非金属矿选矿毕业论文

朱松耆

（苏州中材非金属矿工业设计研究院，苏州 215004）

摘要 本文概述了中国几种重要的非金属矿的开采技术和实践经验，包括石膏、金刚石、石墨、膨润土、石棉、滑石、云母和高岭土。简要分析了这些矿物开采的特殊性，介绍了有关矿种开采技术的实例。

关键词 非金属矿；开采技术。

作者简介：朱松耆，教授级高级工程师，电话，E-mail：。

一、非金属矿开采概况

我国已探明资源储量的非金属矿产有91种，已规模化开采的有20余种，现仅就其中几种非金属矿的开采技术作一介绍。

中国金刚石、高岭土、云母、石棉、石膏、石墨、滑石、膨润土的开采情况如表1所示［1～6］。

表1 非金属矿开采概况

注：本表仅列“矿点”，非公司名。1 ct＝ g。

二、非金属矿开采的特殊性

（一）矿物品级及晶体保护

非金属矿各矿种的产品根据用途和工业要求都有不同的分级方法，这对开采也产生一些特殊要求。

如表2中所列，金刚石、石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物在工业上主要或部分是利用其物理力学性质的，成了直接利用的工程材料。金刚石颗粒细小，岩矿开采时无法考虑其保护；金刚石砂矿开采时，由于金刚石密度大，特别是颗粒大的，常富集于砂层底部和阶地下部，要求特别注意对这部分矿体的保护和开采。石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物开采时都要按工业要求考虑其保护措施。

表2 非金属矿产品工业要求与分级对开采的影响

一些非金属矿物即使品位相同，但所含矿物的品级不同，售价不同，会引起开采技术经济指标的很大变化，影响开采方法和采矿方法的选择。有的价值昂贵，如云母矿，面积较大的薄片云母价格达400元/kg，面积为4 cm2的薄片云母价格为80元/ kg。从经济效益出发，开采时必须考虑其晶体保护。

（二）赋存条件和产状上的特殊性

如金刚石矿床，矿体为直立管状。开采时从开拓系统的选择到采矿方法都要作适应性的考虑。

（三）矿石及围岩特性

一些非金属矿矿石及围岩松软，矿层厚度大，在开采中必须采取特殊措施，保证生产的安全和高效。如高岭土矿和滑石矿，它们的特殊性能要求在开采和巷道支护方面采取相应的特殊措施。露天开采中，由于滑石越纯润滑性越好，自然安息角小，常要求边帮放缓，这样会使基建投资和开采成本增加。

（四）矿石性质的特殊性对开采的特殊要求

如纤维石膏价格高，但其质软易磨损，开采时需特别防止其受磨损，膨润土遇水后会迅速膨胀和崩解，不能采用湿式凿岩。高岭土砂矿由于矿石中含石英砂和砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土矿易富集，开采时有条件的应当用水力开采以取得好的技术经济效果。

三、各矿种的开采简况

（一）石膏开采

中国石膏矿床规模大、质量好的都是沉积型。地下开采矿山有：邵阳石膏矿、平邑石膏矿、太原石膏矿等，南京石膏矿年产量为40×104t。荆门石膏矿是目前开采纤维石膏最大的矿山。露天开采的矿山一般规模较小，主要分布在甘肃、四川、宁夏、青海等省。

1.地下矿开拓运输方法

其方法有竖井开拓，如平邑石膏矿等；斜井开拓，如已采完的应城石膏矿；竖井、斜井联合开拓，如南京石膏矿；平硐开拓，如太原石膏矿、灵石石膏矿。灵石石膏矿曾用平硐溜井开拓，但不成功，雪花石膏（质量好的二水石膏）和一般普通石膏在通过大溜井放矿时易粉尘化，且夹有泥质，因此在水的作用下常造成溜井出矿口的堵塞事故，生产不正常；无水时漏斗放矿又尘埃迷漫，岩尘细微，用一般通风措施也难以解决问题。太原石膏矿采用平硐无轨开拓，于20世纪70年代末80年代初改用全无轨化采矿，当时在中国矿业界是第二个实例，既典型又具有先进性。该矿采用平硐无轨开采的有利条件是：矿体埋藏高于地面，矿层缓倾斜，倾角为5°～10°，适合平硐开拓和分层开采时汽车的运输；采用房柱法开采，采准切割巷道基本上都建于矿体内，可回收矿石，使基建投资下降；矿体及围岩稳固性好，矿房高达10 m，跨度12～15m，经久不垮，允许采用大型无轨设备；巷道断面大，但实际支护率仅8%，基建费用省；可边基建边生产，可局部投产、简易投产，见效快；生产规模不大，坑内运输车辆不多，通风比较好解决。该矿投产后结算，每吨矿石的单位投资仅元，而那一时期同样规模的矿山都在100元以上。说明这种开拓方法是适于这一类型石膏矿体的。

