1、1陕西省尾矿堆存及综合利用现状分析武俊杰 王虎 孙阳 薛刚 （陕西省地质矿产实验研究所 陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，陕西 西安 710054）摘要：陕西是我国重要的矿产资源大省，矿产资源的开发利用一方面为当地经济的增长做出了巨大贡献，而另一方面，粗放的开发方式也使陕西省产生了大量的堆存尾矿。本文通过阐述陕西省尾矿堆存的分布特点、尾矿中可回收的元素，初步探讨陕西省尾矿综合利用中存在的主要问题。 关键词：尾矿；堆存现状；综合利用；陕西省Current situation of tailings dam and Problems of comprehensive utilization
2、in ShanxiWu Jun jie Wang Hu Sun Yang Xue Gang (Shaanxi Key Laboratory of Exploration And Comprehensive Utilization of Mineral resources, PRC; Experimental Institute of Geology and Mineral Resources of Shaanxi, Xian, 710054, China)Abstract: Shaanxi province is an important mineral resources in our co
3、untry. The exploitation and utilization of mineral resources have made great contributions to the economic development of Shaanxi province, but meanwhile the extensive development mode has a lot of tailings stockpiling in Shanxi.The paper describes the distribution characteristics of the tailings da
4、m, Recyclable elements in tailings,so as to discuss the main problems of comprehensive utilization of tailings in Shanxi province.Keywords：tailings; storage status; complex utilization; Shaanxi province前言陕西省是我国重要的矿产资源大省，是我国贵金属、有色金属、非金属矿产资源的主要开采区之一 1。全省矿产资源以陕北高原、关中平原及陕南秦巴山区为轴线广泛分布。其中能源矿产煤、石油、天然气等集中在陕
5、北地区，钼矿、贵金属等集中在关中地区，陕南汉江流域则以黑色、有色和非金属为主。矿业资源的开发利用为全省乃至全国经济社会的发展做出了举足轻重的贡献。但是与此同时，解放以来陕西省经过几十年的矿业大开发，产生了不计其数的各类尾矿，给矿山的正常生产和当地的环境安全带来了严重的威胁 2。 由于历史、技术、制度等各方面的原因，陕西省尾矿堆存的数量、管理现状及综合利用相对滞后。为了积极响应国家对我国重要矿种矿山尾矿与典型矿山环境的调查评价工作，为我国尾矿资源化研究提供基础数据，为尾矿的可利用性评价提供科学依据，为国家矿产资源管理提供支撑，为矿山环境的修复治理提供示范。我单位受中国地质科学院郑州矿产综合利用研
6、究所委托对陕西省开展了为期两年的陕西省矿山尾矿调查评价项目课题的研究。2本文在收集整理前人调研总结的基础上，结合近两年来对我省开展的矿山尾矿实地考察调研的成果，对陕西省矿山尾矿堆存现状、综合利用情况进行了初步探讨。 1 陕西省尾矿分布的区域特点1.1 黑色金属的尾矿分布现状陕西省的黑色金属尾矿堆存集中分布在汉中和商洛地区，主要包括铁矿、锰矿、铬铁矿、钛矿、钒矿等，其中以铁矿最多，大小尾矿堆存超过 100 处 3。比较著名的是地处柞水县城以东的小秦岭境内的大西沟铁矿，该矿属于我国特大型菱铁矿床之一,铁矿石储量约 3.02 亿 t，占陕西省铁矿石总储量的近一半左右，上个世纪 90 年代初开工建设，
