矿山尾矿资源综合利用现状及前景分析

自然资源是人类生存与发展不可缺少的物质基础，资源、能源的短缺是全球经济发展、国际和平稳定的严峻挑战。随着世界经济的持续和迅速发展，资源、能源以及环境已经逐渐成为制约全球经济与社会可持续发展的三大瓶颈;转变经济增长方式和实现可持续发展已成为联合国部署的战略目标。矿山行业在这期间得到了快速发展，选厂的规模不断扩大，生产能力日益提高。随之而来的环境和资源压力也在不断加大，尾矿的堆放和处理成为了制约矿山企业发展的绊脚石。因此，如何利用好矿山尾矿，提高尾矿的综合利用水平对缓解资源的压力，实现环境治理，为矿山企业培育新的经济增长点都有着深远的意义。

截止2019年初的统计数据，矿山尾矿累计总量达170亿t以上，其中金属尾矿超过90%。如此大量的尾矿堆积，不仅造成资源的浪费，还带来环境污染，影响周边人群的生活;此外，在安全上还存在极大的隐患，尾矿库一旦发生溃坝事故，将给国家带来巨大的经济损失，甚至人员伤亡。目前，我国提倡加快建设资源节约型、环境友好型社会，在资源节约与管理、生态保护力度和防灾减灾体系建设等方面得到了大力的加强。因此，积极妥善处理矿山尾矿资源意义重大。

1.矿山尾矿资源的分类

矿山尾矿资源按矿种可分为4类，见表 1。

 

基于这些种类尾矿资源的特点，后续主要分析金属矿尾矿资源的回收利用情况。

2.矿山尾矿资源的现状

我国是世界矿业大国，固体矿产开发总规模居世界前列。共有大、中型矿山9 000多座，小型矿山近30万座，占土地面积接近40000 km²，大量的土地被废弃。以露天矿为例，排土场和尾矿库占整个矿山用地面积的40%～65%。采选作业所排放的三废(废渣、废水、废气)以废渣为主，其堆存不仅占用和破坏大量的土地资源，同时加剧了我国人多地少的矛盾，污染环境，影响社会经济发展和人民的生命健康。在看到尾矿资源所存在的问题的同时，还应看到其也是一种潜在的、宝贵的二次资源。当前，许多发达国家在建设绿色矿山(无废气物排放)方面为我国作出了示范。

3.矿山尾矿资源综合回收利用研究

目前，尾矿资源综合利用的途径主要有二次回收和整体利用。二次回收可以回收其中的有用矿物，为矿山企业创造经济效益。整体利用方面，矿山尾矿资源中80%以上是非金属矿物，所含成分与建材、无机化工、轻工业等非金属原材料相似，经过适当加工可作为建材、无机化工、轻工业等非金属材料的原材料，且不需要采矿、碎磨、筛分等加工作业，便可以作为细粒复合矿物原料使用。

3． 1 尾矿资源的二次回收

从尾矿资源中二次回收有价金属是尾矿资源开发的一个重要战略方向。目前我国矿业资源的主要特点是共伴生矿物较多，受技术及设备等方面的原因，造成尾矿中残有部分有价矿物。如攀钢集团从尾矿中回收钒钛金属矿物和稀有金属元素，白银公司从浮选尾矿中回收铜、硫、金、银等有价金属矿物，招远多家矿企从浮金尾矿中回收长石、石英及绢云母等非金属矿物，北衙某铝土矿企从赤泥中磁选回收铁矿物。

3．2尾矿资源的整体利用

3．2．1用作建筑材料 

我国采用尾矿加工建筑材料始于20世纪末：①制作建筑用砂和砖、公路和铁路的铺路碎石(图1)。王金忠等研究发现，河北唐山某选铁尾矿可部分代替普通黏土研制建筑用砖，该烧结砖比普通黏土砖强度和硬度高得多，而且制作加工成本廉价，应用前景广阔。②作为制备陶瓷等的原料。某选厂尾矿经过进一步的加工，可以用于制作复合材料、微晶玻璃、轻质材料、光学制品等。而且二次回收后的尾矿 可根据物化特性，作为陶瓷、水泥等的原材料。