2.石膏的开采工艺

分两类：一是纤维石膏矿的开采；二是雪花石膏、普通石膏和硬石膏矿的开采。纤维石膏硬度小，性脆，容易变成粉矿而损耗，开采装运时要避免捣运，避免用耙矿设备，避免用漏斗放矿，还由于矿石价值高（3倍于普通石膏），采用长壁选别充填采矿法，回采工作面崩落下的矿石用人工选别将矿石装入矿车，如荆门石膏矿。雪花石膏、普通石膏和硬石膏开采工艺相似，回采时用全面采矿法或房柱采矿法。

3.常用设备

地下开采时的技术装备主要是提升、运输、压气、通风、排水和采矿场的凿岩设备、装矿设备等。下面仅将提升设备举例说明如下（表3）。太原石膏矿无轨开采时多用轮胎式电动装载机，2 m3铲斗或较小铲斗的电动铲运机，汽车为10 t坑用自卸汽车，通风用二台4-72离心式通风机并联抽出式运行。

表3 石膏矿地下开采提升设备举例

（二）金刚石开采

金刚石矿床分原生和次生。原生矿的产状有岩管型和岩脉型，次生的是金刚石砂矿。在开采方法上，岩管型的一般是露天或露天和地下联合开采。岩管产状特殊，是直通地表的近直立的管状，截面面积呈圆形或似椭圆形。通常面积为500～600 m2，大的达2000～3000 m2，有的甚至更大，一般岩管向深部面积愈来愈小，品位愈来愈贫，金刚石质量也变差（碎粒级增多），为尽快发挥投资效果，上部皆露天开采；一定深度后转入地下开采。原生矿岩脉的开采为地下开采，例如蒙阴红旗1号岩脉的开采，现已采完。次生的金刚石砂矿均为露天开采，品位不高，但宝石级金刚石含量高，经济效益好，例如原湖南常德金刚石矿和原山东郯城金刚石矿。

1.开拓运输方法

岩管的露天开采用公路螺旋线开拓，逆时针方向展线，用10 t汽车运输。金刚石砂矿一般都用公路开拓，汽车运输。

2.开采工艺

露天开采时分台阶开采，钻孔用YQ-150A型潜孔钻机，采用松动爆破，1 m3挖掘机，10 t汽车将矿石由回采工作面一直运到选矿厂。金刚石密度大，达～，多富集于砂层底部和阶地的下部，开采时要注意清扫这些部位。也有用空气吸管清扫矿层底板的。

（三）石墨开采

中国晶质石墨矿都为露天开采，有：原南墅石墨矿、原北墅石墨矿、黑龙江萝北石墨矿、黑龙江鸡西石墨矿等。萝北石墨矿号称亚洲第一大矿。隐晶质石墨矿，都为地下开采，现开采的矿山有吉林磐石（烟筒山）石墨矿和湖南鲁塘石墨矿。

1.开拓运输方法

大型露天矿多用公路开拓，用载重量为15～20 t，个别也用8 t的自卸汽车运输。地下开采，用平硐或斜井开拓。

2.开采工艺

露天开采穿孔用KQ-150型潜孔钻机，采装工作用1～2 m3的电动挖掘机。地下开采的隐晶质石墨矿，由于矿石和围岩的稳固性差，均采用崩落采矿法，又由于石墨的滑腻性、摩擦角小等特点，将所有巷道都做成倾斜，创造性地使用了无底柱分段崩落法，矿石从工作面自溜至放矿溜井，除巷道倾角略小的设置些搪瓷溜槽，整个回采工艺不再设其他装运设备，具有设备简单、装运费省、容易掌握等优点。

