矿山固体废弃物的危害及其环保治理技术研究

赵俊龙，唐亚峰，石 晓

（1.娄底市生态环境局冷水江分局，湖南 冷水江 417500；2.湖南有色产业投资集团有限责任公司，湖南 长沙 410000）

随着全球经济的增长和工业化进程的加速，矿山行业成为了重要的经济支柱。然而，矿山开采所产生的固体废弃物正对环境和人类健康造成日益严重的影响。固体废弃物的排放和不恰当处理导致水体污染、土壤退化和大气污染等问题。为了解决这一问题，研究人员和环保专家们积极探索矿山固体废弃物环保治理技术。本文旨在综述矿山固体废弃物的危害及其环保治理技术研究现状，重点介绍尾矿处理技术、固体废弃物综合利用以。这些研究对于引导矿山固体废弃物的可持续处理和资源化利用具有重要的理论和实践价值。

本论文的主要目的是系统地研究矿山固体废弃物的危害及其环保治理技术，深入分析其对环境和人类健康的影响。通过总结国内外矿山环保治理技术的案例，探讨有效的环保治理技术和方法，以期为矿山固体废弃物的环境保护和可持续利用提供可行性方案和实践经验。

1 矿山固体废弃物的危害

1.1 固体废弃物对环境及生态系统的影响

矿山固体废弃物的排放和不当处理对环境造成了严重影响。一是废弃物对水环境产生了污染，其中含有的有害物质会渗入地下水或水体中，破坏水质［1］。二是废弃物的堆积会导致土壤质量下降，阻碍植物生长，并进一步扩散到周边生态系统，改变周边土地的景观和生态系统结构，破坏原有的生态平衡。

1.2 固体废弃物对人体健康的影响

矿山固体废弃物对人体健康构成潜在威胁。首先，长期暴露的废弃物所释放的有毒物质中，如重金属和放射性物质，可能导致慢性中毒，严重危害人体健康。其次，固体废弃物中的微粒和气体可以通过空气传播，进入人体呼吸系统，引起呼吸道疾病和其他健康问题［2］。此外，当废弃物进入食物链时，人们通过食物摄入废弃物中的有害物质，增加了患病的风险。

2 矿山固体废弃物的来源和分类

2.1 矿山固体废弃物的来源分析

矿山固体废弃物的来源主要包括开采、选矿和冶炼过程。在开采阶段，露天开采过程中的剥离物，地下矿山探矿、开采、开拓和切割过程中的废石等为固体废弃物。在选矿过程中，矿石中的有用矿物通过物理和化学方法进行分离，产生大量的尾矿［3］。而冶炼过程中，为了提取有用金属，需要进行矿石的冶炼和熔炼，形成冶炼渣和废弃渣。

此外，矿山固体废弃物的源头还包括矿业设备和设施维护所产生的废材和废弃物。例如，矿井陷落导致的废弃物、矿山设备的报废部件、废旧建筑物等，都会成为矿山固体废弃物的来源。

2.2 矿山固体废弃物的分类方法

根据其性质和特点，矿山固体废弃物可以按照几种分类方法进行分类。矿山固体废弃物是工业固体废弃物中的一类，包括矿山开采过程中所产生的废石以及矿石经选冶生产后所产生的尾矿或废渣，因其排放量大、成分复杂、难处理、难利用等特点成为目前环保一大难题［4］。

一种常见的分类方法是根据废弃物的物理特性，将其分颗粒状废弃物主要包括矿石的渣滓、矿渣、尾矿等固体废弃物。液体废弃物则指矿山生产过程中产生的废液、废水、渗滤液等。

另一种常见的分类方法是根据废弃物的化学特性，将其分为有毒废弃物和非有毒废弃物。有毒废弃物包括重金属废渣、化学品废弃物和有害物质残留等，其具有潜在的环境和健康危害。非有毒废弃物主要指物理性质较稳定，不含有毒性物质或含量低于一定标准的废弃物。

