凤阳石英砂尾矿废弃土现状调查与应用探讨

肖昕迪，吴 燕，陈 鸿

（安徽科技学院，安徽 凤阳 233100）

1 凤阳县石英砂尾矿废弃土的产生

安徽省凤阳县矿产资源丰富，其中石英石远景储量50亿吨，储量、品位均居华东地区之首.目前，整个凤阳县从事石英砂开采、加工、经营的在册石英砂生产厂家301家，年产石英砂达500万吨.这些石英砂企业对石英砂的粒度筛选范围大都是0.125mm到0.71mm的颗粒，对于0.125mm以下的石英尾矿大部分没有充分回收利用[1].另外，大多数石英砂生产企业采用的是湿法生产，其尾矿处理多采用挖池存放，经过一定时间的充分沉淀后，滤水晾干，挖取尾矿泥再转卖给其他企业制作水泥、釉面砖、砖、涂料等建筑材料制品.但是这些仅能占尾矿所排量的五分之一，剩余的尾矿大都被排到附近的河渠、水域之中，再经过雨水冲刷，径流等作用，途中卷取了大量泥土，最后在水域的滩上形成了含有泥土的石英尾砂废弃土.

2 凤阳县石英砂尾矿废弃土的危害

凤阳县的生产企业主要集中在大庙和邬岗两个乡镇，这两地方也是尾矿废弃土产生的主要地点.这些尾矿废弃土如果处理不当，干燥时随风飞扬，下雨时全随雨水流入江河.长此以往，堵塞河道，对环境造成破坏，不仅造成了资源的浪费，而且对当地的空气造成了污染、堵塞了周围的河流河道等，同时也加大了生产企业的环保负担[2,3].合理利用这些尾矿废弃土，消除其带来的污染及危害，或者变废为宝，已也成了当地研究的焦点，但是笔者认为在解决这些问题之前必须要把废弃土的基本特性弄清楚，为此笔者调查了凤阳县尾矿排放比较严重的几个地方：邬岗、大庙和濠河.

3 石英砂尾矿废弃土的物理特性及其在分类中的定义

为弄清楚石英砂尾矿废弃土的基本特性，笔者在几个尾矿排放较突出的取了土样，测区分别在凤阳县城东濠河大通桥附近的河滩、邬岗某石英砂厂矿排污口、大庙石英砂矿区某河滩.废弃土的分别呈黄白色、白色、灰色.

表1 颗粒（mm）组成（%）

按照现行《土工试验规范》规定，土中细粒（<0.075mm）含量在15%～50%定义为细粒土质砂，此次测的石英砂废弃土的粒径≤0.074mm含量均在＜50%，所以应定为细粒土质砂.

石英砂尾矿废弃土定名为细质土质砂的依据如表.根据（GBJ145-90）第3.0.6条，砂类土根据其中的细粒含量及粗粒含量的级配定义.

砂类土的分类

未对其物理特性有所了解，笔者对土样组分别进行了简易鉴别实验.图样组的表现都很相近，大体为：干强度试验时易于捏碎和捏成粉末，干强度低；手捻试验时感觉稍有粘性，砂感强，捻面粗糙，塑性低；搓条试验时，能搓成直径大于3mm的上条即断裂，塑性低；韧性试验时，勉强能搓成团，稍捏即碎，韧性较差；摇震反应试验时，土中自由水将渗出，球面呈现光泽，反应较快[4].

4 石英砂尾矿废弃土作为细粒土质砂应用的探讨及建议

石英砂尾矿制作水泥、釉面砖、砖、涂料等建筑材料制品已有人做过很多相关研究，并且也很成熟，但是作为细粒土质砂均质土的应用很少有成熟的理论.笔者就自己的调查谈谈几点自己的想法.

4.1 作为工程均质土垫土材料

从土的分类标准（GBJ145-90）中“砂类土的分类表中”的理解为“砂性土”，是介于砂土和粉土之间，其物理力学性质（特别是细粒含量接近50%的粘土质砂）与粘土几乎完全接近的性质，这类土可以作为均质土料在筑坝工程中可以采用，但是应按照涂料的各项参数星星抗滑稳定、渗透稳定及抗冲刷计算确定堤防断面尺寸，对满足土坝土料质量指标的这类土要合理利用[5].

4.2 矿区生态修复过程中的回填土

开采过后的矿区多为矿坑，这些矿坑如果不会填，存在很多的安全隐患，另外也浪费土地资源.凤阳湿法生产选矿方案中处理产生的尾矿废弃土，在其沉淀过程中加入的药剂的药性伴随尾矿废弃土的流动和长时间的暴露、雨水的冲刷已经减弱，或者消失，笔者沿濠河调查过程中未发现大面积的某种植物因石英砂尾矿废弃土的污染而死亡、干枯的，所以石英砂尾矿废弃土可以直接返回到旧采石英砂矿坑，这样不仅解决了这些尾矿土堆置、任意排放而造成的污染问题，还可以又为当地农民解决了取土.

4.3 改良土壤

凤阳当地的土壤大都为黄棕壤，粘性较高，缺乏松散度，可把尾矿废弃土掺入改良土壤的松散度，尾矿中富含铁钾等微量元素，也可以增加肥效.

5 结语

凤阳县近几年对石英砂矿山尾矿资源化、减量化和产业化等研究方面,做出来很大努力也取得了可喜的成绩,现在石英砂尾矿废弃土的堆放大大减少了，濠河的河道堵塞问题也已经减轻.另外，近几年对凤阳石英砂尾矿的综合利用方面的研究也增加很多，为凤阳县的石英砂尾矿积累了大量的综合利用研究和开发应用方面的第一手资料和实践经验.为国内外不同类型的石英砂矿山、矿区提供了大量详实可靠的综合利用实验数据和设计依据[6].并且有些研究成果已经在生产实践中取得了可观的经济效益和社会效益，这样就对石英砂资源保护、环境治理、经济发展等方面起到了积极的作用.

〔1〕雷宇.凤阳石英尾砂资源再利用现状及对策研究[J].重庆科技学院学报，2008(12):78～81.

〔2〕徐天勇.凤阳石英尾砂的综合利用[J].矿产综合利用,2005(6):33-35.

〔3〕蒋学鑫,陈培荣.石英砂选矿厂尾砂综合利用研究[J].地质找矿论丛,2001,16(40):275-277.

〔4〕中华人民共和国国家标准.土的分类标准GBJ 145-90.

〔5〕张国梁,王雅荣.土的分类标准—GBJ145-90中细粒土质砂及其物理力学性质[J].黑龙江水利科技，2003(2):49～50.

〔6〕侯明兰,曲鸿鲁,杨学作.山东省矿山尾矿综合利用现状与建议[J].矿冶，2004,13(4):38～44.