（四）膨润土开采

膨润土是矿物成分以蒙脱石为主的粘土矿，又称蒙脱石粘土。其开采方法有露天开采和地下开采，矿石年产量大于20×104t属大型矿山，露天开采的有：辽宁黑山膨润土矿、河南信阳膨润土矿、甘肃金昌红泉膨润土矿、新疆托克逊县柯尔膨润土矿、新疆布克塞尔县夏子街矿等；地下开采的有浙江省临安膨润土矿、浙江仇山磁土矿、吉林九台膨润土矿等。按产量计露天开采占总产量的75%。包括中小型矿山全国有200余家。

露天开采普遍采用公路开拓，汽车运输。地下开采矿山都采用斜井开拓。

由于蒙脱石是不稳定矿物，吸水后要剧烈膨胀，此性能影响开采工艺选择，露天开采的黑山膨润土矿浅部为软质膨润土，深部为硬质膨润土。地下开采的膨润土矿常为硬质膨润土，临安膨润土矿和仇山磁土矿采用空场采矿法，九台膨润土矿用分层崩落采矿法。在回采工艺上不能用一般的湿式凿岩，不能用洒水除尘，而是要用电钻。

（五）石棉开采

石棉开采方法有露天开采和地下开采。目前中国规模较大的矿山皆为露天开采。有茫崖石棉矿、新疆巴州石棉矿、新疆若羌石棉矿、甘肃阿克赛石棉矿。其中茫崖石棉矿精矿产量达10×104t/a、阿克赛矿达20×104t/a、巴州矿达4×104t/a，是全国最大的三个矿区，差不多占全国总产量的85%。阿克赛矿的年产量差不多是全国总产量的50%。

1.开拓运输方法

露天矿山都采用公路开拓汽车运输，由于年采剥总量的增加，达（200～300）×104t甚至更大，运输汽车也向大载重量发展，现通常用15 t、20 t自卸式汽车。

2.开采工艺

一些大型石棉矿山设备比较现代化，开采台阶高度为12 m，穿孔设备采用KY-150型牙轮钻和YQ-150型潜孔钻；采装工作面已较普遍地采用2 m3、4 m3大型挖掘机，以取代小型挖掘机；辅助设备，如清理平整场地和收集矿岩用的推土机也已大型化。

（六）滑石开采

滑石大型矿山，有辽宁海城滑石矿，广西龙胜滑石矿，山东胶东地区的平度、海阳、栖霞等滑石矿。这三省的滑石生产量占全国总产量的85%，是中国滑石生产的三大基地。包括中小型矿山，全国有220多家滑石矿。

1.开采方法

有露天开采和地下开采。露天开采的有海城滑石矿，该矿开采矿点很多，有资料说该地区精矿总产量已达100×104t/a，海城东矿区范家堡子是中国最大的露天开采的滑石矿，广西龙胜滑石矿、山东平度滑石矿为凹陷露天开采。地下开采的有海城滑石矿西部矿区，山东胶东地区的海阳滑石矿和栖霞滑石矿等。

2.开拓方法

露天开采多用公路开拓汽车运输，海城矿东矿区露天开采用7 t、15 t自卸汽车运输，广西龙胜矿用12 t自卸汽车运输。地下开采，用竖井开拓的有胶东的栖霞滑石矿和海阳滑石矿；用平硐开拓的如海城矿西部矿区和海城的水泉滑石矿。

3.开采工艺

露天开采的海城东矿区露天矿，穿孔用YQ-150A潜孔钻机，挖掘用1 m3挖掘机，由于滑石质软，其莫氏硬度为1～，有滑感，而且滑石纯度越高其润滑性越好，极易裂开成薄片，自然安息角小，约为35°～40°，极不稳固。围岩一般也均不稳固，节理、裂隙发育，这对开采工艺的影响很大，如海城东露天矿底帮最终边坡角仅40°，顶帮为36°是很缓的。使剥采比增加，造成基建投资和开采成本的增加。地下开采由于矿石及围岩不稳固使巷道支护困难，海城西部矿区采矿曾采用下向分层的选别充填采矿法，随着选矿技术的改进，允许降低入选矿石品位，开采时用无底柱分段崩落采矿法。山东栖霞，辽宁本溪、营口等滑石矿采用分段自然崩落采矿法。

