低品质铜尾矿环境影响及完善策略分析

裴秀戈 杨俊祥

【摘要】铜矿开采过程中，会累积大量尾矿。若长期堆放，不进行针对性处理，会造成部分化学元素迁移，对地表水、地下水、土壤等产生影响，导致生态环境受到破坏。相关调查表明，我国多数铜矿开采过程中，存在大量低品位表外矿、氧化矿等被废弃的现象，造成资源浪费的同时也让周围环境受到了损害。基于此，本文分析了低品质铜尾矿对环境的影响，并提出了相关完善策略，以供参考。

【关键词】铜尾矿；环境影响；回收利用

1.铜尾矿管理概述

相关统计表明，我国每年铜尾矿营运费用巨大，但铜尾矿利用率仅为7%左右，国内铜尾矿回收率超过70%以上的企业仅占2%[1]，由此可见我国铜尾矿回收利用水平较低，整体形势较为严峻。作为有色金属矿产的重要构成，铜尾矿具有极大的开发价值。对铜尾矿进行综合利用，不但可以缓解铜矿资源压力，也可降低环境危害，让生态建设与矿产资源开发同步发展。目前，利用率不高、利用深度低、利用方式单一等问题已经成为铜尾矿资源开发、回收利用的主要问题。单一性的铜尾矿利用方式并不能缓解资源压力与环境压力，只有通过综合利用开发，才能将铜尾矿的潜在价值发掘出来，并降低其所带来的环境威胁，使其“变废为宝”。

2.铜尾矿对环境影响分析

2.1占用土地资源

铜矿露天开采过程中，产出一吨矿石，需要削离将近5至10吨的覆盖岩土。铜尾矿与这些岩土堆存在一起，会占据大量土地资源，长期堆放会给周边生态环境带来严重影响。部分尾矿及废石由于管理不当，受自然气候影响，可能会形成溃坝或泥石流。一旦出现此类情况，将会导致周围土地大面积破坏，并影响周围水体质量，甚至造成人员伤亡，后果不堪设想。

2.2影响生态

铜尾矿长期露天存放会对农业生产、气候、地表环境等产生一定程度影响，如土壤污染、水源污染等，可能会导致动物种群迁移，造成生物鏈不良反应。矿区周围地表植被受铜尾矿压迫，会出现大面积破坏，并出现水土流失，造成区域性气候变异[2]。若受到风力或雨水作用，可能会造成铜尾矿发生滑坡、泥石流等。这种生态影响是不可逆的，短时间内，植被资源难以恢复到正常状态。另外，铜尾矿粉末受到风力作用，会在空气中漂浮，对大气造成污染，甚至会引发沙尘暴。

2.3毒性物质

铜尾矿中含有多种重金属元素如铅、铬、汞、钼等，并存在部分放射性物质。受到雨水作用，部分重金属毒性物质会汇入地表水，并渗透地下，对地下水产生污染，造成水环境破坏，给农业种植、养殖业、畜牧业等带来影响。甚至部分毒性物质由于未完全处理，会经过食物链进入人体，影响生命健康。

3.铜尾矿再利用分析

3.1提炼有价金属

铜尾矿是一种良好的二次资源。开发过程中首先应对铜尾矿进行物化分析，掌握铜尾矿中的有价成分含量，然后再进行筛选，并将其中的有价成分提炼出来。相对于原矿而言，尾矿已磨细，可从一定程度上降低开发成本。相关研究中表明，对铜尾矿先进行脱硫处理，再采取选矿工艺进行回收可获得硫精矿、二氧化钨等；用硫酸及生物方法对铜渣进行处理，可提取铜（含量为0.13%）与锌（含量为3.69%）[3]；采取分级沉淀技术对硫化铜尾矿进行处理，可得到锰、铁、锌等多种矿物。另外，少数铜尾矿还会伴有金、银、钼等贵金属矿物。总之，铜尾矿中含有大量矿物资源，潜在价值极大，尾矿开发应得到重视。

3.2非金属物质回收

除金属矿物外，铜尾矿中还含有大量非金属矿物，如孔雀石、硅孔雀石、硫矿、石英、蛋白石、电气石、白云母、高岭石等。另外，还有少量方解石、白云石等。通过提取工艺，可将这些非金属矿物充分提取出来，得到可利用资源。同时，可降低环境中的尾矿排放量。

3.3制备其他材料

对铜尾矿进行加工处理，可制备出其他材料，供于建筑行业使用。例如，将铜尾矿、矿渣、水泥熟料、风积砂等按照一定比例混合可制备加气混凝土（绝干密度为610kg/m2，抗压强度为4.0MPa）[4]；于碱性条件下，采取矿物聚合方法对铜尾矿进行加压处理，并进行加热固化，可得到环境友好型免烧砖；将铜尾矿制备水泥配料，其性能较普通配料更优。铜尾矿中矿物晶形较为发育，且矿物相较为丰富，可加速结晶，无需二次煅烧便可达到初期强度；利用筛分技术对铜尾矿进行处理，可制备涂料延展剂。相对于传统延展剂而言，该延展剂耐磨性、强度性能更优；从铜尾矿中所提炼的重晶石、硅灰石、萤石等用作制备水泥，在熟料煅烧过程中可起到矿化剂作用。另外，铜尾矿中加入碳酸钠、砂岩、碳粉、石灰石机铁渣等，经特殊处理后可得到性能优良的饰面玻璃；利用特殊工艺处理，还能制作成陶瓷工艺品或陶瓷用具。

3.4回填与复垦

对铜尾矿进行合适处理后，可将其转变为良好的采矿区填充材料。同时，可适当筛选部分尾矿填充地进行土地复垦，让土地资源得到利用。有研究表明，对铜尾矿进行生物处理，可让铜尾矿成为良好的作物生长地。例如，用巢湖底泥对铜尾矿进行改造，可为豆科植物提供一个良好生长环境；对铜尾矿进行堆肥处理，可改善铜尾矿土壤物化性质，利于芥菜等植物生长。另外，将污泥置于铜尾矿土壤中，可改善土壤中的微生物质量，并可通过种植大豆起到持续性修复作用。

4.结语

废弃低品质铜尾矿不仅会占用土地资源，而且会对生态环境产生影响，给人群生命健康带来一定程度威胁。事实上，铜尾矿当中蕴藏着丰富的资源，具有极大的潜在价值。对其进行综合性开发，可提升资源利用率，并对环境生态起到间接性保护作用，应给予重视。

参考文献

[1]关红艳，徐利华，周冰.我国铜尾矿二次资源再利用技术现状[J].金属矿山，2010，（10）：185-188.

[2]汪洋，田键，朱艳超.铜尾矿开发利用现状分析[J].环境工程，2015，（S1）：623-627.

[3]兰志强，蓝卓越.铜尾矿资源综合利用研究进展[J].矿产保护与利用，2015，（05）：51-56.

[4]李克中，朱永恒.复垦铜尾矿地不同植被恢复下的土壤养分特征——以铜陵市林冲尾矿地为例[J].长江流域资源与环境，2014，（06）：833-838.