尾矿大宗利用技术:开启宝藏的钥匙

□滕继濮

如果尾矿是有待挖潜的宝藏，那么尾矿利用技术就是开启宝藏的钥匙。

尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，多以泥浆形式外排，日积月累形成尾矿库。尽管在当前的技术经济条件下，尾矿不适宜进一步分选，但其中大多含有各种有色、黑色、稀土和非金属矿物等，因此尾矿被冠以“有待挖潜的宝藏”。

但这些宝藏带来的危害也不小。目前尾矿库还是以堆存为主。这样的弊端首先是排放量大、占地面积大，传统的尾矿库堆存处理是将浓度10%～35%的尾矿浆泵送至尾矿库储存，每堆存5万吨左右占用1亩土地。有数据表明，全国每年新增各类尾矿排放量约15亿吨以上，这就意味着每年需要新增占地约3万亩；尾矿库“鸡蛋壳”结构的安全隐患极大，国内外已发生多起尾矿库溃坝等事故；环境污染严重也是尾矿带来的害处之一，重金属离子等有害成分的渗滤造成的环境污染难以治理，干基尾矿风沙扬尘也污染周边土地及环境；还有，一方面尾矿堆积如山，尾矿中大量有用金属和非金属矿物未能有效利用，另一方面建材、建筑等行业仍在大量开采性质类似的一次资源。

因此，业界专家认为，我国矿业循环经济当前的任务就是要开发利用长期搁置的大量尾矿。

那么，现今阶段都有哪些技术手段，能够做到趋利避害，实现尾矿由公害向资源的角色转换呢？

尾矿处理有两个难点：一是稀、二是细，也就是指尾矿含水量大、细泥利用难度大。因此，尾矿分级浓缩技术将尾矿浓缩脱水后，可干排，可充填，或者是可做建材，实现尾矿的整体利用。

尾矿胶结充填采空区技术。我国90%左右的煤矿和金属矿采用地下开采，采空区塌陷造成的地表沉陷，对地表农田、建筑物、道路和生态环境的破坏十分严重，而且发生了多起人员伤亡事故。充填采空区是大量消纳尾矿的重要途径，该技术将浓缩尾矿和胶凝材料配制成一定浓度的充填砂浆充填至采空区，形成具有一定强度的充填体。每立方米采空区可充填尾矿1.2吨左右，采空区全部充填可消耗占原矿35%～40%的尾矿。

通过采空区胶结充填，一方面可消除地下采矿空区的安全隐患、避免采空区塌陷造成的生态破坏；同时可利用充填体取代矿柱，有利于提高回采率，一举多得。

尾矿生产建材技术。除了我们所熟知的尾矿制备建筑细沙，生产蒸压砖也是一项重要的尾矿利用技术。尾矿蒸压砖是以硅铝质尾矿固废为原料，添加石灰、水泥等钙质材料，经胚料制备、压制成型，在一定压力和温度条件下蒸压养护所制成一种黏土烧结砖的替代品。蒸压砖中固废的尾矿占80%左右，年产1亿块规模的蒸压砖厂，每年可利用尾矿20万吨左右。

蒸压加气混凝土砌块则是一种优良的新型墙体材料，加气混凝土是以硅质材料为主要原料，以钙质材料为胶结原料，以生石膏为调节材料，以铝粉膏为发气材料，经与水混合制浆、搅拌浇注、发气硬化成型、机械切割、蒸压养护等工艺过程而制成的块材和板材。具有质轻、隔热、隔声、耐火、方便砌筑等特点，广泛应用于工业与民用建筑的墙体、屋面板、楼板、隔墙板和外墙保温。生产蒸压加气混凝土是大量利用尾矿的重要途径，年产20万立方米加气混凝土，可利用尾矿10万吨以上。

另外，路面和路基需要大量沙石，也是尾矿潜在的巨大应用领域。