第1篇.尾矿概论.pdf

“ “ “ “ 第一篇 尾矿概论 第一章尾矿概述 矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一。我国 “的能源和 “的原材 料来自矿产资源。随着生产力的发展， 科学技术水平的提高， 人类利用矿产资源的种类、 数量愈来愈多， 利用范围愈来愈广。到目前为止， 全世界已发现的矿物有 至 至 至 至 82 682 至 82 82 至 4582 4852 至 852 482 至 282 8 998 矽卡岩型铁矿699999;98989;9969 岩浆型镍矿6;9;99;9;99 9898;9;9;;9;999;998 8 第一章尾矿概述 第二章矿物加工过程 第一节采矿 采矿作业的影响之一是开采过程中所使用的油料、 化学药品和炸药等造成的污染， 这些污染物再经大量的矿山排水而运移。有时这些矿山排水用于后面的单元作业， 有时 在排至尾矿库之前加以处理， 供作它用。然而， 大多数矿山将这些矿山水排至尾矿库。 采矿作业的影响之二是开采过程中所产生的废石， 这些废石通常排至排土场， 或用 作筑路材料。在废石含有硫化物的场合， 由于空气、 阳光和细菌引起风化作用和氧化作 用， 硫化物氧化最终生成硫酸及再从岩石溶解其它成分。如果这类废石排至尾矿库区， 则可能需要拦截和处理酸性渗漏水， 以使排放水满足特定的环境规范和准则。 第二节破碎、 磨矿和选矿 破碎系统把块状原矿粒度破碎到磨矿设备所能接受的尺寸进入磨矿， 磨矿是物理破 碎矿石到尾矿粒级的最后阶段。尾矿粒度取决于硬岩碎块研磨过程中颗粒解离的程度 和原矿中粘土含量。例如， 铜尾矿主要由研磨母岩所产生的硅酸盐颗粒组成， 而磷酸盐 尾矿主要反映原矿的极高粘土含量， 而不是由于磨矿产生的碎粒。 第一篇尾矿概论 经过破碎和磨矿的猛力物理冲击， 余下来的尾矿颗粒通常是坚硬的， 具有棱角状， 即 便磨至粉砂粒级也显示出棱角性， 但页岩组成的矿物例外， 它们具有高的粘土含量， 尾矿 反映母岩粉砂和粘土颗粒的形状和硬度。 为了确定经济价值矿物和可能的药剂消耗量， 必须进行全面的矿物组成检验。这样 的检验可能决定性地影响回收有用矿物的加工类型及尾矿库设计。一旦选定加工过程， 则必须考虑处理前后的矿物学以及排至尾矿库的固体物的矿物学。 磨碎的最佳程度必须考虑溶浸、 焙烧溶浸或可能的选矿循环诸如淘汰选、 浮选、 高 强度磁选、 重介质选等。例如溶浸法， 为最大量提取， 有时需细磨， 以促使单体颗粒的比 表面积最大。然而， 对于浮选法， 磨至极细粒度可能产生不利影响。最佳粒度尺寸通常 由中试厂详细选矿试验来确定。 浮选是最广泛应用的成功的选矿方法， 是在矿物加工顺序中引进化学药剂的第一步 骤， 因此， 也可以说是尾矿废水造成污染的化学成分的较早指示。表 “ “ 示出典型 的浮选药剂应用。因所分离的各种矿物类型不同， 所用药剂亦有显著变化。在某些情况 下， 有些矿物如铝和钼， 有时也用低浓度的氰化物作为浮选药剂。 表 “ “ 一般浮选药剂 类别用途化合物 （） 捕收剂选择性地包覆颗粒以疏水表面， 吸 附众多气泡 溶于水的极化碳氢化合物， 如脂肪酸 （） 调节剂 （）， 硫脲， 或其混合物如 5’67. 