尾矿综合利用产业存在的问题及建议

石晓莉杜根杰，张 铭杜建磊高建勇

（1.北京固废通固废资源化利用有限公司；2.中循新科环保科技（北京）有限公司）

矿产资源因其不可再生及短时间内难以替代性，成为人类社会发展与进步的重要生产资料［1］。有关资料介绍［2］，我国约有95%的能源和80%的工业原料都直接或间接地来源于矿产资源。由此可见，对矿产资源的开发和利用，一方面能促进经济的发展和社会的进步；另一方面，所产生的大量尾矿也给环境造成了严重的污染和巨大的危害，并同时引发了土地、资源等诸多方面的问题。当今人类社会面临的三大问题——人口、资源、环境问题，尾矿就与其中两项有关［3］。

尾矿是我国产生及排放量最大的工业固体废弃物之一，历史堆存量超200 亿t，年新增量约12.95 亿t［4］，年综合利用量约4.41 亿t，年综合利用率约34%，在工业固废品类中，仅比赤泥综合利用率高，与煤矸石、粉煤灰等综合利用率超70%的固废品种相比［5］，尾矿综合利用率很低。在碳达峰、碳中和背景下，尾矿替代一次矿产资源属性凸显，且能降低一次资源开采过程中的能源消耗及二氧化碳排放。因此，需加强对尾矿开发利用的研究，以促进尾矿综合利用产业发展。

1 尾矿的分类、用途与危害概述

尾矿是矿石经选矿后排放的固体废弃物，化学成分复杂，其中除含有少量的有价组分，一般主要为硅酸盐矿物或碳酸盐矿物。按矿石的种类划分，尾矿可以分为金属矿尾矿和非金属矿尾矿。非金属矿尾矿主要包括石灰石尾矿、大理石尾矿、高岭土尾矿等，由于其一般含有毒有害物质较少，堆存危害也较小。金属矿尾矿按金属特性等又可分为黑色金属矿尾矿、有色金属矿尾矿和稀贵金属矿尾矿，所残留的钒钛铁锰矿物、共伴生有色金属矿物、稀有金属矿物、稀土金属矿物，以及石英、长石、云母等矿物一般有进一步回收利用价值；同时，其中残留的砷、铅、锌、汞、镉等会对周边环境形成潜在的污染。因此，回收尾矿中有的价组分，不仅可以避免有价资源的浪费，还可以减少尾矿对环境的污染，再回收尾矿还可以用于建筑材料生产或充填采空区等。

2 尾矿的产生及综合利用情况

2.1 尾矿的产生情况

我国经济的巨大体量及较快增长推动了矿产资源需求量的大幅增长，2020 年我国尾矿总产生量约12.95 亿t，其中，由于对铁精矿粉的需求最为突出，导致铁尾矿产生量高达5.4 亿t 左右，占总尾矿量的41.66%；铜尾矿约3.35 亿t，占总尾矿量的25.84%；黄金尾矿约1.88亿t，占总尾矿量的14.51%；其他金属矿尾矿约1.23 亿t，非金属矿尾矿约1.10 亿t。2011—2020年我国各品种尾矿产生情况见表1。

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从表1 可以看出，从2011 年到2015 年，铁尾矿、铜尾矿、黄金尾矿呈现缓慢增长趋势，2016—2018 年铁尾矿呈逐年下降趋势，2018—2020 年铁尾矿又呈稳定增长趋势；2011—2020 年铜尾矿产量相对稳定，仅2014 年、2015 年和2020 年较高，其余年份均约3.1亿t；从2011年到2016年，黄金尾矿逐年增加，此后呈逐年下降趋势。

2.2 尾矿的综合利用情况

尾矿综合利用方向主要集中在有价组分回收、矿山井下充填、生产建筑用砂、生产建筑材料、作为公路路基材料、矿山植被复垦、填海造地等领域，其中尾矿洗砂和尾矿充填占比最大，两者合计占84.5%。

2020 年，我国综合利用尾矿4.41 亿t，综合利用率约34%，增长1.58 个百分点，主要原因：①近年来，国家及地方政府相继出台关于尾矿处理相关政策，尾矿库审批难度加大，倒逼矿山企业寻求尾矿处置方式；②国内规模以上矿山积极上马尾矿充填项目；③2020 年，砂石骨料价格继续保持高位运行状态，全国天然砂价格高达148 元/t，机制砂123 元/t，粗骨料117 元/t，尾矿制砂企业热情不减。2011—2020 年尾矿产生及利用情况见图1。

2.3 全国尾矿综合利用示范工程

随着企业资源高效利用意识的提高及相关环保政策倒逼，近年来，我国尾矿综合利用产业取得了长足的进步。

（1）尾矿综合利用典型城市批量涌现。目前，全国已有上万家企业布局尾矿综合利用项目，涌现出一批尾矿综合利用典型城市，如河北承德、安徽马鞍山、山东招远等。截至2020年，承德累计实施尾矿制备新型建材项目130余个，尾矿制备砂石骨料骨干企业40余家，已形成涵盖墙体、路面、装饰、保温等材料及砂石骨料等10 大系列70 多种产品，年利用尾矿、废石及其他工业固废7 000 万t 以上，全市砂石骨料年产能达1亿t以上。

（2）有价组分提取基础研究取得大量突破。山东华联矿业股份有限公司在尾矿有价成分回收方面，利用反浮选技术成功实现提铁降硅目标，年处理铁尾矿200 万t，年提取铁精粉20 万t；江西铜业公司在银山铅锌矿建成3 000 t/a 系列绢云母产品的产业化示范工程。

