【文章內(nèi)容簡介】 劑、尾礦整體利用等方面已經(jīng)取得了實(shí)用性成果。 在國外 ,一些鐵礦選廠主要采用高梯度磁選機(jī) ,從弱磁選、重選和浮選尾礦中尾礦回收利用項(xiàng)目可行性研究報告 第 14 頁 共 39 頁 回收細(xì)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(dá)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(dá) 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(jìn)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?？ㄆ婵菭柌蛇x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(jìn)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(jìn)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(qiáng)度和硬度 ,并符合大多數(shù)的 EN 標(biāo)準(zhǔn) ,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 美、俄等一些礦業(yè)發(fā)達(dá)國家對尾礦進(jìn)行回收利用的研 究工作開展較早 ,目前一些礦山已實(shí)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(yuǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(shí)施 ,或者說從經(jīng)濟(jì)上講還行不通。有相當(dāng)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(jì)效益尾礦回收利用項(xiàng)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(yuǎn)考慮 ,資金投入不足。 長期以來 ,尾礦利用項(xiàng)目在資金上得不到保證 ,投入嚴(yán)重不足。我國專項(xiàng)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(fèi) ,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(diǎn)對尾礦資源進(jìn)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(yàn) ,研制成功了一批較成熟的技術(shù)和裝備。對這些進(jìn)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(jìn)行一些補(bǔ)充擴(kuò)大試驗(yàn)。鑒于我國各礦山尾礦在化學(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、環(huán)境效益上都將是十分巨大的 ,是我國國民經(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(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(jìn)水平的差距。 第三章 項(xiàng)目投資分析 尾礦回收利用項(xiàng)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(xiàng)目投資機(jī)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(diǎn)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(fèi)非常嚴(yán)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(jì) , 2020 年 ,我國礦業(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。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(yán)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(kuò)大內(nèi)需十措施，確定 4 萬億元投資計(jì)劃。 擴(kuò)大內(nèi)需政策的出臺，將 極大刺激消費(fèi)升級，為鋁業(yè)行業(yè)擴(kuò)大了市場空間。 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)中國經(jīng)濟(jì)下行風(fēng)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(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(xiàng)目內(nèi)在劣勢 專業(yè)人才缺乏。 缺乏一定的運(yùn)營經(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 尾礦回收利用項(xiàng)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(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。我國礦山尾礦排放量大 ,據(jù)統(tǒng)計(jì) , 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(dá)到 6 億 t。我國礦山的尾礦中 ,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礦物的回收。雖然細(xì)尾礦對某些建材制品的強(qiáng)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(diǎn)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(jī)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(xiàng)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(jì)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(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 ,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(yán)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(xué)遷移時 ,將會對大氣和水土造成嚴(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)墾的尾礦庫表面的砂塵可被風(fēng)吹到尾礦庫周圍 ,有時甚至形成礦塵暴 ,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生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。目前 ,我國因尾礦造成的直接污染面積已達(dá)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(xué)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(xué)行為。 尾礦的礦物組成 在尾礦的整體開發(fā)利用方面 , 以陜南旬陽某礦的尾礦為例 , 該尾礦的化學(xué)多項(xiàng)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(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。 尾礦回收利用項(xiàng)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(xué)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(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(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(dāng)前世界尾礦年總排量約 50 億噸，我國在 2020 年已達(dá) 6 億噸左右。我