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              我國金屬礦山固體廢棄物處理與處置技術進展

                 日期:2015-10-20     來源:論文網    瀏覽:75    評論:0    

                在保護環境的倡導以及可持續發展戰略目標的影響下,我國金屬礦山固體廢棄物的處理技術已經有了一定的基礎與成績,在以后的發展過程中,我們需要繼續對此予以重視并不斷改進我國金屬礦山固體廢棄物的處理技術。文章首先介紹了我國金屬礦山資源的利用現狀,然后從三個方面分析了我國金屬礦山固體廢棄物的處理方法。

                對于人們的生存以及發展來說,礦產資源是非常重要的物質基礎,生產建設所需要用到的很多原料和能源都離不開礦產資源的供應。在生產力水平不斷提高以及科學技術水平的不斷進步下,人們對于礦產資源的利用程度已經日益增大。不僅對礦產資源的需求量越來越高,需求的種類也越來越多。迄今為止,全世界已經發現了3300多種礦物,每年的開采量都超過150億噸。金屬礦山所產生的主要固體廢棄物就是尾礦和廢石,但在礦產的開采過程中,由于對固體廢棄物妥善處理的重視程度不夠,使得隨意丟棄廢石與尾礦的情況非常嚴重。由此導致的環境污染問題也日益嚴重,違背了可持續發展的目標。

                一、我國金屬礦山資源的利用現狀

                1.產業集中度比較低

                受到資源條件的制約,我國金屬礦產資源的開采規模呈現整體偏小的形式,主要的礦山企業都屬于中小型,尤其是小型礦山企業。我國的小型礦山比較多,在礦山總數量中所占的比例達到95%。而發達國家的的資源開采大多是規模大、實力強的大企業在進行。

                2.礦業開采秩序混亂

                我國礦業一直存在著亂采濫挖問題,并且采富棄貧、采易棄難現象非常嚴重,一直都沒有采取有效措施進行治理。在這樣的大環境下,小礦山的非法開采、過度開采以及越界開采問題屢禁不止,造成了礦山資源的嚴重損失和浪費。此外,生態環境的污染問題也已經日益嚴重。

                3.開采模式與技術比較落后

                在礦山的采掘過程中,不管是勘探、開采還是運輸、閉坑環節,我國始終沒有做到將清潔生產與可持續發展的理念融入其中,開采與治理工作的投入比例不協調。此外,與國外發達國家相比,礦業開采技術的進步腳步太慢,無法趕上經濟的發展速度。

                4.礦山的“三率”指標偏低

                我國礦業的伴生資源利用率、伴生資源回收率以及固體廢物的綜合利用率都呈現偏低的情況。比如,我國黑色金屬的伴生礦產資源回收率只有30%,而發達國家卻可以達到60%到70%,差距之大是在讓人擔心和汗顏。

                5.礦山開采引起地質災害問題

                我國礦山開采引起的地質災害問題分為突發性和緩發性兩種,大多是由于開采出來的廢石與尾礦胡亂堆放所引起的。另外,在地形、氣候以及其它人為因素的影響下,地質災害的影響范圍日益擴大。其中,山體坍塌、泥石流以及滑坡等是礦山開采所引起比較常見的幾種地質災害。

                二、我國金屬礦山固體廢棄物的處理技術與進展情況

                1.對尾礦進行再選

                1.1銅尾礦的再選

                銅礦的開采量比較大,但是每生產1噸的礦產銅就會產生400噸的尾礦與廢石,因此,對于銅礦石的開采來說,其回收有著非常重要的作用。我們可以從銅尾礦中再選出來的有金、硫、銀、鐵以及重晶石等各種有用成分。

                1.2鉛鋅尾礦的再選

                鉛鋅多金屬礦產屬于我國比較豐富的礦產資源,開采過程中常伴有金、硒、鐵、硫、銀等多種伴生資源。我國銀產量中,有70%都是產自于鉛鋅礦石。因此對鉛鋅尾礦進行回收是一項意義非常重大的工作,在不斷的研究中,尾礦的再選技術也有了一定進步,尾礦的產出率與回收率都獲得了大幅提升。比如,再選技術獲得進步以后,八家子鉛鋅礦通過對尾礦進行再選以后每年都可以回收接近9噸銀。

