礦業固廢有著巨大的利用價值

日期:2020-12-21 14:15:25admin

   我國是礦產資源大國,伴隨產生的礦業固廢數量也是巨大的,這些礦業固廢對環境和人類健康產生重大影響。但世上沒有絕對的垃圾,只有放錯了地方的資源。隨著科技的進步,礦業固廢越來越被作為一種易于獲得、利用途徑廣、經濟效益好的資源為人類所利用。

 
 
  礦業固廢主要包括采礦廢石和尾礦。廢石是指各種金屬、非金屬礦山開采過程中從主礦上剝離下來的各種圍巖,尾礦是指在選礦過程中提取精礦以后剩下的尾渣。那么有哪些途徑可以令這些“放錯地方的資源”得以有效利用呢?
回收有價元素。
 
 
  在采礦工業發展早期,由于受到冶煉技術條件的限制,很多尾礦中存在大量的鐵、銅等有價金屬元素和硫等非金屬元素。加之尾礦已經磨細,還可節省開采和破碎、磨礦成本,因此對尾礦中有價元素進行回收,具有顯著的社會效益和經濟效益。
 
  制備砂石骨料
 
 
  砂石骨料是建筑、道路、橋梁等基礎設施工程建設用量最大、不可或缺、不可替代的基礎材料。但砂石骨料屬于不可再生資源,幾千年的開采對地球環境造成了很大破壞。而我國金屬和非金屬礦行業,在長期開采生產過程中,礦山產生大量的廢石、尾礦,利用這些尾礦資源完全可替代或部分替代砂石骨料。
 
  制備水泥
 
 
  水泥的基本原料是石灰石和粘土礦。石灰巖和粘土巖(頁巖等)都是礦山常見的廢石,或是含相應成分的尾礦也可用作基本原料。有些尾礦也適于用作水泥的混合材料,水泥中加入適量的混合材料,既可改善水泥的某些性能,又可節省基本材料的消耗。例如廢石(或尾礦)中非晶質物質含量較高者,如玻璃質火山巖、凝灰巖、浮巖等還可用作活性混合材料。
 
 
  用作充填材料
 
 
  利用高濃度尾礦與膠凝材料配比制成的高水速凝材料充填礦山地下采空區,既能就地取材讓礦山固體廢料資源化,又可以大大減少地面堆存的尾礦量,節省征地費用和建設尾礦設施的投資,降低因建設尾礦庫而產生的一系列安全隱患,緩解對周邊環境的污染和原有生態的破壞,避免土地資源的浪費,對建設節約環保型社會具有促進作用。
 
 
  用作路基材料
 
 
  中國公路建設正經歷快速發展階段,對優質的道路工程材料的需求也在日益增長,在我國,最為常見的無論是路基填料還是半剛性基層、瀝青混合料面層的路面結構,都對天然石料的消耗都巨大。而尾礦其幾何形狀與力學性能與軋制碎石相似,具有代替天然石料的潛能,能有效解決筑路材料短缺的問題。
 
  轉化為耕地
 
 
  除少數放射性礦石和能源類礦石外,絕大部分尾礦的礦物成分和粒度組成都與土壤的成分和結構十分接近或相當。用尾礦圍池造田或是將廢石或尾礦排放到過去已有的露天坑,再覆蓋上一定厚度的可耕土以使其成為可耕地。這種做法不僅減少了尾礦庫中尾礦的堆放量,又增加了可耕地,一舉兩得。
 
  制作土壤改良劑
 
 
  農田經過數百上千年的耕作種植,土壤中原始有用礦物質的含量越來越少,單靠施肥無法彌補這一缺陷。而尾礦含有大量有效成分,并具有粒度較細的特點,可以改性后作為礦物復合肥料或改良劑來改善土壤環境,提高農作物的產量。另外尾礦所含的Si、Zn、B、Fe、P等元素,也是維持某些植物生長和發育所需元素。
 
 
  生產各類磚
 
 
  事實上許多廢石都適用于制磚。采用未經鍛燒的石膏尾礦為原料,磨細后與一定比例的磨細礦渣、粉煤灰混合,在復合激發劑的作用下,可用于生產石膏尾礦磚、空心砌塊等新型墻體材料。將尾礦中的細顆粒從全尾砂中分離出來,摻合一定比例的膠固粉、普通水泥和特性水泥等材料,加水充分混勻后,制成可以用作裝飾的小型面磚。配加30~50%的尾礦,再添加一些陶瓷原料和色料,經1200~1300℃可燒制成廣場磚等等。
 
 
  制作玻璃
 
 
  某些高硅尾礦,如金礦尾礦、鎢礦尾礦、高嶺土礦尾礦以及某些富含鉀長石的尾礦,都可用作玻璃的原料,這是眾所周知的事實。但是,如果尾礦中鐵的含量高,則不能作為平板玻璃的原料,而只能作為有色瓶罐玻璃的原料。
 
  用于生產涂料
 
 
 
  隨著我國生產建設的迅速發展,涂料需求量很大,而且品種繁多,有建筑涂料、防熱涂料側、防銹涂料,乃至軍用涂料等;其中建筑涂料約占總量的50%。有許多涂料按其特殊要求,需要添加一定量的填料,這些填料多是天然礦物粉末,如絹云母粉、滑石粉、碳酸鈣粉等等。這些礦物粉末都可能在尾礦中出現,并已有從尾礦中選取成功而進行生產的先例。
 
 
  凈化污水
 
 
  最早利用礦山尾礦用于污水處理的是瑞典,早在30多年前瑞典已經在利用波立登和克里斯廷貝兩座選礦廠的尾礦來凈化酸性污水和城市污水。尾礦凈化污水的原理是:用尾礦泥加入城市污水,礦泥能將重金屬離子吸附于尾礦的表面,形成沉淀物從水中分離,而且比一般的氫氧化物吸附分離要充分。
 
  制作飼料添加劑
 
 
  隨著科技的發展,人們發現礦物質中,至少有沸石、凹凸棒石、麥飯石、膨潤土及稀土元素等可作為飼料添加劑;它們對家畜、家禽的生長有很大的助益。在水產養殖中用得較多的是沸石、麥飯石和膨潤土。有的不僅可有吸附作用,可凈化水質并增加水中含氧量,同時可吸附魚類腸道中各種有毒物質和有害細菌;有的有離子交換作用,魚類可吸收其所含的鉀、鎂、鐵、錳、鋇、鋯等,并能將魚體或飼料中的有毒重金屬置換出來。
 
 
  用作礦物藥材
 
 
  對于中藥,可以入藥的礦物有50中之多,如朱砂(辰砂)、雄黃、陽起石、滑石、磁鐵礦等??赡艹霈F于廢石中的就有陽起石、滑石、麥飯石等,其中麥飯石是最可能出現于廢石中的,日本稱麥飯石為“健康石”,南韓稱其為“礦泉藥石”,臺灣稱其為“長壽石”。
 
  雖然列出了礦山固廢的多種利用領域,但實際上還絕不止這些可應用領域,同時相信隨著時代的發展還會有更多的利用途徑出現。


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