矿山废弃物资源化技术体系

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随着社会的不断进步与发展，人们对生态环境的保护越来越重视。实现经济、社会、生态的协调发展，优化人类生存环境，已成为国际社会共同关心的主题。工业发达国家在经历了资本的原始积累、工业化革命、进入全面现代化社会后，都将更多的资金、人力和物力投入污染治理和环境的改善。该领域的技术发展也相当迅速，推动了全球环保事业的发展。国外研究人员利用共生微生物加速矿山废弃地植被的建立，成功防治了酸性排土场酸性水产生。澳大利亚等国实施露天采矿与复垦工程同步，废弃物排弃、处置与复垦纳入生产工艺流程，大规模开展各类矿山废弃物治理研究。从20世纪70年代中期起，固体废物污染环境和综合利用在国外受到普遍重视，发布了有关法律及相应的技术规范或技术准则，从而推动了矿业环境保护与综合利用及技术的发展。国外矿业界由于环境保护要求苛刻和自身发展，为解决矿物废料和非传统矿物的利用问题，普遍加强了固体废弃物综合利用和处置方面的新工艺、新设备、新技术的研究与应用。目前在工业发达国家，金属资源的循环利用已达到较高的水平。据统计，2003年日本、美国、德国等发达国家再生有色金属产量已经超过原生有色金属产量。2003年美国废弃物回收利用销售额达到2360亿美元，日本达到了37万亿日元产值。

我国的发展决不能以牺牲环境为代价，决不能重蹈先污染后治理的老路。但是，目前我国矿业生产过程中排放的“三废”（废水、废气、废渣），对环境污染严重。据统计，全国每年各类矿山排放废水30亿吨，造成江河、农田的污染；每年排放废气5400多万立方米，造成大气的污染；排放的金属矿产废石、尾矿、废渣等固体废物堆存量已达180亿吨以上，占地面积约7000万平方米，并且还在以每年约10亿吨的速度增长；每年排出煤矸石1.5亿吨，粉煤灰0.7亿吨，侵占大量土地资源，并含有大量有毒有害或放射性物质，污染地表水体、土壤、农田等。我国虽然已成为世界主要资源消费国，但二次资源回收利用率与发达国家相比存在较大差距，单位GDP的金属消费量明显高于美国、日本等发达国家，甚至比印度、巴西等发展中国家高出很多。2003年，我国每万美元GDP消费铜、铝、铅、锌、镍等有色金属达到85.7千克，而美国等发达国家均在20千克以下，印度等发展中国家也仅在30千克左右。这表明我国资源回收利用的潜力相当大。近年来我国矿业固体废弃物综合利用量呈稳定增加趋势，但综合利用率还比较低，工业及社会废弃物回收利用率低，尾矿利用还处于起步阶段，同时废物再利用的价值率也不高。为实现我国经济、社会可持续发展，实行资源再生利用，节约本不丰富的资源，减少环境污染与土地占用，加强固体废弃物技术开发已势在必行。主要包括：

1）尾矿、废石、冶炼烟气和废渣再选（冶）的新技术、新设备、新药剂的研究开发。

2）矿业固体废弃物整体利用技术开发，重点发展煤矸石、粉煤灰、冶炼渣、化工渣等大宗工业固体废物的资源化利用，尾矿作为采空区或充填采矿法中的充填材料的技术。

3）大掺量利用固体废物应用技术的产业化；发展规模化和产品多元化的利废建材企业。发展具有较高发热量的煤矸石、煤泥、石油焦等工业固体废物综合利用发电；对现有的煤矸石、煤泥等综合利用电厂进行技术改造。推进脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等工业副产石膏生产建材产品并产业化。

4）矿业废水处理和回水利用技术、废气减排与利用技术。

5）采矿塌陷区、露采废弃地、尾矿库等固体废弃物堆场的复垦和生态恢复技术等。

6）建立再生资源回收网络，培育再生资源集散加工基地（如废旧金属与非金属）。

随着矿山开采年限的增长，金属矿山选矿排放的尾矿堆积量越来越大。我国现有尾矿库400多个，尾矿达50×108t以上，而且每年以产出5×108t的速度增加。目前我国铁矿山年排出的尾矿量约1.3×108t，有色矿山年排出尾矿量约1.4×108t，黄金矿山年排出的尾矿量达2450×104t。大量的尾矿堆存在尾矿库，尾矿库的安全运行成为矿山环境保护的重要工作之一。据调查显示，我国大部分矿山在尾矿库建设方面，存在着较严重的问题，有厂无库或重厂轻库的现象极为普遍，特别是一些尾矿库在建设时未经认真论证，投入使用后又不善于维护管理，半数以上成为危库和病库。陕西凤县境内有8个金矿尾矿库和48个铅锌尾矿库。其中大部分修建于河漫滩地上。距离河床较近，甚至直接与河水相接，尾矿库坝不稳固，不能有效地拦挡库内尾砂，存在着经不住洪水侵蚀而发生溃坝的问题。我国黑色金属重点矿山的70 多座尾矿库中，有一定问题和问题较多的占30%。在有色金属矿山149座被调查的尾矿库中，病库、险库和超期库占了48%；化工矿山的18座尾矿库中，病库险库和超期库有7座，占41%；黄金(岩金)矿山现有368座尾矿库中，病库、险库和超期库占了44%。这些病库和险库一旦出现问题，后果将是严重的。

甘肃成县厂坝黄渚关矿区东河两侧依山傍河修建不规范尾矿库，导致尾矿库溃坝、溢流、长期服役现象普遍，河床沉淀灰色铅锌尾矿渣，使河水浑浊不堪。陕西潼关金矿区傍河尾矿库一般建在河岸阶地或河漫滩上，库容量小，尾矿坝质量差，易出现泄漏、溃坝，在2002年8月调查时，曾有尾矿库溃坝，尾矿直接进入河道，严重污染了水生环境系统；渗坑型尾矿库，主要采用尾矿浆排入尾矿库，一部分下渗，一部分蒸发，干渣堆放在河滩、道旁等地，在大气降水和地面径流作用下，最终进入了地表水系，对于水生生态系统影响比较严重。

对尾矿库进行绿化，是保护环境的行之有效的办法。尾矿坝、尾矿库干坡段往往随风刮起沙，危害人身健康和农作物生长，可采取以下措施治理：在坝坡上覆盖山皮土，让其自然生长小杂草，并在部分地段栽种灌木，起固沙作用，防止尾砂粉尘对自然环境的污染，缓解雨水对坝面的冲刷；喷水防尘，在尾矿坝外坡脚集水，抽水喷洒坝顶，可起防尘作用；植树绿化，保护环境，对服务期满的尾矿库要及时复垦绿化，防止扬尘污染环境。

陕西凤县部分矿山对危险性较大的尾矿库坝进行了加固处理、防洪处理，以防止尾矿库溃坝和尾砂涌入河道，如对原有土石坝进行浆砌石护坡，对不稳固和不能有效拦挡尾矿砂的坝体进行加宽、加高。大部分企业对废弃的尾矿库进行了复垦，所采取的措施主要有覆土造田、覆土种草、覆土育林等。如陕西凤县银母寺铅锌矿对废弃的尾矿事故池进行覆土厚50cm还田，耕种玉米，取得了良好效果；陕西凤县铅硐山铅锌矿在废弃的尾矿库上覆土20cm左右，播种从陕北引进的沙得旺草种，取得了良好效果，目前，废弃尾矿库复垦约233亩，占尾矿库面积的22.43%。

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