尾矿综合回收与利用的效益.docx

文章编号 : 1009 - 9700 ( 2009 ) 03 - 0029 - 03尾矿综合回收与利用的效益刘丽华(广东省冶金建筑设计研究院 ,广东 广州 510080 )摘 要 :论述了尾矿二次资源综合回收与利用的概念 ;分析了尾矿综合回收利用对提高经济效益 、社会效益以及改善生态环境的重要性. 包括金 、铜 、钼 、铁等尾矿中有用金属的综合回收 ,尾矿生产建筑材料 、进行井下充填等综合 利用以及尾矿库的造地复田 、植被绿化等所获得的综合效益.关键词 :尾矿 ; 二次资源 ; 综合回收与利用 ; 效益中图分类号 : td 926. 4文献标识码 : ac om prehen s ive recovery an d u t il iza t ion of ta il in g sl iu l i2hua( guangdong m e ta llu rgica l and a rch itec tu ra l d e sign in stitu te, guangzhou 510080 , guangdong)a b stra c t: the concep t of comp rehen sive recove ry and u tiliza tion of ta ilings a s seconda ry re sou rce s is d iscu ssed, and thesign ificance of comp rehen sive recove ry and u tiliza tion of ta ilings in econom ic, soc ia l and eco logica l benefits is ana lyzed in the p re sen t d iscu ssion. the se benefits m a in ly com e from the recove ry of va luab le m e ta ls such a s a u, cu, mo and fe, from the ta ilings them se lve s u sed to p roduce bu ild ing m a te ria ls and fill m ine2unde rground s, a s we ll a s from the land2re sto ra tion and p lan ting a t the fo rm e r ta iling sto rage site s.key word s: ta ilings; seconda ry re sou rce s; comp rehen sive recove ry and u tiliza tion; benefits主要途径.将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地 ,给周围的 生态环境造成很大的危害 ,而且要投入各种处理和 维护费用. 然而 , 从资源的节约和循环利用角度而 言 ,尾矿并不是废弃物 ,而是一种可以回收和利用的 潜在有价资源 ,因此 ,尾矿综合回收与利用 ,不仅可 以充分利用矿产资源 ,扩大矿产资源利用范围 ,延长 矿山服务年限 ; 也是治理污染、保护生态的重要手 段 ,还可以节省大量的土地和资金 ,解决就业问题 , 造福于人类和社会 ,实现资源效益 、经济效益 、社会 效益和环境效益的有效统一.0 前言矿产资源是人类生存和社会发展所必需的重要 物质基础和基本保障 ,推动着工业的快速发展、经济 稳步提高和社会的日益进步. 但是 ,矿产资源作为一 种一次性资源 ,具有不可再生性和不可替代性的特 点. 虽然我国是一个矿产资源丰富的国家 ,但是随着 经济的发展和建设的加快 ,我国对矿产品的需求也 大幅度增加 ,导致了矿产资源的急剧减少. 同时 ,在 开采和利用一次矿产资源过程中 ,由于认识程度、科 技水平和各种相关因素的限制和制约 ,在矿产品的 生产过程中人们不能最大限度地回收和利用矿产资 源 ,产生了大量含有用成分的尾矿废弃物. 尾矿中赋 存的资源含量可观 ,潜在经济价值大. 随着选矿技术 的提高 ,再次进行有效开发和利用尾矿资源将获得 巨大的经济效益. 