此外，矿山固体废弃物还可以根据其来源和处理方式进行分类，如开采废弃物、选矿废弃物、冶炼废弃物等分类方法。

通过以上分类方法，可以更好地识别和管理矿山固体废弃物，针对不同类型的废弃物采取不同的环保治理策略和技术措施，以最大程度地减少其对环境和人体的影响，促进矿山业的可持续发展。

3 矿山固体废弃物的环保治理技术

在矿山固体废弃物的治理过程中，矿山尾矿引发的环境问题尤为突出。因此，在本环节中，主要以矿山尾矿为研究对象，论述了尾矿处置的研究现状。

3.1 尾矿处理技术的研究进展

尾矿处理是矿山固体废弃物中的重要环节。近年来，针对尾矿处理技术的研究不断深入。例如，围堰工艺、浸润剂堆浸工艺等技术被广泛应用于尾矿的处理过程中，以降低尾矿中的有害物质含量并增加固体颗粒的稳定性。此外，新型尾矿处理技术，如浸润-干化处理技术和酸洗-干处理技术，也得到了较好的研究进展和应用。

3.2 尾矿干排技术的原理和应用

尾矿干排技术是一种将尾矿通过脱水机械设备进行干排的处理方式。其原理是通过减少尾矿的含水率来降低其体积和流动性，最终实现尾矿的干燥和稳定。该技术具有节约水资源、减少水环境污染、提高矿山效益等优势。目前，尾矿干排技术已被广泛应用于不同类型的矿山，并取得了显著的经济和环境效益。

3.3 尾矿综合利用技术的探讨

尾矿综合利用技术旨在将尾矿中的有用物质回收利用，减少废弃物的产生和环境污染。一种常见的尾矿综合利用技术是利用选矿过程中产生的废弃物进行资源回收。例如，通过浮选工艺将尾矿中的金属矿物分离出来，进行再利用；利用尾矿作为填充材料用于土地复垦，实现资源利用和环境修复。

3.4 其他矿山固体废弃物治理技术的研究

除了尾矿处理技术，还有许多其他矿山固体废弃物治理技术被广泛研究和应用。固体废弃物的综合利用技术，如回收再利用、填埋等。此外，还有一些新兴的矿山固体废弃物治理技术，如生物浸出技术、热解和气化技术、化学修复技术等。这些技术的研究和应用对于有效减少矿山固体废弃物的危害，实现资源循环利用和环境保护具有重要意义。

需要指出的是，不同矿山固体废弃物的特性和治理需求存在差异，因此在选择合适的环保治理技术时应综合考虑废弃物的性质、产生量、处理效益和成本等因素。此外，技术的应用还需要结合现有环境法规和标准，确保治理过程符合相关的环保要求。

综上所述，矿山固体废弃物的环保治理技术包括尾矿处理、尾矿干排及尾矿综合利用等技术。

4 锡矿山龙王池尾矿库矿山固体废弃物治理技术应用案例分析

4.1 主流技术应用案例

锡矿山龙王池尾矿库是一个典型的矿山固体废弃物治理案例。为了减少对环境的影响，改善尾矿的处理效果，采取了多种治理技术进行应用。针对尾矿的处理，利用脱水机械设备进行尾矿干排，降低尾矿中的含水率，减小体积，提高稳定性。通过尾矿干排技术，可以实现对尾矿的高效处理和环境保护。

4.2 综合利用技术应用案例

在锡矿山龙王池尾矿库的固体废弃物综合利用方面，为了综合利用尾矿中的有用物质，采用了尾矿综合利用技术。例如，利用浮选工艺和化学处理技术，回收尾矿中的金属矿物锑，实现资源的有效利用。同时，尾矿还可以作为填充材料用于土地复垦，实现资源的循环利用和生态修复。通过研发新的工艺和技术，可以进一步提高尾矿综合利用的效率和经济效益。