第六章尾矿的工程性质 但据 “ 报告， 某些铜尾矿沉积滩平均渗透系数随距离的总体变化并不很显著， 以 浓度 89） 2 54/*4’4 硅石 （8） 2 94’9’4’’4’ 铜 2 ,44’,,4 锌 2 /4’,4*,,45 95 第七章尾矿排放方式 成分 “ 曼迪矿卡普鲁斯矿 水下湖滨上部剖面 铅 “ / 马力泵； / 管 路； 538 流率； 724固料 法国马赛 不列颠铝业有限公司 7/// 6 -/// “ A “ 波特曼湾23/ 7/;7//泵； 7/ 管路 英国约克郡 克利夫兰钾盐有限公司 布尔比钾盐矿 27// （溶液中盐 324） 北 海；距 海 岸 97/， 深 7 73/预先与海盐混合 挪威马尔姆 福斯达伦斯采矿有限公司 / 磁铁矿黄铁矿 峡湾 深 ./， 近 海岸 2// 粗尾矿用驳船运载； 细尾矿 用溜槽 挪威 榀达尔工业有限公司 雷帕菲约德铜矿 .// 01 峡湾； 深 /； 近 海岸 // 7// 塑料管； 在 .// 长 管路上开口排放 挪威 诺斯克内费林矿 2// 正长石， 7B- 阿尔塔峡湾； 深度 线； 水深 ./ 邻近水下管路 .9 第一篇尾矿概论 图 “ “ 海下尾矿排放系统 尾矿排放后， 鲁伯特海湾水环境监测结果表明， 海水浊度增大， 但深度 以下保持 正常； 从固料中释放的金属不稳定； 溶解重金属量， 除 ’ 以外， 与天然水系组分相比相差 无几； 尾矿沉积层埋设了底栖有机体， 在尾矿排放终了时应重新定殖； 没有证据说明大量 重金属进入食物链。 第七章尾矿排放方式 第八章尾矿的污染现状 随着现代工业化生产的迅速发展和新开矿山数量的陆续增加， 尾矿的排放、 堆积量 也越来越大。目前， 仅我国在国民经济中运转的矿物原料约 “ 亿 。世界各国每年采出 的金属矿、 非金属矿、 煤、 黏土等在 ““ 亿 以上， 排出的废石及尾矿量约 “ 亿 。以有色 金属矿山累计堆存的尾矿为例， 美国达到 “ 亿 ， 前苏联为 亿 ’。在我国， 全国现有 大大小小的尾矿库 ““ 多个， 全部金属矿山堆有的尾矿则达到 “ 亿 以上， 而且以每年 产出 亿 尾矿的速度增加。目前我国铁矿山年排出尾矿量约 亿 ， 有色矿山年排出 尾矿量约 亿 ， 黄金矿山每年排出的尾矿量达 *“ 万 。而且随着经济的发展， 对矿 产品需求大幅度增加， 矿业开发规模随之加大， 产生的选矿尾矿数量将不断增加； 加之许 多可利用的金属矿品位日益降低， 为了满足矿产品日益增长的需求， 选矿规模越来越大， 因此产生的选矿尾矿数量也将大量增加， 而大量堆存的尾矿， 给矿业、 环境及经济等造成 不少的难题。 第一节矿产资源浪费严重 由于尾矿中不仅含有可再选的金属矿和非金属矿等有用组分， 而且就是不可再选的 最终尾矿也有不少用途， 因此浪费于尾矿中的有用组分数量是相当可观的。在我国由于 大多数矿山的矿石品位低， 大多呈多组分共 （伴） 生， 矿物嵌布粒度细， 再加上我国选矿设 备陈旧、 老化现象普遍， 自动化水平低、 管理水平不高、 选矿回收率低， 其结果是必然造成 第一篇尾矿概论 资源的严重浪费。特别是老尾矿， 由于受到当时条件的限制， 损失于尾矿中的有用组分 会更大一些。例如云锡老尾矿数量已达 亿 “ 以上， 其中平均含锡为 ， 损失的金 属锡达 ’ 万 “ 以上； 吉林夹皮沟金矿， 老矿区金矿尾矿存量约 万 “， 含金品位约 * ,- “ （新尾矿库） 、 * ,- “ （老尾矿库） ， 损失的金的金属量约 “、 钼 ’.“、 银 ’“、 铅 “； 陕西双王金矿， 选金尾矿中含有纯度很高的钠长石， 储量达数亿 “， 成为仅次于湖南 衡山的第二大钠长石基地， 若加工成半成品钠长石粉， 其价值就高达 ’ 亿元， 如只作为 金矿回收金时， 尾矿中就浪费了相当可观的重要的非金属矿资源钠长石。 