因此 ,对尾矿进行综合回收利用 , 发掘其巨大的经济价值潜力是矿山二次资源开发的1 尾矿综合回收与利用的效益111 资源效益尾矿中大都含有各种有色金属 、黑色金属、稀有 金属、稀土矿物和非金属矿物等组分 ,因此资源再利用潜力巨大. 根据国家环保部门统计 , 2000 年以前 ,收稿日期 : 2008 - 02 - 17作者简介 :刘丽华 ( 1958 - ) ,女 , 1981年毕业于长沙冶金工业学校选矿专业 ,工程师.南 方 金 属sou th ern m etal s2009年第 3期30我国矿山排放的尾矿总量为 50126 亿吨 , 占地 615万平方千米之多 ; 2000 年以后 , 我国矿山年排放尾 矿达到 6亿吨. 我国矿山排放的尾矿中 ,铁尾矿量达26亿多吨 ,主要有色金属尾矿量达 21 亿多吨 ,黄金 尾矿量达 217亿多吨 1 .我国重点铁矿选矿厂的技术经济指标显示 ,铁 矿尾矿中平均铁品位约为 10 %. 即在堆存的 26 亿吨铁矿尾矿中 ,至少含有 216亿吨铁. 按全国铁精矿平均品位 63125 %折算 ,相当于 411 亿吨铁精矿. 依 据国土资源部矿产资源储量规模划分标准 ,铁矿 尾矿中蕴藏的铁金属量相当于 8 座大型 (矿石储量1亿吨 )贫铁矿 (按我国铁矿石平均品位 32 %折 算为矿石 ) . 金尾矿中含金一般为 012 % 016 % ,在27 亿吨金矿尾矿中 ,蕴藏金储量 11611 t,相当于 5 座大型金矿 2 . 我国主要有色金属尾矿中铜尾矿含 铜为 012 % 011 % , 铅锌尾矿含铅锌为 012 % 015 %. 鉴于我国铜矿资源有限 ,而铜产品需求又迅 猛增加. 目前铜冶炼和铜加工项目快速发展 , 根据2003年底我国保有铜储量计算 , 按当前开采规模 ,我国现有的铜矿储量仅能保证 10 年左右的开采要 求 ,即使包括基础储量在内也只能保证 20多年的开 采要求. 况且目前开采量也只能满足国内需求的20 %左右 ,大部分资源和产品需依靠进口.若能对有色金属尾矿中有用矿物充分加以回 收 ,不仅可延长我国矿产资源的开采年限 ,而且能振 兴我国矿业. 合理开发利用尾矿资源 ,提高尾矿利用 率 ,更多地回收资源 ,可以提高矿产资源保障程度.1. 2 经济效益1. 2. 1 尾矿综合回收的经济效益1 )金尾矿再选回收河南银洞坡金矿于 1996 年开始采用全泥氰化- 炭浆提金工艺处理尾矿 , 金浸出率达 8615 % , 银 浸出率为 48 %. 该矿现有金品位大于 215 g / t的尾 矿 38万 t,预计可回收黄金 760 kg,白银 5 t,价值在1 亿元以上.河南金源公司在回收黄金的生产工艺中 ,部分 黄金以包裹金的形式流失进入尾矿 ,该公司采用重 选溜槽 +摇床回收尾矿中含有色裹金的重砂 ,重砂 再磨再选回收的工艺 , 产出金精矿近 60 t, 品位 16 g / t以上. 月回收金金属量都在 215 kg以上 ,按当年 合质金 91120 元 / g,含量金 67120 元 / g,平均 79120 元 / g计算 ,年可获效益 153 万元.汉阴金矿根据尾矿性质 , 选用场强为 135135ka /m 的湿式磁选机从尾矿中分选铁精矿 , 其铁精 矿品位为 65 %. 可年产钛铁矿 360 t,石榴子石 468 t 和选铁时 未选净 的磁 铁矿 216 t, 并回 收细 金屑11218 kg,共创产值可达 170万元.陕南恒日金矿从尾矿中可分选出品位为 65 %68 %的铁精矿 , 精矿产率达 3112 % , 每年可产铁 精矿 1 100 t,并采用摇床从中回收金 11530 9 kg,共 创产值近 30 万元.2 )有色金属尾矿再选回收 武山铜矿为高硫型铜矿床 ,硫回收率只有 40 %左右 ,尾矿中含硫高达 20 %. 该矿投资 40 万元 , 建 立尾矿库再选收硫工程 , 每年获得硫精矿品位为94183 %的硫精矿 4144 万 t,回收率达到 7912 %. 直 接净收益为 37213 万元 ,间接收益为 15 万元 ,共计净增效益约 400万元.广东阳春石菉铜矿尾矿库是一个已经闭库的尾 矿 库. 库 中 尾 矿 含 铜 品 位 0175 % , 含 铁 品 位22193 %. 