7、一期年采矿 90 万吨、生产铁精矿 30 万吨，此后建成的二期工程，年采矿 800 万吨，生产铁精矿 270 万吨，其产生的尾矿数量巨大，尾矿主要堆存在商洛市柞水县大西沟。其次，陕西拥有储量巨大的钒钛磁铁矿资源，素有“ 攀钢第二 ”之称，但是由于陕西的钒钛磁铁矿以嵌布粒度细、品位低为主要特点，目前选矿技术没有得到有效解决。因此，钒、钛等资源尚未进行有效开发利用，已开发利用的主要以回收矿石中的磁铁矿为主，选厂产生的铁尾矿主要分布在安康市岚皋县和紫阳县、汉中市洋县等地 4。另外，陕西省的锰矿资源探已发现的储量产地为 5 处，储量约为 1500 万 t，矿石多为氧化锰贫矿，部分为碳酸锰贫矿。全省已开
8、采的锰矿规模均较小，尾矿堆存主要分布在西安周边、汉中、安康、商洛等地区，数量均不大。1.2 有色金属分布现状陕西省的有色金属尾矿堆存处主要分布在西安、宝鸡、渭南、汉中、安康和商洛等地区，包括铜矿、铅锌矿、钼矿、镍矿以及汞锑矿等，大小尾矿堆存超过 200 处。由于陕西省铜矿以伴生矿和贫矿为主，主要赋存于华县金堆城钼矿床内，开采利用程度较低，探明储量产地中曾开采过的 2 处，正在开发利用的有 6 处，金堆城钼矿床中的伴生铜矿探明储量达中型，占全省探明储量的 44%，已随铂矿一起开采利用，尾矿主要集中在华县金堆城 5。其它小型矿床像西骆峪铜矿，自 1990 年起由周至县矿产资源军民联合开发公司开采，
9、尾矿主要分布在陕西眉县铜峪至周至西骆峪，尾矿量不大；铅锌矿属于陕西省的重要矿产资源，有产地的约有 75 处，全省分布广泛。已探明铅、锌储量分别位居全国第 93和第 13。尾矿多分布在西安周边、宝鸡、渭南、汉中、安康、商洛等地市，以宝鸡和商洛地区最多；著名的煎茶岭镍矿是陕西省内探明的最大镍矿产地，探明储量占全省的 99.8%，2011 年开工建设年产 100 万吨的镍矿采选工程和 3 万吨电解镍项目，已经投产使用。煎茶岭镍产量位居我国前列，目前在建采选镍矿石规模超过 2000t/d，后期尾矿量将会持续增加，尾矿堆存地主要集中在汉中市略阳县煎茶岭一带；陕西省的钼矿资源十分丰富，集中分布在渭南和商洛
10、地区，探明储量居全国第 3 位 6。其中驰名国内外的金堆城钼矿，自 1970 年开采以来，年采矿石数百万吨，钼精矿生产能力达 1.2 万吨，位居我国钼矿山生产首位，其产生的尾矿量巨大，目前最大的尾矿堆存地在渭南市华县金堆城。1.3 贵金属分布现状陕西省的采金历史久远，金矿一直是陕西省的优势矿产资源 7。全省金矿产地 105 处，其中岩金矿有 62 处，砂金矿有 41 处，其中大中型矿床共有 13 处之多。潼关县南部与洛南县北部的小秦岭地区集中了大量的岩金类选厂，其县志记载该地区金矿的开采在清代就已经开始。目前冶金部东桐峪金矿、潼关金矿及县黄金公司小口金矿等 20 多个国营和乡镇矿山正在生产，其
11、选金尾矿堆存量较大；砂金类选厂主要集中在汉江及其支流和嘉陵江上游附近，其选金尾矿主要分布在宝鸡市凤县、太白，商洛市镇安及汉中市略阳等地。陕西省银矿资源规模较小，开发利用产生的尾矿主要分散在关中一带。1.4 稀有金属、分散元素及稀土金属矿产分布现状陕西的稀有金属、分散元素及稀土金属矿产资源相对较少，目前成规模开发利用的选厂较少，因此，尾矿堆存量不大。2 尾矿中的可综合回收元素由于技术、经济等原因，陕西省很多矿山在开发利用的过程中只开采单一或部分矿种，导致尾矿中存在大量伴生或共生组分没有得到有效回收。在本次为期两年的课题研究中，通过实地考察调研的 67 座矿山及相关选厂堆存的尾矿发现，部分选厂的尾
12、矿中存在可综合回收的元素。引起尾矿中存在可综合回收组分的原因主要有两种：一是由于目前选矿技术不成熟而导致在选别过程中伴生或共生组分无法同时回收；二是由于选矿成本或人为因素造成的“采富弃贫”等导致尾矿中存在大量可综合回收的元素。42.1 铁尾矿中存在的可回收元素陕西的钛铁矿资源相当丰富，产地众多。以安康地区紫阳县镇坪县一带分布的钛磁铁矿为例，据上世纪 70 年代地质资料显示，初步估算矿区内钛磁铁矿石总量可达 39911 万吨，伴生钛资源量 3362 万吨。有人初步预计，区内钛磁铁矿石远景储量可能达到 20 亿吨以上。由于原矿矿石组成复杂、嵌布粒度极细等原因，目前尚未有成熟的选矿工艺。因此在多年来
13、小型化作坊式的开采加工过程中导致大量钛、钒等元素流失在尾矿中。2.2 金尾矿中存在的可回收元素陕西省潼关县以盛产金矿出名，此地金矿品质极好，一般不需要复杂的选矿工艺就能得到品位较高的金精矿，实地考察调研发现各种作坊式选厂在全县普遍存在，从淘洗到浸出，各种选矿方法应有尽有，自然而然产生的尾砂也随意堆放，该地区的很多选厂、冶炼厂在回收有用元素的过程中存在着只“取金”的思路，导致金尾矿（尾渣）中存在着大量可回收的其它有用元素，包括铁、铜、锌等等。2.3 铜尾矿中存在的可回收元素在实地调研中发现，正在持续生产中的汉中市宁强县大茅坪铜矿，矿山尾矿库堆存量约有 100 万吨，选厂生产工艺采用的是浮选流程，