由于滑石在工业上主要作粉体填料，多利用其白度，开采时要求不被第四纪土层及污浊的矿坑水所染色。手选后在工业上直接利用的要保护其纯度。

（七）云母开采

中国白云母的主要产地，新疆阿尔泰、四川丹巴和内蒙古土贵乌拉三大基地，现都已闭矿。金云母一般开采规模不大，有河南镇平、吉林集安等。碎云母矿河北灵寿矿区最大，还有江西、湖南、湖北、山西等矿点。由于云母纸和云母粉的生产和应用，碎云母的生产已占云母工业的主导地位。

云母露天开采的有新疆阿尔泰云母矿。

开拓运输方法：露天开采常用公路开拓、斜坡道开拓，由于开采量小也用无沟开拓。公路开拓，一般用5t自卸汽车运输。无沟开拓是用简易索道横跨采场提升运输。

由于云母矿价值昂贵而开采规模又小，开采工艺简单，炮孔布置要避开富矿带，爆破后在工作面上人工拣选装运。

（八）高岭土开采

高岭土按自然产出的形态及工业要求分：软质高岭土、砂质高岭土和硬质高岭土。软质高岭土规模最大的是苏州中国高岭土公司，产量为25×104t/a，品位高，原矿可直接在工业上利用，低档的作耐火材料。其手选1号泥比手选4 号泥价格高10 多倍，因此开采时要求保护优质土，保护原矿的纯度，并使其不变成碎屑状，过去多在回采工作面进行人工选别回采，现在开采规模大了，但为与手选车间的衔接，仍要适当选别回采。砂质高岭土（又称砂性高岭土），我国资源丰富，近10多年来蓬勃发展，建成许多大型和超大型矿山。如广东茂名高岭科技有限公司（10×104t/a造纸涂料级高岭土、广东茂名石化高岭土有限公司（5～8）×104t/a造纸涂料级高岭土、广西兖矿集团北海高岭土有限公司（10×104t/a陶瓷用高岭土）、福建龙岩高岭土公司（5×104t/a陶瓷用高岭土）等。正在建设的广西合浦沪天高岭土有限公司规模更大。硬质高岭土也称煅烧高岭土，中国一般是煤系硬质高岭岩（土）经深加工处理而得，由于硬质高岭岩是和煤共生、伴生，其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定的。

高岭土矿的开采方法有露天开采也有地下开采，热液蚀变型和沉积型的高岭土矿一般浅部用露天开采、深部用地下开采。如苏州中国高岭土公司所属阳西矿区和阳东矿区都曾浅部用过露天开采。砂性高岭土皆为露天开采。由于矿石中含石英砂或砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土易富集，且白度、细度好，有条件的应采用水采水运。如上述广东茂名的两个矿山及正在建设中的广西合浦沪天高岭土公司的矿山。福建龙岩高岭土公司也是砂性高岭土，规模也大，由于该处缺水，只能用一般的露天开采法，旱采旱运；广西兖矿集团的北海矿高岭土矿也是旱采旱运。

1.开拓运输方法

露天开采用过窄轨开拓，电机车牵引矿车运输，如苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区。砂性高岭土水采时，用水枪冲采和渣浆泵配合作业，矿浆从设于矿块中的集浆池用渣浆泵输送至选厂，一般采用200/150R-AH型渣浆泵通过直径为250mm塑料管输送。福建龙岩高岭土矿和广西兖矿集团的北海高岭土矿都采用公路开拓，汽车运输。地下开采有竖井开拓、斜井开拓等，如苏州中国高岭土公司所属的矿山。