目前， 我国有色金属矿山的采选综合回收率只有 ， 可见有色金属在尾矿中流失 的严重性。就铁矿山而言， 年排出尾矿量 亿 “， 平均含铁 ， 相当于有 万 “ 的 金属铁损失于尾矿中， //0 年全国黄金矿山金的总回收率为 .， 约有 . * ’“ 金存 在于尾矿中。 第二节堆存尾矿占用大量土地、 堆存投资巨大 目前， 除了少部分尾矿得到应用外， 相当数量的尾矿只有堆存， 占用土地数量可观， 而且随着尾矿数量增加而利用量不大的状况仍然继续， 占用土地数量必将继续扩大。据 粗略统计， 我国 ’ 年尾矿废石破坏土地和堆存占地达到 .0 * ’0 万 12’， 且每年以 * 12’的速度增加， 其中包括大量的农用、 林用土地。即使占用的土地目前尚未 耕种或暂不宜耕种， 但毕竟减少了今后开垦耕种的后备土地资源， 对我国这样一个人口 众多、 人均耕地面积很少的农业大国显然是严重的威胁， 给社会造成的压力和难题将是 久远的。 另外， 修建、 维护和维修尾矿库及因建尾矿库征地所需的费用也是相当可观的。尾 矿处理设施是结构复杂、 投资巨大的综合水工构筑物， 其基建投资占整个采选企业费用 的 * ； 尾矿库的维护和维修更要消耗大量的资金。据统计， 我国冶金矿山每吨尾 矿需尾矿库基建投资 * 元， 生产经营管理费用 * 元。全国现有的 多个尾矿库， 每年的营运费用就达 0 亿元。 /. 第八章尾矿的污染现状 第三节尾矿对自然生态环境的影响 尾矿对自然生态环境的影响具体表现在 （） 尾矿在选矿过程中经受了破磨， 体重减小， 表面积较大， 堆存时易流动和塌漏， 造 成植被破坏和伤人事故， 尤其在雨季极易引起塌陷和滑坡。而随着尾矿数量的不断增 加， 尾矿库坝体高度也随之增加， 不安全隐患日益增大。我国已发生过大小事故数十次， 其中 “ 次造成人身伤亡， 死亡人数近 人。最严重的一次是云锡大谷都尾矿库溃坝事 故， 万 ’ 尾矿和泥浆像泥石流一样向下游倾泻， 淹埋万亩农田和村庄， 伤亡近 人， 导致选矿厂停产 年之久。而在气候干旱、 风大的季节和地区， 尾矿粉尘在大风推动下 飞扬至尾矿坝周围地区， 造成土壤污染， 土地退化， 甚至使周围居民致病。 （） 尾矿成分及残留选矿药剂对生态环境的破坏严重， 尤其是含重金属的尾矿， 其中 的硫化物产生酸性水进一步淋浸重金属， 其流失将对整个生态环境造成危害。残留于尾 矿中的氯化物、 氰化物、 硫化物、 松油、 絮凝剂、 表面活性剂等有毒有害药剂， 在尾矿长期 堆存时会受空气、 水分、 阳光作用和自身相互作用， 产生有害气体或酸性水， 加剧尾矿中 重金属的流失， 流入耕地后， 破坏农作物生长或使农作物受污染； 流入水系则又会使地面 水体和地下水源受到污染， 毒害水生生物； 尾矿流入或排入溪河湖泊， 不仅毒害水生生 物， 而且会造成其他灾害， 有时甚至涉及相当长的河流沿线。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 余万亩。 大量尾矿已成为制约矿业持续发展， 危及矿区及周边生态环境的重要因素。纵观发 展矿业所遇到的严峻挑战， 在矿石日趋贫化、 资源日渐枯竭、 环境意识日益增强的今天， 解决困扰的根本出路在于依赖于二次资源的开发利用， 尾矿综合利用是矿业持续发展的 必然选择。 