                2.將尾礦應用到建材工業中去

                雖然金屬礦尾礦的物質組成差異比較大,但最基本的組成成分相似度還是比較高的,因此其開發與利用可以找到一定規律。而物質組成、化學成分和工藝性能就是其得到利用的基礎,通過一定的加工以后尾礦可以具備很多工藝特點。而我國建筑行業的飛速發展則正好為尾礦的應用提供了條件。

                2.1將尾礦用于制磚

                鐵尾礦在制磚中的應用:比如我國的馬鞍山礦山研究院就利用鐵尾礦成功制出了免燒磚。之后在不懈的研究下,同濟大學以粒度在0.15毫米之下的尾礦作為主要生產原料并摻入添加劑以后制出了各種不同規格的地面磚、光面轉、砌墻磚,讓尾礦所制出的磚有了更好的質量與更廣泛的應用空間。

                鉛鋅尾礦在制磚中的應用:我國湖南某礦山企業將浮選鉛鋅尾礦所得到主要成分為三氧化二鋁和二氧化硅的尾礦在加入夾泥和黏土以后制成了磚,經烘干重燒以后制成了耐火磚。

                2.2將尾礦應用于水泥的生產

                水泥的形成需要經過打磨和燒制工藝,而其強度與熟料中礦物的成分以及燒制水平有關。熟料的主要成分為硅酸二鈣、鐵鋁酸、硅酸三鈣以及鋁酸三鈣這四種礦物,其中氯酸三鈣和硅酸三鈣會影響到水泥的早期強度,另外的組成則會對水泥的后期強度產生影響。激昂尾礦應用與生產水泥就可以對尾礦中所含的礦物質加以充分利用。

                鉬鐵尾礦在水泥生產中的應用:杭州的某礦石研究所使用鉬鐵尾礦來代替部分水泥原料研制出了新的水泥生產技術并成功投入生產,大幅提高了當地水泥生產企業的經濟效益。

                2.3將尾礦應用到新型玻璃材料的生產

                銅尾礦在飾面玻璃中的應用:同濟大學以高鋁鐵硫銅尾礦作為主要生產原料完成了飾面玻璃的研制工作,所制成的飾面玻璃不僅理化條件完全符合性能要求,而且外觀效果極佳。而利用鐵尾礦指出來的飾面玻璃性能同樣也不錯,沒有氣泡和瑕疵,非常均勻。

                2.4將金屬尾礦應用到建筑微晶玻璃的生產

                鐵尾礦在微晶玻璃生產中的應用:以金屬礦山廢棄物鐵尾礦以及廢石作為主要生產原料所制成的微晶玻璃花崗巖在抗折強度、耐酸堿性、光澤度以及抗壓強度方面都超過了天然花崗巖的性能。

                3.將金屬礦山廢棄物尾礦和廢石應用于低下采空區的填充物

                對于將尾礦用作填充物,傳統的填充方法是選用粗尾砂作為填充物,但是近年來全尾砂膏體填充工藝逐漸發展起來,它有著減輕甚至是消除尾礦對地表造成的污染,環保效果非常好。

                而將廢石作為填充物的填充方法有兩種,分別是干式充填和作為填充的粗骨料,且應用效果都非常好。

                三、結束語

                積極推進我國金屬礦山廢棄物的處理技術是我國當前面臨的重要問題,只有提高金屬礦山固體廢棄物的處理技術,我國的礦山開采工作節能才能減少環境污染以及實現礦山企業的可持續發展。針對我國礦山產業集中度比較低、礦業開采秩序混亂、開采模式與技術比較落后、礦山的“三率”指標偏低、礦山開采引起地質災害等問題,我國急需通過固體廢棄物處理技術的進步來解決這些問題。對尾礦進行再選,比如銅尾礦、鉛鋅尾礦的再選,尾礦用于制磚、水泥的生產新型玻璃材料的生產、建筑微晶玻璃的生產以及尾礦和廢石在地下采空區填充物中的應用等都是處理金屬固體廢棄物的有效方法,并且這些方法依然處于不斷的進步之中。

               
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