4.3 其他技术应用案例

在锡矿山龙王池尾矿库的固体废弃物治理方面，除了尾矿处理和综合利用技术，还可以应用其他的废弃物治理技术。

如针对废渣处理，可以采用化学修复技术或固废填埋技术。化学修复技术可以通过添加特定的化学物质实现废渣中有害物质的稳定化和固化，减少其对周围环境的影响［5］。而固废填埋技术则是将废渣填埋到特定的固废填埋场，经过合理设计和管理，确保废渣对环境的影响最小化。

除了上述技术，还有一些新兴的矿山固体废弃物治理技术可以在锡矿山龙王池尾矿库的应用中探索，如生物浸出技术、热解和气化技术等。这些新技术在废弃物处理与资源回收方面具有潜力，有望进一步提升矿山固体废弃物治理的效率和可持续性。

综上所述，锡矿山龙王池尾矿库的矿山固体废弃物治理技术应用案例包括尾矿处理技术、尾矿综合利用技术以及其他新兴技术。这些技术的应用有助于减少对环境的影响，提高资源利用效率，促进矿山的可持续发展。

5 矿山固体废弃物环保治理技术的挑战与展望

5.1 技术挑战

在矿山固体废弃物的环保治理中，仍然存在一些技术挑战需要克服。首先，尾矿处理技术需要进一步改进，以提高处理效率和降低处理成本。同时，尾矿综合利用技术需要在资源回收和环境保护之间实现平衡。

此外，新兴的矿山固体废弃物治理技术，如生物浸出技术和热解气化技术，还面临着技术成熟度和实际应用的挑战。需要进一步加大科技研究和工程应用的力度，促进这些新技术的发展和推广。

5.2 法律与政策支持

针对矿山固体废弃物的环保治理，法律与政策的支持是至关重要的。相关的法规和标准需要明确废弃物的处理要求和排放标准。同时，政府也应该加强监管，确保矿山企业严格遵守环保要求。

5.3 科学研究与创新

科学研究和创新对于矿山固体废弃物环保治理至关重要。需要加强对废弃物的特性和产生机理的研究，探索更加高效和环保的治理技术。同时，需要不断推动技术创新，发展新的处理方法和设备，提高治理效率和资源利用效率。

5.4 矿山企业的环保意识与责任

矿山企业对于矿山固体废弃物环保治理的意识和责任也是关键因素。企业应该加强环保意识培养，推动绿色矿山建设，确保废弃物的安全处理和环境保护。同时，企业应当承担起环保责任，主动采取措施改善废弃物的治理状况，并积极履行社会责任。

5.5 展望矿山固体废弃物环保治理的未来发展方向

未来，矿山固体废弃物环保治理将面临一系列发展方向。首先，需要进一步推广和应用现有的环保治理技术，提高矿山固体废弃物处理效率和质量。其次，应该加大对新兴技术的研究和开发，例如利用人工智能、大数据和物联网等技术来优化废弃物处理过程和增强环境监测能力。

此外，矿山固体废弃物的减量化和资源化利用将成为发展的重要方向。通过减少废弃物的生成量和开发新的废弃物综合利用技术，可以实现资源的循环利用和矿山可持续发展的目标。

总之，矿山固体废弃物的环保治理面临多重挑战和发展方向，需要综合考虑技术、法律政策、科学研究和企业责任等多方面的因素。通过加强科研创新、优化技术手段、完善法律政策、提高企业环保意识，可以不断完善矿山固体废弃物的环保治理工作，减少对环境的危害，实现资源的循环利用和矿山的可持续发展。

6 结语

本文对矿山固体废弃物的危害及其环保治理技术进行了系统地研究和总结。矿山固体废弃物的存在给环境和人类健康带来了严重威胁，因此，进行环保治理十分必要。通过综合利用技术、堆放场管理、酸性尾矿处理和渗滤液处理控制等手段，可以有效减轻固体废弃物对环境的负面影响。然而，仍面临技术挑战、政策支持、科学研究和矿山企业的环保意识等方面的问题，需要加强合作和创新。未来的研究和实践应该关注特定矿山废弃物的特性，寻找更可行的环保治理技术，为实现矿山固体废弃物的可持续处理和资源化利用提供指导和支持。