第一篇尾矿概论 第九章尾矿综合利用的途径 当前科学技术的进步， 尤其是选矿、 冶金及非金属材料在各个领域广泛的应用， 都为 尾矿利用奠定了坚实的技术基础。尾矿的综合利用主要包括两方面 一是尾矿作为二次 资源再选， 再回收有用矿物， 精矿作为冶金原料， 如铁矿、 铜矿、 锡矿、 铅锌矿等矿的尾矿 再选， 继续回收铁精矿、 铜精矿、 锡精矿、 铅锌精矿或其他矿物精矿。二是尾矿的直接利 用， 是指未经过再选的尾矿直接利用， 即将尾矿按其成分归类为某一类或几类非金属矿 来进行利用。如利用尾矿筑路、 制备建筑材料、 作采空区填料、 作为硅铝质、 硅钙质、 钙镁 质等重要非金属矿用于生产高新制品。 尾矿利用的这两个途径是紧密相关的， 矿山可根据自身条件进行选择， 也可二者结 合共同开发， 即先综合地回收尾矿中的有价组分， 再将余下的尾矿直接利用， 以实现尾矿 的整体综合利用。 从目前国内外尾矿利用成果看， 应该说还停留在少量的尾矿利用上， 尚无法实现大 幅度减少或免除尾矿的排放。因此， 立足长远， 应着手进行无尾工艺的研究。实现无尾 排放的基本路线是 先分离出尾矿中的粗中粒级物料， 用其代替碎石、 黄砂作为建筑用骨 料使用； 对余下的细粒尾矿进行再选， 综合回收尾矿中的有价金属、 非金属成分， 再对剩 余部分固化处理， 生产出不同档次的建筑材料或固化块体充填塌陷区或尾矿土地复垦。 第一节国内外尾矿综合利用现状 在矿冶领域里， 世界上工业发达国家已把无废料矿山作为矿山的开发目标， 把尾矿 “ 第九章尾矿综合利用的途径 综合利用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。其利用目的不仅 仅是追求最大经济效果， 而且还从资源综合回收利用率、 保护生态环境等综合加以考虑。 “ 世纪 “ 年代以来国际上有关废料利用的技术交流活动十分活跃， 年和 ’ 年 在波兰召开了第一、 二届国际现代采矿工艺和冶金环境保护会议， 交流采选冶技术和废 料利用经验； 年在赞比亚召开 “发展中国家资源利用会议” ； 年在华沙的第十三 届国际选矿会议上讨论了矿物原料处理和所有组分全部利用问题； “ 年在芝加哥第六 届矿物废料利用国际会议上专门研究了矿物废料综合利用问题； 年、 年、 年在捷克斯洛伐克召开了一、 二、 三届 “新型矿物原料讨论会” ， 讨论了利用岩石、 矿物及 其元素的途径和非传统矿物原料资源的利用问题， 把废料提高到了资源的高度来认识， 提出了人类在 世纪重点开发无污染的绿色产品的战略口号。 前苏联、 美国、 加拿大等矿业发达国家尾矿的综合回收工作做得较好。例如， 前苏联 克里沃罗格磁铁石英岩， 仅回收磁铁矿， 每年便可多产铁品位 ’*的铁精矿 ““ 万 。美 国国际矿产和化学公司综合回收明尼苏达州铜、 镍尾矿中的铅， 每年可得 “ 万 铅金属。 前捷克斯洛伐克最大的重晶石菱铁矿矿床选厂尾矿库约存 ““ 万 尾矿， 该尾矿含铁 * , *、 重晶石 -’* , *。采用强磁选机磁选， 可获得品位 .-*、 回收率 “* 的菱铁矿精矿； 回收率 ’* , “*、 /012.含量为 ’*的重晶石精矿。 随着科技的发展和学科间的相互渗透， 尾矿利用的途径越来越广阔。国外尾矿的利 用率可达 “*以上， 欧洲一些小国已向无废物矿山目标发展。