來(lái)源于《中國(guó)地質(zhì)調(diào)查成果快訊》

摘要：選取重要的銅、鉛、鋅、鉬、金、螢石礦山尾礦，開展了全面調(diào)查，形成了銅、鉛、鋅、鉬、金、螢石礦山尾礦綜合利用特征大數(shù)據(jù)。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，選取典型尾礦庫(kù)，開展了尾礦中有價(jià)組分（金屬、非金屬、整體利用）的研究工作，形成了尾礦中回收石榴子石、白鎢，尾礦制備建筑陶粒等礦業(yè)固廢資源化、減量化處置關(guān)鍵技術(shù)。

1.項(xiàng)目概況

礦山尾礦作為排放量最大的礦業(yè)固廢類型之一，給周邊帶來(lái)安全、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)這些尾礦往往還具有很好的資源屬性。如何在科學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)礦山尾礦進(jìn)行合理地資源化或規(guī)�；瘻p量，是礦山從業(yè)者面臨的重大課題。針對(duì)上述問(wèn)題，試點(diǎn)對(duì)銅、鉬、金、鉛、鋅、螢石在產(chǎn)礦山尾礦開展了調(diào)查評(píng)價(jià)，形成了涵蓋1300余個(gè)礦山尾礦信息的綜合利用特征大數(shù)據(jù)，對(duì)資源潛力較大的尾礦庫(kù)進(jìn)行了可利用性評(píng)價(jià)，提出了綜合利用關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)礦山尾礦的資源化、減量化和無(wú)害化處置提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。該成果歸屬于“22種重要礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用調(diào)查”（2016—2018年）和“資源節(jié)約與綜合利用調(diào)查”（2015年）項(xiàng)目，由自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所承擔(dān)。

2.成果簡(jiǎn)介

（1）形成6種重要礦種礦山尾礦綜合利用特征大數(shù)據(jù)。對(duì)銅、鉛、鋅、鉬、金、螢石6種重要礦種的在產(chǎn)礦山尾礦進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、樣品采集、分析測(cè)試的工作手段，形成了礦山尾礦綜合利用特征數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋了1300余個(gè)尾礦庫(kù)。主要包括尾礦庫(kù)堆存位置、堆存量、年度排放量、礦物組成、化學(xué)組成、占地面積等信息（圖1）。該數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用于：①提供給礦政管理者最直觀數(shù)據(jù)，便于尾礦庫(kù)進(jìn)行分類分級(jí)管理。對(duì)于含有稀有、稀散元素的尾礦庫(kù)應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，避免將其作為低價(jià)值的建筑材料使用，造成資源浪費(fèi)；對(duì)于重金屬含量高且容易浸出的尾礦庫(kù)需要盡快進(jìn)行治理，避免對(duì)周邊環(huán)境造成不良影響。②便于梳理出不同尾礦的共性特征，有針對(duì)性地開展尾礦利用和處置共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。③促進(jìn)礦山尾礦的協(xié)同利用。建筑材料產(chǎn)品是礦山尾礦減量化的最大途徑，但各種建筑材料對(duì)原料的化學(xué)元素組成、礦物組成往往有特殊的要求，單個(gè)礦山尾礦的成分往往難以滿足上述要求。可以利用大數(shù)據(jù)，選取多個(gè)類型尾礦進(jìn)行協(xié)同組合，直至達(dá)到具體產(chǎn)品的配方要求，實(shí)現(xiàn)尾礦的最大程度減量。

 

圖1 尾礦數(shù)據(jù)庫(kù)填報(bào)界面

通過(guò)在產(chǎn)礦山尾礦調(diào)查，發(fā)現(xiàn)具有綜合利用潛力的尾礦庫(kù)有210座。企業(yè)已經(jīng)在對(duì)尾礦進(jìn)行有價(jià)組分回收的尾礦庫(kù)13個(gè)。按照現(xiàn)有綜合回收技術(shù)指標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)值16.6億元。對(duì)尾礦進(jìn)行整體利用的尾礦庫(kù)累計(jì)183家，累計(jì)利用尾礦量3175.36萬(wàn)t，這些企業(yè)年度排放的尾礦庫(kù)為8555.47萬(wàn)t，利用量占總排放量的37.11%�，F(xiàn)階段，尾礦整體利用以回填和制備建筑材料為主，少量是對(duì)尾礦中非金屬礦物進(jìn)行回收。調(diào)查結(jié)果充分說(shuō)明尾礦具有較好的資源屬性。

（2）發(fā)現(xiàn)具有綜合利用潛力的尾礦庫(kù)210個(gè)，并對(duì)其中的42個(gè)典型尾礦庫(kù)進(jìn)行了可利用性評(píng)價(jià)。大部分的尾礦可以通過(guò)選礦、浸出或者整體利用等技術(shù)手段進(jìn)行綜合利用，且具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，以下對(duì)其中3個(gè)典型尾礦庫(kù)的可利用性評(píng)價(jià)及形成的綜合利用技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。