2007年石菉铜回收厂对原石箓铜矿尾矿 中的铜和铁矿物进行回收 , 年产电解铜约 1 536 t,铁精矿 7155 万 t ( fe 50 % ) ;年利润总额为 1 464125万元 ,其中净利润为 1 098119万元.江西德兴铜矿从废弃的炉渣中回收铜. 含铜品 位 018 %的电炉渣经过浮选等工艺作业后 , 得到品 位达 3 %以上的铜精矿 ,再次进入冶炼系统. 每年可 回收铜金属 5 000 t左右. 另外 ,江西德兴铜矿还通 过尾 矿 再 选 , 年 回 收 硫 精 矿 1 000 t、cu 912 t、 a u3314 kg,产值达 1 300多万元.金堆城钼业集团用选钼尾矿选硫 ,硫精矿年产 量突破 50 万 t,品位达 46 % ,年产铜金属 1000 t和 磁铁 3 万 t. 磁性铁品位达到 62 % ,工业生产回收率 达到 51 %以上 ,年产 62 %以上铁精矿 312万 t. 每年 从选钼尾矿中综合回收的产值高达 1 亿元左右 ,取 得了良好的经济效益.洛阳栾川钼业有限责任公司从浮钼尾矿中回收 白钨和钼矿物. 该矿对含 wo 301143 %浮钼尾矿进 行常 温 浮 选 、精 选 加 温、酸 浸 , 取 得 了 精 矿 含 wo 3531566 % ,的白钨精矿 , 回收率达到 71182 %.2004年生产白钨精矿 1 559 t, 2005年生产白钨精矿1 407 t,创产值 7 300 多万元. 同时二次回选钼精矿30 t, 创产值 600 多万元 , 两项累计创利税 800 余 万元.总第 168期刘丽华 :尾矿综合回收与利用的效益313 )铁尾矿再选回收攀枝花铁矿每年从铁尾矿中回收 v、ti、co、sc 等多种有色金属和稀有金属 ,回收产品的价值占矿 石总价值的 60 %以上.太钢峨口铁矿是一座年产矿石 380 400 万 t的磁铁矿山 ,矿石中伴生有大量的碳酸铁 , 20 世纪90年代 ,企业开展了回收碳酸铁的科技攻关 , 在原 生产工艺基本不变的情况下 ,对尾矿进行再选 ,从而 使资源的回收率由原来的 60 %提高到 80 % ,每年可 多回收碳酸铁精矿 53 万 t.11212 尾矿综合利用经济效益 我国矿山尾矿主要矿物成分由硅酸盐 、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量金属矿物组成 , 化学成分以 sio2 、a 12 o3 、cao、m go、fe2 o3 、k2 o、n a2 o 为主 , 是 建筑、陶瓷、玻璃工业的重要矿物原料 ,整体利用有 着重要的经济价值和发展前景. 例如 ,上海梅山铁矿 目前年产干尾矿 50万 t,作为填塘、铺路和建筑石材 等出售. 尾矿综合利用实施后 ,经济效益十分明显 , 金属回收部分可实现效益 280 万元 / a,尾矿综合利 用项目预计效益 1 095 万元 / a.江苏省丹徒白云总厂过去只生产建筑用白云石 块石 ,其尾矿已堆成几十亩的废渣山 ,企业经济效益 差. 近年来开展资源综合利用 ,将优质石料用作工艺 品原料 ;碎石制成各种规格的石子与石屑 ,用作混凝 土、水泥构件、内墙粉刷 、砌墙浆料等 ,所有矿石包括 石屑 ,全部回收 , 资源利用率达 100 %. 同时还综合所. 从 2001年起 , 鞍矿着手实施了以“向城市沙漠宣战 ”为重点的矿山复垦工程 ,投资 4 000 多万元 , 完成矿山植被恢复 1559 万平方米 ,占矿山可恢复面 积的 70 % , 3 5 a后 ,尾矿库上种植的大片经济林 , 其经济价值达几个亿 , 环境效益是无法估量的. 另 外 ,矿山采空区的回填是直接利用尾矿最行之有效 的途径之一. 有些矿山由于种种原因 ,无处设置尾矿 库 ,而利用尾矿回填采空区意义就非常重大. 如安徽 省太平矿业有限公司前常铜铁矿位于淮北平原 ,由 于地理因素无处设置尾矿库 ,选矿厂排放的尾矿经 过技术处理后 ,全部用于填充采空区. 济南钢城矿业 公司采用胶结充填采矿法 ,提高矿石回采率 20 %以 上. 莱芜矿业公司利用尾矿充填越庄铁矿露天采坑 , 再造了土地 ,治理了环境. 凡口铅锌矿利用尾矿作采 空区充填料 ,其尾矿利用率达 95 %. 用尾矿做充填 料 ,其充填费用较低 ,仅为碎石水力充填费用的 1 /41 /10 4 . 