前苏联将尾矿用作建筑材 料的约占 “*， 现已能用铁矿尾矿制造微晶玻璃、 耐化学腐蚀玻璃制品和化工管道等； 保 加利亚把从尾矿中回收的石英用作水泥惰性混合料和炼铜熔剂； 原捷克的一些矿山将浮 选尾矿的砂浆、 磨细的石灰和重晶石加入颜料压制成彩色灰砂砖。 尾矿的利用问题是一项系统工程， 涉及到的相关知识较多， 如地质、 选矿、 材料、 玻 璃、 陶瓷、 建筑等， 需多学科联合攻关才能在短期内出效果。前苏联已建立了从矿物原 料、 选矿、 化学和非金属工艺实验室至实验厂这样的联合体， 专门研究处理矿物废料问 题， 前苏联矿物原料综合利用率也从 “ 世纪 “ 年代的 “* , ’“*提高到现在的 ’“* , “*。 我国的尾矿综合利用研究起步较晚， 近几年发展迅速。其原因一方面和国家重视有 关， 另一方面和我国的资源特点及利用状况有关。我国的金属矿产资源贫矿多、 伴生组 分多、 中小型矿床多， 目前不少矿山进入中晚期开采， 资源紧张加上开采成本越来越高， 经济效益日趋降低， 形势已逼迫一些矿山不得不走多种矿物产品共同开发和综合利用的 路子。 年国家召开了综合利用的学术讨论会并出版了论文集。. 年 “中国 世 第一篇尾矿概论 纪议程” 高级圆桌会议在北京举行， 在 “ 世纪议程的首批优先项目计划中便有尾矿利用 这一项， 国家计划每年拨款 “ 亿元用于资源循环与再生综合利用发展协调计划， 资助 尾矿开发与利用的产业化， 要求做到保护自然资源、 矿产资源的可持续供给能力， 走经 济、 社会、 资源与环境协调发展的道路。“ 年， 成立了我国首家尾矿利用研究机构 中国地质科学院尾矿利用技术中心。 世纪 ’ 年代以来， 随着尾矿矿物学及工艺矿物学研究的深入， 对许多尾矿中可以 利用的矿物组分， 研究了它们的再选性质， 对不可再选或再选技术经济效果较差的尾矿， 研究了将它们作为非金属整体应用的性能及适当的分类， 为尾矿综合利用开辟了新的前 景。在尾矿再选方面， 选矿技术有了较全面的完善和提高， 为细粒微细粒、 品位低下、 结 构复杂的尾矿研制出了一些再选别的有效方法， 如浮选、 重选、 高梯度磁选， 甚至堆浸及 选冶联合工艺。对不可再选的尾矿， 根据它们的矿物和化学成分、 物理和机械性质分别 按相近的各类非金属矿应用方法开辟应用途径。 近几年， 一些研究院所、 高等院校等单位与矿山企业紧密合作， 在从尾矿中回收有价 金属与非金属元素、 尾矿制作建筑材料、 磁化尾矿作土壤改良剂等方面已取得了一些实 用性成果。多年来从矿山废渣中已回收铜 “’ 万 、 铝 ’* 万 、 铅 万 、 锌 “ 万 ， 分 别占其消耗量的 “,、 “,、 ““,、 ,。尾矿综合利用搞得较早和较好的矿山如金川、 攀 枝花、 梅山铁矿、 白云鄂博等矿山企业。例如金川矿除镍外， 已能综合回收钴、 铂、 钯、 锇、 铱等元素。 第二节我国尾矿综合利用存在的问题与对策 一、 存在的问题 我国在尾矿综合利用方面虽然取得了很大成绩， 但远不能适应经济和社会可持续发 展的要求， 与国内其他领域工业固体废弃物的利用水平及国际先进水平相比， 存在着较 大差距 （一） 综合利用率低 我国目前矿产资源的总回收率只能达到 ,左右， 平均比国外水平低 ,。就采 选的回收率而言， 铁矿为 -*,， 有色金属矿为 , . -,， 非金属矿为 , . -,。有 第九章尾矿综合利用的途径 益组分综合利用率达到 “的选厂只占选厂总数的 ， 而 以上的伴生综合矿山， 综合利用率不到 “。更值得注意的是有些矿山的共 （伴） 生组分甚至超过矿产的价 值， 但这些共 （伴） 生组分在主矿产选矿时进入尾矿未得到利用。