[发明专利]一种金属尾矿无害化的处理方法

说明书

技术领域

本发明属生态环境与矿山循环经济交叉技术领域。

背景技术

1.我国金属尾矿现状和危害

据不完全统计，2000年以前我国尾矿总量为50.26亿吨，其中，铁尾矿量26.14亿吨，主要有色金属尾矿量21.09亿吨，黄金尾矿量2.72亿吨，其它0.31乙吨。2000年排放尾矿量达到6亿吨，据此推算，现有尾矿的总量应在80亿吨以上，而且还在以每年产生5亿吨尾矿的速度增长(工信部2009年6月19日网上发布：尾矿综合利用潜力丰厚)。

这些尾矿除了占用大量土地，还破坏生态环境，造成严重的水土流失、扬尘和污染水源。大量尾矿库潜伏的泥石流、山体滑坡、溃坝等地质灾害时刻危害着我国社会和经济的可持续发展。

例如1993年发生在西北地区的黑风暴事件，就是因为沙尘暴将甘肃金昌市一座34万吨镍尾矿全部抛上天空而形成了一场罕见的黑风暴，造成85人死亡，31人失踪，264人受伤；12万头(只)牲畜死亡、丢失，73万头(只)牲畜受伤；37万公顷农作物受灾，4330间房屋倒塌，直接经济损失达7.25亿元人民币。再如2007年9月8日山西省临汾市襄汾县塔儿山铁尾矿库发生崩坝事件，造成268人遇难或失踪。

2.我国金属尾矿资源化利用现状和问题

(1)利用现状

1)尾矿二次分选回收有价金属元素和非金属元素

我国绝大多数金属矿为共生和伴生矿床。国家发展和改革委员会在2006年12月24日发出的“十一·五”资源综合利用指导意见中指出：“继续支持攀枝花、白云鄂博、金川三大资源综合利用基地建设......以铁矿、铜矿、铝土矿、金矿、铅锌矿、钨矿为重点，建设若干个尾矿再选示范工程。”国内各国营矿山企业均不同程度地开展有价金属元素的回收工作。

2)金属尾矿农用

1971年，张夫道、姜孝礼与原山东淄博铝厂合作，利用该厂赤泥，用水洗脱钠盐后，在浙江金华和江西红壤地区布置了47个田间肥效试验，作物为水稻、油菜、大麦、玉米、大豆、蚕豆、柑桔，增产8.5％～17.0％，研究结果刊登在山东省土壤肥料研究所1972年科学研究年报上(1970年中国农科院土壤肥料研究所下放至山东德州市，在山东省内称山东省土壤肥料研究所，当时正值“文革”期间，所有学术刊物停刊，土肥所用“年报”形式与兄弟单位交流)。1973年张夫道等利用招远高磷金尾矿生产过磷酸钙，由山东省化工厅主持，建成了年产5000吨磷肥厂，该项研究总结“选金废渣中加入硫酸脱除氰化物与生产普钙技术”刊登在山东省土壤肥料研究所1974年科学研究年报和山东省化工厅1974年第5期简报上，因当时环保意识太浅薄，仅考虑脱除氰化物，没有考虑重金属污染问题，也没有测定尾矿中重金属含量。

3)用作建筑材料

金属尾矿用于生产普通墙体砖、水泥原料、装饰材料的原料、铺路材料、微晶玻璃原料等。

4)用作矿山采空区填料。

5)通过磁化作用，用作土壤改良剂和磁化肥料。

6)利用尾矿复垦种植农作物。

(郭建文、王建华等，我国铁尾矿资源现状及综合利用，现代矿业，2009(10)：23～25)

(2)存在问题：

1)尾矿利用率低

据统计资料，至2008年我国矿山土地复垦率只有10％～12％(包括煤矿)，金属尾矿综合利用率只有8.2％左右。

2)重金属污染物扩散

据黄兰椿等测定，大宝山尾矿直接用于制造磁化肥料，出现重金属含量严重超标问题。其中，Cr超标6.8倍，Pb超标12.7倍，肥料施入土壤将造成重金属污染物的扩散(黄兰椿等，大宝山金属硫化矿尾矿综合利用途径研究，金属矿山，2009(7)：164～168.)；马钢磁化尾矿土壤改良剂中Pb、Cd、Cr严重超标。“磁化”一词在选矿上非常重要，但在农业上，特别是土壤肥料上意义不大，我国肥料(包括土壤调理剂)生产许可登记时，只认养分含量、重金属含量和田间试验效果，不看是否磁化，所谓磁化肥料和磁化土壤改良剂与磁化水一样均为广告语言。

3)尾矿复垦的问题

①尾矿复垦种植作物将富集重金属，无论人还是畜禽食用均不安全。

②仍存在泥石流隐患。尾矿又称尾砂，其物理性质像流砂一样，即使在尾矿库上复土植树也不安全。我国90％以上的尾矿坝筑建在山谷中，高出下游居民区数十米甚至百米，如果山洪暴发依然存在崩坝产生泥石流的危险。例如黑龙江省宁安市沙兰镇旧尾矿库，有可能是日本人在伪满时开矿遗留下来的，早已是林木茂密，2005年6月11日因暴雨发生泥石流，将沙兰镇小学淹埋，105名小学生死亡。