14、即对矿石进行碎磨后，以浮选法进行回收。通过对尾矿样的化学分析可知，尾矿中磁性铁含量为 7.15%、黄铁矿含量为 12.62%，均具有回收价值。2.4 其它尾矿中存在的可回收组分对本次课题采取的尾矿样化学分析发现，陕西庞家河金矿、凤县三台山矿业有限责任公司、西北有色地质二里河铅锌矿及宝鸡八方山铅锌矿业有限责任公司尾矿中石英含量较高，最高可达 80%以上，且这几座矿山均为大型矿山，尾矿堆存量较大。目前石英的需求市场较大，具有综合回收的意义。3 陕西省尾矿综合利用存在的主要问题 在省内外多方面的技术合作、立项攻关下，陕西省在尾矿综合利用方面取得了很多成果。例如，金堆城钼矿通过多次科技攻关成功将尾矿中
15、存在的其它有用元素进行了回收；已开发利用的洋县、岚皋等地的钛铁矿基本上只选磁铁矿而将钛、钒、钪等元素流失在尾矿中，近年来，很多专家学者提出引进转底5炉直接还原技术来解决原矿及尾矿中有用元素综合回收难的问题；潼关地区大量的冶炼尾渣中存在着铜、铁、锌等可回收元素，省内外的高校、科研单位一直致力于综合回收的研究。然而，陕西省尾矿的综合利用水平与国内其他领域工业固体废弃物的利用水平相比，还存在着较大差距，无法适应当前社会、环保的发展要求。据课题组的研究成果表明，陕西省的大部分矿山尚未开展尾矿资源的综合利用工作，只有少部分矿山企业尝试研究回收尾矿中的有用组分，且综合回收利用的方式相对简单。 3.1 对尾
16、矿资源认识不足、尾矿的二次资源综合利用率低 陕西省的很多中小型矿山企业，以各种作坊式选厂普遍存在，自然而然的产生尾矿也随意堆放，对尾矿综合利用的意识不足，在对原矿开发利用过程中存在着“高开采、高排放、低利用” 的粗放型经营生产模式，对尾矿中存在的大量的可利用资源视而不见，其实尾矿资源的二次综合回收往往不需要付出过多的成本就可以将尾矿转化为有用的价值，为企业带来新的经济和环境效益 8。例如，宁强县大茅坪铜矿经浮选选铜后产生的尾矿细度为-200 目 65%，尾矿中磁性铁含量为 7.15%，不需要再次磨矿就可以采取磁选法进行综合回收，不仅为企业创造了新的经济价值，而且零污染消耗掉大量的尾矿堆存量，在
17、创造经济效益的同时，对改善环境也起到了积极的作用。3.2 管理体系不够完善、缺乏综合利用理念 国家多年来在各个方面、各个层次不断提倡尾矿综合利用的理念，但是到目前为止，我国尾矿堆存的数量、现状尚未完全摸清，尾矿场地的管理也未形成有效的法律体系，宣传教育的力度不够、效果不好。导致部分尾矿资源不能得到及时的有效利用，造成了严重的资源浪费和环境危害。 3.3 基础资料缺乏、研究工作处于较低水平主管全省矿山的相关部门缺少矿山尾矿的基本资料和信息，尾矿资源的二次开发利用一直未完全展开。当前陕西省的尾矿资源研究工作主要集中在调查、摸底阶段，缺乏系统监测和对数据的评价，缺少尾矿的资源量、化学成分、矿物组成、
18、嵌布特性、赋存状态等基础资料。63.4 技术创新不足、资金投入不够尾矿资源的二次综合利用是一个对技术要求较高的过程，现阶段陕西省尾矿资源的科研攻关主要是以矿山企业、科研院所等自己进行，缺乏多方位、系统的交流与合作。由于研发力量薄弱，资金投入不足，科研融资渠道单一，导致一些关键技术一直无法有效突破。进而导致陕西省的尾矿综合利用率偏低，很多尾矿资源只能封存、暂不开发。 4 结论与建议 1）课题组投入了大量的人力、物力和财力，历经 5000 公里路程，实地考察调研矿山企业 67 处，取样近百份，对陕西省的铜、铅、锌、金、钼等矿山历史和现状有了充分的掌握，为这些矿山尾矿堆存场所建立了详细的档案。2）课
19、题调研成果表明，尾矿资源的二次综合利用，不仅可以变废为宝，为企业增加经济效益，同时可以积极响应国家提出的“ 土十条” 计划，净化土壤环境，一举多得。陕西省相关部门应对尾矿资源的二次综合利用高度重视，从政策、法律、资金及技术等方面制定切实可行的长远规划和推进措施。3）尾矿资源的二次综合利用是一个复杂的综合性工程，需要多方面的知识和理论体系进行深入研究，对综合技术要求较高。因此，加强多部门、多单位的交流合作，才能保证科技瓶颈的有效攻关。 参考文献1孟跃辉,倪文,张玉燕.我国尾矿综合利用发展现状及前景 J.中国矿山工程，2010（05）：4-9. 2刘敬,朱小青,吴亚楠.矿山尾矿资源综合利用的探讨J
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