仅以有色矿山为例， 每 年损失在尾矿中的有色金属就达 万 ’， 价值在 亿元以上。国外尾矿的利用率可达 以上， 欧洲一些小国已向无废物矿山目标发展， 而我国尾矿的利用率仅为 左右， 差距很大。 （二） 高附加值产品少、 缺乏市场竞争力 目前， 我国尾矿在工业上的应用， 大多仅停留在对尾矿中有价元素的回收上或直接 作为砂石代用品 （粗、 中粒） 销售， 开发出的高档建材产品如微晶玻璃花岗石、 玻化硅等， 因工艺过程相对复杂， 成本较高， 而比重又较大， 无法与市场上出售的各种装饰建材相竞 争， 因此， 到目前为止， 还基本上处于试验室及中试阶段， 很难在工业上推广应用。 （三） 投入不足， 政策扶持力度有待加强 长期以来， 尾矿利用项目在资金上得不到保证， 投入严重不足。目前， 我国没有专项资 金支持资源综合利用， 融资渠道没有解决， 再加上矿山行业普遍效益较差， 尾矿利用资金筹 措非常困难。在政策扶持上， 国家先后出台了资源综合利用减免所得税、 部分资源综合利 用产品企业减免增值税的优惠政策， 但尚没有具体制定针对尾矿利用的鼓励性政策。 （四） 资源意识、 环境意识不高 资源利用的法律、 法规建设落后， 尾矿利用基础管理薄弱， 缺少尾矿利用的基础资料 等， 皆成为制约尾矿利用的影响因素。 二、 尾矿利用的对策与建议 在第二次工业污染防治工作会议上国家强调“综合利用， 变废为宝， 既保护了国家 的资源， 又充分利用了国家资源， 同时又净化了环境， 可谓一举多得。 ” 报告高度概括了资 源综合利用的必要性和迫切性。在面向 世纪新的历史发展阶段， 我国有限的资源将 承载着超负荷的人口、 环境负担， 仅靠拼资源、 外延扩大再生产的经济增长， 是不可能持 续的。结合尾矿利用的现状以及大量尾矿所带来的诸多问题， 尾矿利用工作应当进一步 引起有关部门、 矿业企业的高度重视， 应从政策、 经济、 法律以及技术等方面采取切实可 行的措施。 （一） 进一步转变观念、 提高尾矿利用意识 国家有关部门应确定尾矿利用在资源综合利用中的重要地位， 矿山企业应当树立长 远观念， 要把尾矿利用作为实现矿业持续发展的必要措施。要运用各种手段和形式， 加 * 第一篇尾矿概论 强尾矿利用的宣传教育， 使全行业真正认识到尾矿利用对节约资源、 保护环境、 提高矿山 经济效益、 促进经济增长方式的转变， 实现合理配置资源和可持续发展， 有着重要的意 义。 （二） 完善法律和政策体系， 强化政策导向作用 “ 年我国颁布了 矿山资源法 ， 对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的 保护作用。但这项法规还不能完全适应新形势的要求， 希望尽快出台 资源综合利用 法 、再生资源综合利用法 ， 使资源综合利用包括尾矿综合利用工作能够纳入到法制化 轨道。同时继续贯彻现有的一些鼓励资源综合利用的政策， 如 国务院批转国家经贸委 等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知 ， 财政部、 国家税务总局 关于继续对 部分资源综合利用产品实行增值税优惠政策的通知 等。 （三） 强化管理工作， 增加对尾矿利用的投入 尾矿利用是社会性公益事业， 除充分发挥市场机制的作用外， 还应加强综合部门的 宏观管理， 将尾矿利用纳入国家、 行业发展规划和制订分步实施的计划。