这不仅解决了尾矿排放问题 , 避免了尾 矿造成的环境污染 ,取得了良好的环境效益 ,还为我 国矿山企业废弃尾矿库治理探索出了一条经济、可 行的新路子.114 社会效益从尾矿中回收有价金属和矿物 , 投资少 , 见效 快 ,可解决部分职工再就业向题. 另外 ,如何提高矿 产资源的利用率是实现矿产资源可持续发展的一个 关键问题 ,合理开发利用尾矿资源能最大限度提高 矿产资源的利用率 ,节省大量的矿产资源以实现可 持续发展.利用废渣山 ,仅处理尾矿每年即创收总计年创产值 900多万元 3 .113 环境效益50 万元 ,全厂2 结语尾矿综合回收与利用有非常重要的现实意义和 深远意义. 将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地 ,给周 围的生态环境造成很大的危害 ,而且要投入各种处 理和维护费用. 所以无论是尾矿再选回收 ,或是尾矿 综合利用 ,都是在变废为宝 ,既保护了资源 ,又充分 利用了资源 ,同时又净化了环境 ,可谓一举多得. 目 前许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作 为矿山开发的新目标 ,把尾矿的综合利用及治理的 程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的 标志. 因此 ,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进 程 ,树立长远的观念 ,把尾矿综合回收利用及治理作 (下转第 52页 )尾矿库占地面积大 ,对周边生态环境破坏严重.尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物等成分及残留的选 矿药剂等有毒有害药剂会造成对地表水、地下水及 周边环境造成污染 ,它们氧化分解产生的有害气体 和大风天气下的扬尘 ,也会对大气环境造成污染. 目 前 ,我国因尾矿造成的直接污染土地面积已达百万 亩 ,间接污染土地面积 1 000 余万亩. 开发利用尾矿 资源 ,减少尾矿的排放与堆存量 ,可减少有害成分 , 清除污染隐患.清原金铜矿尾矿库面积 22万平方米 ,先后投资100万元进行治理 , 覆土面积 17 万平方米 , 植树种 草 7 万平方米 ,目前这里已成为较好的休闲娱乐场南 方 金 属sou th ern m etal s2009年第 3期52将导致第二相电极与废钢挤压折断.故障特征 :这种故障表现为电极起弧后总是断 第二根或第三根电极.防范措施 :定期检查和监视三相电流互感器及 其传输通道的信号是否平衡.操作建议 :如果确认某相电极发生电弧 ,但看不 到该相电极的二次电流显示 ,就可以判断为该相电 流信号通道出现故障.4. 3电 极 调 节 器 执 行 机 构 液 压 驱 动 机 构 状 况 异常在电极自动下降过程中 ,当某第一相电极下端 接触到炉内废钢时 ,该相电极应该立即停止下降 ;如 果液压驱动机构的制动力变小或者系统的延时系数 变大 ,则会延迟电极执行机构的动作及时到位 ,电极 端头与废钢可能发生较大碰撞 ,导致电极折断.故障特征 : 这种故障断电极也具有随机性. 当 电极液压驱动机构状况异常时 ,往往表现为在正常 冶炼过程中 ,三相电极负荷电流不平衡 、不稳定、波 动大.防范措施 :定期检测电极液压驱动机构的制动 力和系统延时系数是否变化.操作建议 :在配料时考虑在料篮顶部放一层轻 薄料 ,以减小 (缓冲 )电极端头与废钢发生接触时的 碰撞力.综合以上分析 , 建议电炉主控在电炉冶炼时(前 )要注意以下事项 :1 )在高压送电后 ,要观察二次短网空载电压三相是否平衡 (由三相短网对地绝缘电阻决定 , 不平 衡电压宜在 10 %以内 ) .2 )在电极自动下降前 ,确认电极正下方的废钢 层没有不导电物体.3 )在第一相电极下降接触到废钢后 ,观察该相 电极二次电压是否立即下降.4 )在某相电极发生电弧时 ,是否能看到该相电 极的二次电流显示 (电流表指针有大摆动 ) .5 )发生断电极时 , 首先要分析排除机械原因 , 然后分析电极控制原因. 电极调节器控制原理 :在电 炉条件准备就绪、高压开关合闸送电后 ,电极控制手 柄置于自动位置时 ,三相电极就会在电极调节器的 控制下同步向炉内下降. 当某第一相电极的下端