荆曼黎 敖海龙
(1韶关市环境污染控制中心 广东韶关 512000 2中核韶关锦原铀业有限公司 广东韶关 512000)
矿山固体废弃物(以下简称矿山固废)包括矿石开采产生的大量废石、选矿产生的尾矿、冶炼产生的尾渣等。目前,我国矿产资源的开发中,采主弃副、采富弃贫的现象仍然普遍存在,各种矿山开采的废石、尾矿、尾渣等固体废弃物不仅造成资源的浪费,也不可避免地对环境造成污染。我国矿山固废存在堆存量大、利用量小、附加值低、家底不清、技术开发投入不足等突出问题[1],新形势下,做好环境保护工作,积极开展矿山固体废弃物的环保治理研究,有着重要的意义。
矿山固体废弃物的危害主要表现在占用土地、污染水土、引发地质灾害、造成大气污染等。矿山固废堆置,占用大量土地,造成土地资源的浪费;矿上固废中残留的矿物及其它成分在雨水淋滤作用下迁移,导致矿区周边地表水、地下水及土壤中的矿物质含量大幅度增加,严重时会使地下水资源带有一定的毒性,水生态系统被严重破坏,土壤寸草不生;有些矿区在矿产资源开发时,未采取有效的土地复垦及修复措施,致使土壤的承载能力降低,矿区的地质结构遭到会被破坏,极易引起地表塌陷、裂缝、下沉等地质灾害问题,严重时会造成矿区生态环境失衡;此外,矿山固废在长时间日照和风吹下,容易形成飘尘,对大气环境造成污染。
堆置就是将矿山固废直接堆放到预先划场地上的一种处理方法。采用该方法治理矿山固废,场地的选择至关重要,要对地形、水文、地震、大气等进行综合考虑,并经过可行性论证后方能确定。所选的场地既要保护好地下水质和地表水,又要防止风蚀。同时还要确保堆场的稳定性并减少二次污染,可在其表层上用石块、泥土等进行覆盖,并种植适当的植物或是进行化学处理。堆置处理是目前国内普遍采取的矿山固废处理方法,有湿法排放、尾矿库堆存和尾矿干排等堆置方法。
大量堆置的矿山固废,也是一种宝贵的资源,许多发达国家将矿山固废视为“人工矿床”、“技术成因矿床”,资料显示,日本和美国的尾渣利用率可达到75%-85%,德国的尾渣利用率可达到100%[3]。根据其矿物组成、化学成分、块度或粒度特点,制定最佳的综合利用途径对其进行开发,实现资源的综合利用。
目前,国内外对矿山固体废物的资源化利用技术主要有:(1)采用先进生产工艺及设备从尾矿或废石中回收有价金属和矿物。(2)粗粒尾矿可用作混凝土骨料,细粒尾矿可作建筑用砂,含有非金属矿物的矿山固废可以用来生产一系列建筑材料,如水泥、微晶玻璃、空心砖等。(3)利用矿山固废制造控释肥。部分矿山固废中含有大量具有吸附性的矿物,通过改性之后,还能进一步增强其吸附性,因此,可将这些矿山固废作为主要原料来制造控释肥。既可以变废为宝,还能降低成本,同时可以解决施肥造成的氮素污染水环境问题,进一步推动我国农业的持续发展。但是,目前可用于肥料的还是少数。(4)用作矿山井下充填体,将尾矿返回到井下采空区,不仅减少了矿山固废的堆置量,而且还可以有效解决由于矿山开采而引起的地面沉降这一难题,从而避免矿山地质灾害的发生。比较成熟的充填方法有分级尾砂充填、削壁充填、水泥胶结充填、高水材料胶结充填等。必须注意的是,用作井下充填,应采取相应的措施防止对地表水和地下水产生污染。
目前,绝大部分的矿山固废仍然采用堆置处理,其所造成的环境问题和地质灾害隐患依然存在。矿山固废的产生和堆存是产生矿山废弃地的重要因素,大量矿山废弃地对生态环境产生破坏。矿山废弃地生态恢复是以植被的恢复为基础。然而对于一些污染的废弃地来说,植被的自然恢复十分困难。如何利用矿山固废与矿山少量的土源建立植物的生存条件,进行生态环境修复,是矿山固体废弃物资源化、生态化,解决矿山生态环境问题的有效途径。在矿山固废方面,利用有限的细粒土资源,大量、有效地消耗矿山固废是矿山生态环境修复研究的热点和难点。
我国矿山固废数量大、分布广、性质复杂,占用土地、污染水土、引发地质灾害、造成大气污染,对生态环境造成危害。优美生态环境是人们对新时代美好生活的重要期待,随着环保要求的进一步提高,进一步严格环境影响评价,以超前预防代替被动治理;进一步优化堆置设计,加强尾矿库的环境保护管理工作;进一步开发矿山固废资源化利用技术,促进固废资源开发的产业化;进一步加强矿上废弃地的生态环境修复,减少对矿山固废对周边环境的影响。