矿山企业要对 尾矿利用工作统筹规划， 要设立或指定具体的管理机构， 加强企业内部尾矿利用的管理 与协调。 鉴于尾矿利用是集环境、 社会、 经济效益于一体的长期性、 公益性事业， 国家应当加 大科技投入的力度， 建立工程化研究基地和示范工程。建议国家设立资源综合利用专项 基金， 在政策性银行设立资源综合利用贷款专项， 并给予贴息、 低利率、 延长还款期等方 面的信贷优惠政策， 引导企业增加对尾矿利用的投入， 使我国尾矿利用工作走上健康发 展的道路。 （四） 加强尾矿资源的调研工作， 加大尾矿利用科技攻关力度 由于我国的尾矿量大、 分布广、 性质复杂， 因此加强对尾矿资源的调研工作， 摸清基 本情况， 找出存在的问题以对症下药， 是推进尾矿利用的重要基础。通过调研， 摸清现有 尾矿堆存的数量、 年排出量、 尾矿的基本类型、 粒度组成、 各种有用金属矿物和非金属矿 物含量、 有害成分的含量等， 根据地域和不同类型尾矿的特点， 从技术， 经济上指出其合 理利用的途径。 搞好尾矿综合利用， 还有许多技术问题需要解决， 因此， 必须加大科技攻关的力度， 应重点解决尾矿中伴生元素的综合回收技术， 经济地生产高附加值以及大宗用量的尾矿 产品的实用技术等， 开展尾矿矿物工艺学的研究。国家应大力支持尾矿利用科技攻关工 作， 通过科技攻关及成果的推广， 使我国尾矿利用率由目前的提高到 ’左右， 逐步 提高我国工业固体废弃物综合利用的整体水平， 缩小与世界先进水平的差距。 “ 第九章尾矿综合利用的途径 第十章尾矿的处理方法 原矿进入选矿厂经过破碎、 磨矿和选别作业后， 矿石中的有用矿物分选为一种或多 种精矿产品， 大量的尾矿则以矿浆状态排出， 其中常还含有目前技术水平暂不能回收的 有用成分。浮选厂尾矿中含有大量药剂， 有些甚至是剧毒物质。为了综合利用国家资源 及消除对环境的污染， 必须采取有效措施对尾矿进行处理， 变废为宝， 化害为利， 这是尾 矿处理的重要原则。 选矿厂的尾矿设施一般包括尾矿贮存系统、 尾矿输送系统、 回水系统以及尾矿水净 化系统。 第一节尾矿的堆存方式及其设施 选矿厂尾矿的堆存方式， 有干式堆存和湿式堆存两种。 干式选矿后的尾矿或经脱水后的粗粒尾矿， 可采用带式输送机或其他运输设备运到 尾矿库堆存， 这种方法称为干式堆存法； 湿式选矿的尾矿矿浆一般采用水力输送至尾矿 库， 再采用水力冲积法筑坝堆存， 这种方法称为湿式堆存法。目前， 我国绝大部分选矿厂 的尾矿都采用这种堆存方法。 作为尾矿堆积场地的尾矿库， 一般是由以下设施组成， 如图 “ “ 所示。 第一篇尾矿概论 图 “ “ 尾矿库纵剖面示意图 初期坝； 堆积坝； 排水管； 第一个排水井； ’后续排水井； 尾矿沉积滩； 反滤层； *保护层； 排水沟； 观测设施； 坝坡排水沟； 尾矿池 （） 尾矿坝通常包括初期坝和后期坝 （也称尾矿堆积坝） 两部分。前者是尾矿坝的支 撑棱体， 具有支撑后期堆积体的作用和疏干堆积坝的作用； 后者是选矿厂投入生产后， 在 初期坝的基础上利用尾矿本身逐年堆筑而成， 是拦挡细粒尾矿和尾矿水的支承体。尾矿 坝的作用是使尾矿库形成一定容积， 便于尾矿矿浆能堆存其内。 （） 排洪设施， 是排泄尾矿库内澄清水和洪水的构筑物， 一般由溢水构筑物和排水构 筑物组成。 （） 排渗设施， 是汇积并排泄尾矿堆积坝内渗流水的构筑物， 起降低堆积坝浸润线的 作用。 （） 回水设施， 是回收尾矿库内澄清水的构筑物。 （’） 观测设施， 是监测尾矿库在生产过程中运行情况的设施。 （） 其他设施， 有为排泄尾矿库堆积边坡和坝肩地表水的坝坡、 坝肩排水沟； 通讯照 明设施； 管理设施 （如值班房、 工具房、 器材室等） ； 交通设施； 筑坝机具等。一些大型尾矿 库还有简易的检修设施； 距选矿厂比较远的尾矿库， 必要时还应设生活福利设施。 一、 尾矿库的选择与计算 （一） 尾矿库址的选择 尾矿库址选择的基本原则为 （） 不占或少占耕地， 不拆迁或少拆迁居民住宅。 （） 选择有利地形、 天然洼地、 修筑较短的坝堤 （指坝的轴线短） 即可形成足够的库容 （一般应满足贮存设计年限内的尾矿量） 。当一个库容不能满足要求时， 应分选几个， 每 个库容年限不应低于 ’ 年。 （） 尾矿库地址应尽可能选择近于和低于选矿厂， 尽量做到尾矿自流输送， 尾矿堆置 应位于厂区、 居民区的主导风向的下风向。 （） 汇雨面积应当小， 如若较大， 在坝址附近或库岸应具有适宜开挖溢洪道的有利地 第十章尾矿的处理方法 形。 （） 坝址和库区应具有较好的工程地质条件， 坝基处理简单， 两岸山坡稳定， 避开溶 洞、 泉眼、 淤泥、 活断层、 滑坡等不良地质构造。 （“） 库区附近需有足够的筑坝材料。 （） 库址、 尾矿输送和储存方式、 设施的确定， 应进行方案比较。 （二） 尾矿库的型式 尾矿库是堆存尾矿的场所， 多由堤坝和山谷围截而成。按照地形条件及建筑方式， 尾矿库可分为山谷型、 山坡型、 平地型 种； 按筑坝的方式划分， 可分为一次筑坝型 （包括 废石筑坝） 和尾矿堆坝型两种。 河谷型的尾矿库 此种尾矿库系由封闭河谷口而成。其优点是坝身短， 初期坝工程量较小， 生产期间 用尾矿堆坝也容易。缺点是积水面积大， 因而流入尾矿库内的洪水量大， 使排水构筑物 复杂。 ’ 河滩型和坡地型的尾矿库 利用河滩或坡地筑成的尾矿库， 通常是由三面围筑而成。其优点是积水面积小， 排 水构筑物简单。缺点是三面筑坝， 坝身较长， 初期坝工程量较大， 生产期间用尾矿堆坝也 较不便。 平地型的尾矿库 比种尾矿库系利用平坦地段由四面围坝而成。其优点是积水面积小， 排水构筑物简 单。缺点是四面筑坝， 坝身长， 初期坝工程量大， 生产期间操作管理不便。这类尾矿库通 常是在当地缺乏适当的河谷、 河滩、 坡地或在上述两类尾矿库都不合适时才采用。 （三） 尾矿库等级的划分 尾矿库的等级根据其总库容的大小和坝高按表 确定。 表 尾矿库等级表 级别库容 *亿 坝高 * 工程规模 二, , 大型 三 - - “中型 四 - “ - 小一型 五. . 小二型 注库容系指校核洪水位以下尾矿库的容积； “坝高系指尾矿堆积标高与初期坝轴线处坝底标高的高差； 坝高与库容分级指标分属不同的级别时， 以其中高的级别为准， 当级差大于或等于两级时可降低一级。 /0 第一篇尾矿概论 有下列情况之一者， 按表 “ “ 确定的尾矿库等级可提高一级 （） 当尾矿库失事将使下游重要城镇、 工矿企业、 铁路干线遭受严重的灾害者； （） 当工程地质及水文条件特别复杂时， 经地基处理后尚认为不彻底者 （洪水标准不 予提高） 。 （四） 尾矿场的计算 库容计算 为明确起见， 先说明各种库容名称的含义， 由图 “ “ 可以看出 图 “ “ 尾矿库库容示意图 几何库容 是指初期坝、 堆积坝边坡与地形等高线封闭所形成的容积； 总库容 是根据总尾矿量、 调洪、 矿浆水澄清及渗流控制条件所确定的与尾矿库最终 堆积标高相应的几何库