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礦山廢石和尾礦的廣泛用途

2019-11-09

中國是礦產資源大國,伴隨產生的礦山廢石和尾礦量也是巨大的,這些固廢不僅占用大量土地,而且污染土壤及江、河、湖、海等水體,影響農、林、牧、副、漁等生產,甚至影響人類的健康。礦業對環境的破壞和地球資源的日趨枯竭,致使人們越來越關注礦山固體廢物的處理和資源化。如果處理好,讓我們頭疼的尾礦廢石等所謂“垃圾”很可能就變成了引領當地經濟發展的“金子”!


在很多人眼里,一直以為礦山廢石等廢棄物只能用來制造砂石骨料,但其實它們的用途遠不止這些,還有很多種方法可以實現循環再利用。


1、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較大、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。


2、混凝土細骨料


利用尾礦作為混凝土的細骨料,也要考慮對粗、中粒骨料的同樣要求。一般說來,尾礦砂較之海砂更好,因為海砂往往“含有鹽分、氯離子,容易使鋼筋銹蝕,而且尾礦表面粗糙、具有棱角,可以增加混凝土的強度。


尾礦要用作細骨料,要求一定的粒度,當粒度不符合要求時,需要將尾礦進行篩分處理。粗砂使混凝土較為干澀,黏性下降,工作性不好;特細砂不但使混凝土極易離析,而且需水量大,從而提高了水泥用量。


3、利用廢石作為鐵路道渣


對鐵路道渣的要求是在震動壓力下不易碎,片理或層理發育的巖石當然不適用于作為道渣,而石灰巖、玄武巖等就較適用于作為鐵路道渣。


4、水泥的基本原料


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。要注意的是對于利用石灰巖和粘土巖,不要機械地照搬過去規范中的品位指標要求。


5、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。混合材料分為填充性和活性兩種。目前,高爐渣、粉煤灰已成為常用的水泥活性混合材料。


6、水泥的校正原料


主要是鐵質校正原料和硅質校正原料。這兩種原料也可以利用尾礦。例如,福建尤溪某多金屬礦的尾礦,鐵的含量高,已售給水泥廠用作鐵質校正原料。多數鞍山式鐵礦的尾礦,既含有大量硅,也含有鐵,都有成為校正原料的可能。


7、用于生產各類磚


目前,煤矸石磚已成為取代粘土磚的主要墻體建筑材料之一,不僅可燒制矸石紅磚,還可以燒制空心磚,實際上許多頁巖廢石也適用于制磚,只不過能耗較矸石磚要高。


8、用尾礦圍池造田


這種技術是將河灘荒地變成可耕地,稱為“圍池造田法”。在華北、西北等干旱地區,往往有許多間歇河或半間歇河,河灘很寬,即使下雨時所占水道亦很窄;而河道兩側的河灘有著大量大小不一的河卵石而不能用作耕地。圍池造田法是在河灘上用石塊壘起高3.5~5米的圍壩,每個圍池的面積約40畝地;將尾礦直接排入池中,當池子將滿時,就接著排放到另外的新圍池中去。填充了尾礦后的池子,河卵石已埋到尾礦之下,在其上覆蓋約25公分的可耕土,就使這種池子成為了可耕地,這種方法已在冀東某些礦山獲得成功。


9、利用廢石或/和尾礦填埋露天坑復田


將廢石或/和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。這是一些礦山正在采用的辦法。


10、尾礦再選:從尾礦中回收有價成分


在業領域,世界上工業發達的國家已把無廢料礦山作為礦山的開發目標,把尾礦的綜合利用程度作為衡量一個國家科技水平和經濟發達程度的標志。國外尾礦的利用率可達60%以上,歐洲一些國家已經在向無廢物礦山目標發展。


中科盛聯自主研發的離子型土壤固化劑,可以將尾礦、廢石等大宗固廢有效合理處置,不僅可以做成各類建筑材料免燒磚,添加此項產品后的建筑材料更可節約大量砂石資源,不僅可以避免了傳統的開山采石等破壞環境的方法,節約成本,更因產品的厭水性,提高道路等建筑材料的使用壽命,環保耐用。


礦物固廢的綜合利用,不僅僅是追求極大的經濟效益,還要從資源綜合回收利用率、保護生態環境等方面綜合加以考慮。隨著科技的發展和學科間的互相滲透,尾礦利用的途徑將越來越廣闊。

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