欒川大型鉬鎢資源基地鉬尾礦中白鎢、石榴子石的綜合回收利用：欒川縣某公司生產(chǎn)規(guī)模4500t/d，過(guò)去選廠只回收鉬，伴生鎢、石榴子石等有價(jià)組分未進(jìn)行回收，排放到黃花洼尾礦庫(kù)中（庫(kù)容137萬(wàn)m³）（圖2），尾礦庫(kù)中Mo含量約0.005%，WO₃含量為0.12%~0.16%。通過(guò)該尾礦的工藝礦物學(xué)研究，查清了礦石礦物組成及有用組分的粒度特征、嵌布特征、賦存狀態(tài)等。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，形成了相應(yīng)的綜合回收技術(shù)方法和工藝流程。主要技術(shù)指標(biāo)：?jiǎn)我换厥真u，可以得到WO₃品位1.89%、回收率92.30%的鎢粗精礦，進(jìn)一步精選可得到合格的鎢精礦；綜合回收鎢、鉬，可以得到WO₃含量1.51%、回收率95.11%，MoO₃含量0.61%、回收率75.45%的鎢鉬粗精礦，進(jìn)一步精選可得到鎢鉬合金的原料；鎢鉬浮選尾礦采用重選工藝可得到產(chǎn)率約40%，TFe含量15.13%、回收率50.13%，純度為83%的鈣鐵榴石精礦，實(shí)現(xiàn)了鎢、鉬、石榴子石的高效回收利用。該項(xiàng)技術(shù)的最大特點(diǎn)在于綜合考慮了尾礦中的不同類型有價(jià)組分，通過(guò)藥劑研發(fā)和工藝流程創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了礦山尾礦的綜合回收。目前，已經(jīng)和企業(yè)對(duì)接進(jìn)行工業(yè)化推廣，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

 

圖2 欒川黃花洼尾礦庫(kù)

黑龍江多寶山三礦溝銅堆浸尾礦渣的綜合利用：黑龍江多寶山—三礦溝銅礦屬于矽卡巖型銅鐵礦床，主要金屬礦物黃銅礦、磁鐵礦及少量黃鐵礦、褐鐵礦，脈石礦物主要有石榴子石、石英和方解石。礦區(qū)礦山Cu品位1.33%、儲(chǔ)量約5萬(wàn)t，F(xiàn)e品位33.24%~44.66%，礦石中還伴生有金、銀、鎵、硒等。因技術(shù)等多種原因，礦山僅堆浸回收銅，其余有益組分全部拋棄（圖3），資源浪費(fèi)巨大。在對(duì)該銅堆浸尾礦中的礦物組成及主要有用礦物的嵌布特性評(píng)價(jià)分析的基礎(chǔ)上，開展了浮選、重選、磁選、浸出等大量的試驗(yàn)，研發(fā)出了重磁聯(lián)合工藝流程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)堆浸尾礦中的金、鐵、石榴子石等的綜合回收。試驗(yàn)結(jié)果表明，重選可得到含金3.28g/t、回收率35.44%的金精礦，回收金的尾礦采用磁選工藝獲得產(chǎn)率7.82%、含磁性鐵65.16%、回收率89.34%的磁鐵礦精礦，磁選尾礦重選可得到產(chǎn)率53.57%、純度95%以上的鈣鐵榴石精礦，實(shí)現(xiàn)了共伴生礦物的綜合回收。該技術(shù)工藝的主要特點(diǎn)是流程結(jié)構(gòu)短，成本低，簡(jiǎn)單易于實(shí)施，研發(fā)的技術(shù)得到企業(yè)認(rèn)可，并出具了應(yīng)用證明。

 

圖3 黑龍江多寶山三礦溝銅礦尾礦堆

河南康瑞西溝鉛鋅尾礦的綜合利用：河南某礦業(yè)公司西溝鉛鋅尾礦中PbO含量為1.61%，達(dá)到鉛鋅礦床工業(yè)指標(biāo)一般要求的邊界品位。通過(guò)對(duì)該尾礦的分析，查明鉛礦物主要有獨(dú)立礦物白鉛礦，方鉛礦和黑鉛礦占少數(shù)。白鉛礦粒度主要集中在0.01~0.25mm之間，絕大部分可解離；方鉛礦粒度主要集中在0.005~0.2mm之間，94.38%未解離。經(jīng)試驗(yàn)研發(fā)出了分選工藝，采用浮選工藝可獲得Pb品位12.57%、回收率37.35%的鉛粗精礦；重選工藝獲得Pb品位7.8%、回收率49.21%的鉛粗精礦。所獲得的該項(xiàng)技術(shù)所采用的設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，且對(duì)生產(chǎn)流程影響小，但可顯著提高有用礦物的回收率及礦石的綜合利用率。

3.成果意義

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，形成的銅、鉛、鋅、鉬、金、螢石礦山尾礦綜合利用特征大數(shù)據(jù)，可提供礦政管理需要的基礎(chǔ)信息，便于對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行分類分級(jí)管理，同時(shí)在尾礦開發(fā)利用共性技術(shù)研發(fā)、協(xié)同利用等方面可提供數(shù)據(jù)支撐。研發(fā)的一系列綜合利用技術(shù)方案，能夠?yàn)闄璐ǖ貐^(qū)鉬尾礦、黃獅澇金礦尾礦等40余個(gè)尾礦庫(kù)提供技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的有價(jià)組分回收方案，為我國(guó)礦山尾礦的資源化、減量化和無(wú)害化處置提供技術(shù)支撐。

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所 劉紅召 張宏麗供稿）
 

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