霍邱地区低品位矿山尾矿综合利用试题.doc

霍邱地区低品位矿山尾矿综合利用项目介绍 陈贤树1 王东2 刘长志3 1 中国新型建材设计研究院，杭州31003； 2 安徽金德威建筑材料有限责任公司，霍邱237374 3 山东恒远利废技术发展有限公司，潍坊262600 摘要：尾矿综合回收利用是国家矿山资源开发的必然途径，充分利用不可再生的资源，采用新技术新工艺新装备，提高尾矿的附加值，解决了尾矿资源的排放问题。同时通过具体的生产实践，取得了良好的经济效益和社会效益。 关键词：尾矿；综合利用；充填胶凝材料；改性尾砂 1.概述 安徽省霍邱县是我国重要的新兴铁矿石资源基地之一，目前已探明的铁矿石储量约17亿吨，远景储量达30亿吨。霍邱县铁矿石资源的共同特点是品位较低，均埋藏于地表100-200m以下。由于受区域地质构造作用影响，矿床上部均覆盖有100m以上的第四系冲积层，在第四系冲积层中分布有多层流砂层。矿区地表为淮河冲积平原，土地肥沃，人口相对较多，地面均为良田、池塘，村庄及交通线路密集。矿床的上述赋存条件决定了只能采用地下开采方式，矿山所采用的是垂直深孔阶段出矿嗣后充填采矿方法。 在矿床地下开采过程中，一方面必然产生大量采空区，另一方面由于矿石品位低，必须排弃大量废弃物，主要是选矿厂尾砂和掘进废石。根据计算，每采出一吨矿石，将产生0.3m3左右的井下采空区，排放0.15~0.18吨废石及0.5~0.55吨尾砂。尾矿中含有的重金属离子、有毒的残留浮选药剂以及剥离废石中含硫矿物引发的酸性废水，对矿山及其周边地区环境造成污染和生态破坏，其影响将是持久的。, 导致尾矿库所在地区的土地资源失去了平衡。同时由于霍邱地区矿区地处平原地带，相对于山区而言，尾矿库占地面积更大且对周边环境破坏更为严重。生产实践表明, 尾矿处理设施结构复杂、投资巨大，其建设投资占到整个采选总费用的5%~ 40%。尾矿库的维护更需要消耗大量资金，据有关资料统计，我国冶金矿山每吨尾矿需尾矿库基建费1~ 3 元，经营管理费3~ 5 元。随着尾矿数量的不断增加，尾矿坝体高随之增加, 安全隐患日益增大。所以在对霍邱地区大量开采矿石的同时，对产生的尾矿进行消化和再利用也势在必行，尾矿的综合利用和环境治理已经迫在眉睫。 尾矿综合利用是国家矿山资源开发的必然途径，充分利用不可再生的资源，采用新技术新工艺新装备，生产有市场需求和一定附加值的产品，是积极保护国家矿产资源的一种行之有效的办法。随着人口的增加和经济的发展，我国某些矿产资源供需矛盾已日益突出，为了合理利用有限的矿产资源，使其发挥最佳效益，就必须考虑资源的优化配置。资源的开发利用要体现科学性、经济性、合理性，既要考虑当前利益，又要考虑长远利益，同时还要服从于国家的整体利益。 2.尾矿的综合利用途径 铁尾矿是一种复合矿物原料，除了含少量金属组分外,其主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物；其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷、硫等。目前，我国铁尾矿的利用途径主要包括：制作水泥的原料和混合材，免烧砖和加气块等墙体材料，干粉砂浆原料，路基建筑材料和尾矿充填等。 2.1水泥的原料 生产普通硅酸盐水泥的原料主要有: 石类质原料(主要提供氧化钙)、粘土质原料(主要提供氧化硅、氧化铝和少量氧化铁)、铁质校正原料。由于粘土质原料一般氧化铝较高, 含氧化铁不足, 原料中须补充氧化铁。铁矿尾矿含有铁、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝，可充当水泥配料，提供有益组分。 2.2改性后做活性混合材 尾砂的主要成分为硅、钙、铝，具有一定的潜在活性，尾砂经烘干处理后，通过机械力化学激发，最大限度的激发尾砂活性，替代粉煤灰用于水泥行业的活性混合材和生产充填专用胶凝材料。不仅可以改善胶凝材料的质量，同时可以降低其生产成本。 2.3 尾砂替代河砂和机制砂用于生产干粉砂浆 我国普通干粉砂浆生产中细集料主要为天然河砂，颗粒级配良好的河砂无疑是生产干粉砂浆的最好骨料。但是我国许多地方由于长年无序开采河砂，导致大量河道砂源基本接近枯竭，严重破坏生态环境平衡，因此许多地方政府已经禁止河道捞砂。这种环境下，建筑干粉砂浆行业必须寻找天然河砂以外的用砂途径。 利用铁矿尾矿生产人工砂，可用于配制建筑砂浆、商品混凝土。目前，在民用住宅、工业厂房等工程中使用了尾矿人工砂。根据我国国家标准(建筑用砂) GB /T14684-2001, 已明确人工砂作为一种建筑用砂, 并规定了人工砂的技术要求、试验方法、检验规则，为尾矿人工砂的利用提供了技术依据。GB /T14684-2001中对人工砂的技术指标。如人工砂的细度模数和有害物质含量有相应的标准要求。根据铁矿尾矿粒度分析，大部分粒度很细, 细度模数小，不能直接作为混凝土用砂。通过采用相应方法进行分级处理，可以提