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矿山固体废弃物处理与再利用

摘要:我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固 体废弃物。通过浅析我国矿山固体废弃物的现状,以及矿山固体废弃物的危害, 我们了解了矿山固体废弃物的处理与再利用所具有重要的意义,并提出了有效 治理矿山废物和资源再利用的有效方法。Abstract: The rapid development of China's metallurgical industry promotesthe intensified development of mining resulting a large number of mines solid wastes.Through the Analysis of the status of solid waste and hazardous mine solid waste,we understand the great significance of The treatment and recycle of mine solids waste and provide the effective management of mine waste and resource re-use and effective methods.关键词:矿山;固体废弃物;处理;再利用 Key words: mining;solid waste;disposal;reuse 中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)12-0233-01 1 我国矿固体废弃物的现状 我国是世界采矿大国,现有各类矿山企业约 15.3 万个,其中国有矿山 7650 个,集体企业 6.9 万个,私营及个体企业 5.8 万个,余为其他经济类型企业,开采 矿产 143 种。伴随各类矿产资源的开发利用,产出了大量的固体废弃物。这些固 体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累,也是矿产资源利用不合 理的结果,其主要的四种物质来源为:尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰,尤以废石为 多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大,且逐年增多,一个省份的矿山尾矿

和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是,随着矿石开采量的上升和品 位的下降,每年矿山固废物的排放量还将不断增加。2 矿固体废弃物的危害 随着矿产资源的开采,大量固体废弃物的堆存,不仅造成了资源的浪费,而 且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地,破坏森林, 破坏地貌、植被和自然景观,导致水土流失,生态环境发生变化,同时潜伏着泥石 流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞 河道,污染水体,对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、锌、汞等,还有尾矿中夹杂的化学药剂,酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环 境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘,以及某些成分,如氰 化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃,会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气 体,污染大气环境。3 矿山固体废弃物的处理 3.1 堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场 地上。选择场地应遵循:①保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水 的影响而变质;②保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和 溶解固体负荷;③防止风蚀;④保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选 择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综 合考虑。尾矿堆存要求更特殊,尾矿坝基础材料要有足够的强度,还应具有良好的不 透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法:①尾矿半干堆垛;②粗细残渣的共 处置。

把固体废物堆放在堆放场后,可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土,种植植 物或对其表层进行化学处理,以使固体废物堆稳定,减少二次污染。3.2 复垦处理复垦处理一般步骤如下: 表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植 ↑ 固体废弃物 现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏 矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能 将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设 施等。3.3 填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂 与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安 全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。4 矿固体废弃物的再利用 对于矿山固废物问题来说,科技创新是解决问题的重要的内在动力。提高我 国现有的采选矿技术,减少采剥比,提高采矿效率,采用先进、合理的矿山资源综 合利用技术,减少固废物的产生,从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产 资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“ 二次资源”加以利用,实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用,则是矿山废物产生后 处理的最佳途径。4.1 从废物中进一步回收有价元素主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿 精矿;从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等;从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴

生元素。主要方法有重-磁-浮法、溶剂萃取法、电极回收法、电解气浮法等。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展,微生物浸出法已成为处理固体废物 的又一重要方法[3]。4.2 制作建材①硅酸盐尾矿砖瓦、水泥:大多数矿山有大量含硅含铝的原料, 具有制作硅酸盐建材的基本条件。②玻璃原料或配料:富含石英的石英脉型金 矿、钨矿,富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿,花岗岩型矿等矿山尾矿都可 制作玻璃原料或配料。③铸石:铸石是一种新型工业材料,在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武 岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁 矿等组合都可考虑用作铸石原料。④建筑微晶玻璃:微晶玻璃是由基础玻璃经控 制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料,又称玻璃陶瓷。微晶玻璃 可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品,用作建筑隔墙、砌块或填充材料及 结构材料,制品具有高强、轻质、节能、耐热等特性。5 结语 尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作,但是还远未解决矿山 固体废弃物的处理的问题,必须加强矿山环境管理,加强防范措施,同时还要大 力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理,最终实现固体废物的无 害化、减量化和资源的再利用。参考文献: [1]张策.煤矿固体废物治理与利用[M].北京:北京煤炭工业出版 社,2008:12-15.[2]鲍负.浅议当前我国尾矿综合利用工作的难点及重点[J].金属矿 山,2008(8):48-49.[3]郭敏.我国大宗尾矿废石资源化对策研究[J].中国矿 业,2009(4):36-37.1