（3）规模化消纳技术推广成效显著。尾矿规模化消纳工艺技术主要包括尾矿洗砂、制备砂浆、制备加气ALC 板材、加工微粉、生产木塑复合板、生产透水砖、生产土壤调理剂、充填等技术，典型项目有北京金隅集团、辽宁壹立方砂业、湖南和贵砂浆及河北永筑商砼等公司尾矿制备砂浆生产线，规模在20～40 万t/a 不等；承德沃华筑嘉、山阳纵横矿业等公司利用矿山废石及尾矿制备砂石骨料生产线，产能高达1 000 万t/a；承德久长环保公司利用尾矿渣等固废制备蒸压加气混凝土砌块生产线，年产能25万m3；厦门兑泰公司的尾矿微粉生产线年消纳尾矿200 万t；承德天罡建材公司的尾矿制备木塑板生产线年产能2 500 t；承德德厦建材公司的尾矿全自动混凝土空心砌块生产线年产能120 万m2，固废掺比达80%以上；唐山森茂环保公司建成年产高强度透水砖100万m2、透水珠1.5 万t、高强透水助剂1 000 t 的生产线；保昱环保建材公司建成年产3 500 万块尾矿砖生产线；飞翼股份有限公司研发出尾矿空区膏体充填及安全无害处理技术，该技术已成功应用于新疆阿希金矿等多个尾矿充填项目；洛阳栾川钼业公司建成年产可控缓释肥60万t、土壤调理剂40万t的生产线。

（4）一批高值化综合利用产品面世。高值化综合利用产品主要包括尾矿制备装配式建筑制品、发泡陶瓷、微晶玻璃等产品，典型项目有京首建（迁安）装配式建筑制品有限公司年消纳10 万t 尾矿砂制备多孔板材装配式建筑制品生产线、北京华晟创元环境装配式建筑材料生产线、河北恒钏建材微晶发泡陶瓷板材生产线、辽宁罕王绿色建材有限公司尾矿制备发泡陶瓷保温隔墙板生产线（产能12 万m3/a）、承德新通源及晶牛微晶集团有限公司尾矿制备微晶产品生产线。

3 尾矿综合利用存在的问题［6］

（1）尾矿综合利用产业开发基础薄弱，环境风险与安全风险突出。我国尾矿综合利用产业发展周期较短，统计数据不完整、方法不统一，基础数据匮乏，信息交流不畅，难以作为宏观调控的基础材料，不能针对实际情况提出有效的利用和处理方法。我国尾矿综合利用率仅为34%左右，绝大多数尾矿尚未被综合利用。尾矿大量堆存不仅造成土地资源的巨大浪费，而且会带来严重的环境和安全问题。

（2）尾矿资源综合利用认识程度不够深刻，科技体系布局不完善。我国尾矿资源综合利用认识程度不够深刻，体现在产废企业和管理部门对尾矿综合利用的重要性和紧迫性认识不足，产废企业在尾矿综合利用技术研发方面缺乏自主性、主动性，资金和科技人才投入短缺导致科技支撑力度和规模不足，地区间、行业间、企业间的发展不平衡，经济较落后地区的企业和一些民营企业仍然存在浪费资源、污染环境的现象。另外，我国矿业长期的粗放式经营模式，导致矿山企业过分关注主矿产品的价值，忽视共伴生组分的综合利用现象十分普遍。

（3）政策措施不完善。我国尾矿管控措施基本到位，采用的是“前堵后疏”思路。目前，多地虽然出台了停止新批新建尾矿库相关管理办法，但各地区下游疏通政策措施还不完善。出台停止新批新建尾矿库相关管理办法省份较多，如2013 年贵州出台的《贵州省一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》明确，不再批准建立中小型企业渣场或尾矿库；2018 年山西省《关于进一步加强尾矿库安全监管工作的通知》明确，暂停审批湿排尾矿库建设项目；2018 年5 月，山东省明确不再新建一座尾矿库，还将全面完成尾矿库治理。这些倒逼机制正推动一批非煤矿山转型升级，推动企业向尾矿资源综合利用方向转型，走绿色发展模式。但对尾矿综合利用支持力度不够，缺乏配套的“疏通”手段，表现在资源性城市政府与非资源性城市政府一样，严格落实《财税［78 号］》及中央预算内的财政资金申报制度，缺乏担当精神和自主能动性，资源综合利用政策执行死板，严重制约了产业的发展。

4 尾矿综合利用产业发展建议

“双碳”背景下，国家环保政策日趋严格，2020年《防范化解尾矿库安全风险工作方案》出台，全国尾矿库数量原则上不再增加，随着现有尾矿库库容日趋减少，矿山企业正面临“排尾难”的处境。同时，尾矿堆存还是企业沉重的经济负担，也是周边生态环境和居民生命财产安全的重大威胁。因此，推动尾矿综合利用产业发展意义重大。要做好这项工作，必须认真落实3项建议：

（1）全面摸查尾矿增存，建立综合利用大数据平台。针对全国范围内新增及堆存尾矿开展调查，建立全国统一的信息数据库，数据库包含尾矿的类型（金属或非金属等）、主要矿物组成和化学成分、排放量、堆存量、利用量及利用率、利用方向、先进技术、相关示范项目、现行标准等重要信息。地方相关部门及矿山应及时进行相关数据的登记上报。

（2）加强尾矿资源化综合利用技术研发。开展冶金、矿山、煤炭等产业内及产业间研究工作，加大综合利用技术和设备研发及人才培养投入，积极推动成熟技术产业化，推动示范工程建设。

（3）加强产业政策引导和资金支持力度。加强尾矿综合利用相关政策的支持力度，积极出台并完善激励办法，通过税收减免等财政优惠，鼓励矿山企业发展尾矿综合利用产业。针对合格的尾矿综合利用产品，鼓励政府有关工程进行优先采购；对取得显著成效的先进工艺技术给予一定的资金奖励。