物組成 在尾礦的整體開發(fā)利用方面 , 以陜南旬陽某礦的尾礦為例 , 該尾礦的化學多項分析見下表。 例如：某礦尾礦為長英巖型 , 尾礦中金屬礦物為閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物以石英、長石為主 , 其次為絹云母、白云石、方解石等。尾礦的細度為 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。 尾礦回收利用項目可行性研究報告 第 19 頁 共 39 頁 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 括化學成分 和礦物成分 , 其主要成 分是石英 , 主要含SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 ,CaO,M gO 等 ,還含有少量其它如 K2O,Na 2O 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、碳酸鹽和多種化學元素組成，有粒度細、數(shù)量大、成本低、可利用性強的特點。按尾礦占入選礦石量計，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 9 9 ％，幾乎用多少礦石就出多少尾礦。通常建設(shè)礦山時就要建可容納全部生產(chǎn)期間排出尾礦的尾礦 庫。其工程投資大，占農(nóng)田林地多，危害生態(tài)平衡，對周邊房舍、田、林有潛在威脅，一旦造成災(zāi)難會比水庫跨壩更嚴重。 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，幾千座尾礦庫遍布全國。當前世界尾礦年總排量約 50 億噸，我國在 2020 年已達 6 億噸左右。我