 

3．2．2用作矿物化肥或土壤改良剂 

部分矿山尾矿含铁、磷、锌、钼、钒、硼、铜等元素，适量的这些元素能维持植物的正常生长和发育。有些矿山尾矿经过适当的加工可得矿物化肥，对土壤起到改善土质的作用。某选铁尾矿经赣州金环 SLon- 高梯度磁选机处理后撒入土壤，不仅改善了土壤的磁性，同时也使土壤中磁团粒的结构发生变化，最终将土壤的透气性、空隙度、结构性得到改善，使用效果见 图 2。

 

3．2．3回填矿山采空区 

矿产资源的开发形成了大面积的采空区，地表塌陷、地表水渗漏给人类生存带来巨大的危害等。用混凝土渣浆泵将掺入水泥等固结材料的浆状尾矿输送到采区井下进行胶结充填(或水砂充填)，形成达标 强度的回填整体。广东凡口铅锌矿利用尾矿进行充填，尾矿利用率达到90%以上;河北高阳某铁矿利用选铁尾矿进行胶结充填，不仅解决了尾矿的出路问题，还解决了采空区问题。

4.矿山尾矿资源综合利用的前景

矿山尾矿资源的综合利用是一个世界性的难题， 主要涉及到地质与资源、环境保护、矿山工程、生物生 态等多门学科，同时也受到全球资源和贸易市场、专业技术水平及社会意识形态等多方面因素的影响。 

从专业角度来说，矿山尾矿的回收利用相比于原生态矿山开发利用更复杂，包括环保、安全等问题。从国家政策方面讲，矿山尾矿管理条例与相关法律法 规和整体性规划尚待完善。若要综合利用好尾矿资 源，不但需要矿山企业的技术投入，还需要资金投入， 因此，需要国家有相关政策配合。 

(1) 国家政策方面。矿山尾矿库从开始设计到最后综合利用都与国家的环保、安监以及国土部门息息相关，因此需要各相关部门各司其职、积极配合，从而推进尾矿资源的综合利用工作。在具体工作中，应根据各类型尾矿资源的性能差异，以及对其利用的不同需求，有目的性地去部署、去分批回收利用。此外，尾矿资源的整体性规划还应当坚持科学性( 如“先易后难”、“先简单后复杂”等) 的原则。在政策的具体实行中需要注意: ①在制定和实施相关法律政策时，应注意落实减免相关资源税政策，从而激发企业的积极性; ②合理地支配国家财政专项资金，重点支持大型矿区的尾矿资源的开发利用工作，发挥示范作用; ③对矿山企业的准入和监管标准进行制定与完善，促进企业的结构调整。 

(2)专业技术方面。为了提升矿山尾矿资源的综合利用水平，一方面要重点扶持黑色金属、有色金属、稀有稀土金属以及贵金属矿产共伴生资源的多元、梯级、高值利用，另一方面要大力发展非金属矿产伴生资源的综合回收利用和深加工。对于我国尾矿资源回收利用研发能力薄弱、利用率低的问题，主要原因在于各企业各自为战，既缺乏统一的管理和组织协调，也受资金、研究能力的局限，不能形成合力攻关。因此，我国未来需加强对尾矿资源综合利用技术的研究与创新，研发出先进的技术、工艺、设备，使尾矿资源得以高效综合利用。

5结 语

(1) 随着科学技术、生产力水平的飞速发展，传统意义的矿山尾矿废料，已从消极的环保治理陆续转变为积极的资源化利用。它不但使原来资源枯竭或不足的矿山重塑为新矿产资源基地，推动了新材料技术的发展，还有助于解决环境污染、生态修复和国土整治难题，具有巨大的潜在经济和环境效益。    

(2)我国矿山企业应树立长远的尾矿资源意识，把矿山尾矿的综合利用和妥善治理作为促进社会经济发展、保持矿业持续进步的必要措施。