2.开采工艺

水力开采采用SQ-80型、平桂-150型、平桂-200型水枪，冲下的渣浆用渣浆泵输送至粗选厂。这种开采方法的优点是工艺简单，设备简单，劳动生产率高，选矿厂的制浆工艺提前，采选一体化，这种方法在英国用得较多。龙岩高岭土矿和一般露天矿一样，采用挖掘机加汽车。该矿用WK-2型挖掘机，17 t自卸汽车。软质高岭土的地下开采，如中国高岭土公司阳西竖井、观山竖井等，由于矿体松软易碎，具有可塑性，遇水后有吸水性和膨胀性，同时还具有隔水性，是典型的塑性介质。脉内巷道采取封闭式支护，采矿方法结合松软厚矿体的特点采用分层崩落法。回采时用风镐及手镐落矿，据有关文献报道，国外有用沿进路自动推进的刮刀采装联合机进行回采的。底板大理岩中有纯净氮气，在该岩层中进行反井掘进时，采取预防氮气外漏的措施。

参考文献

［1］朱训，尹惠宇，项仁杰，韩新民，崔越昭.中国矿情，第三卷：非金属矿产.北京：科学出版社，1999

［2］采矿手册编辑委员会.采矿手册，第四卷.北京：冶金工业出版社，1990

［3］非金属矿工业手册编辑委员会.非金属矿工业手册（上、下册） .北京：冶金工业出版社，1992

［4］朱松耆.非金属矿工业应对WTO的浅议.中国建材，2002（6）

［5］唐靖炎，何保罗.我国非金属矿开发利用现状.中国建材，2006（1）

［6］胡勤，周伟.试论中国非金属矿工业发展战略.中国非金属矿工业导刊，2008（1）

A Brief Introduction to Mining Technology of Some Kinds of Non-metallic Minerals in China

Zhu Songqi

（Suzhou Zhongcai Design and Research Institute for Non-metallic Mineral Industry，Suzhou Jiangsu 215004，China）

Abstract：The paper summarizes mining technology and practical experiences for several kinds of non-metallic minerals in China，such as gypsum，diamond，graphite，bentonite，asbestos，talc，mica and specific characteristics of mining technology for these minerals are briefly illustrative cases of mining practices are introduced.

Key words：non-metallic minerals，mining technology.

矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨，分析目前对矿山固体废弃物的处理方法，提高矿山固体废弃物的回收利用率，以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。

矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】

摘要：随着我国冶金业的快速发展，矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中，矿山固体废弃物的数量也越来越多。

关键词：矿山固体废弃物 处理 利用

1 我国矿山固体废弃物的现状分析

我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、采矿企业较多，在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种：废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石，其中以废石居多。

由于我国矿山开采的规模较大，且中小采矿企业居多，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，以山西等采煤大省为例，一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。

矿产资源的不合理开发，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。

再者，由于尾矿和废石的随意堆砌，可能引起河道淤塞，造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多，对地表水和地下水造成严重污染。同时，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2 矿山固体废弃物的处理

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件：一是要注意不能造成地下水的污染，防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。

二是注意不能造成地表水的污染，防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染，减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全，防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。

在堆放场地的选择时，应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时，在尾矿堆放的选择时，由于尾矿的特殊性，其堆放要求更高，尾矿坝的基础材料的强度要求非常高，且不能透水。可以采取两种方式，一是粗细尾矿残渣的共处理，二是尾矿的半干堆垛。

在矿山固体废弃物堆放好之后，要在堆放表面盖上泥土或者石块，或者种植植物，或者对覆盖便面进行化学方法的处理，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成更严重的

污染。

复垦处理

目前，复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法，将矿山开采与土地复垦结合起来，在矿山开采的过程中，在表土采掘之后，可将矿产资源表面的土壤进行存储，在开采施工完结之后，将矿山固体废弃物填至开采区，然后铺垫表土，种植植物，复垦种植的过程才算完成，复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来，以胶结填充法填充采空区，防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时，应充分考虑地下水和地表水的保护，防止水资源的污染和破坏，对场地环境进行综合考虑，保证填埋的安全。

3 矿山固体废弃物的利用

矿山固体废弃物的处理，是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术，对废弃物进行回收利用，实现资源的循环发展和可持续发展。

在矿山开采过程中，不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备，提高采矿作业的效率，减少矿产资源的浪费。加强采矿管理，特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理，防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。

同时，在采矿过程中，要加强对矿产资源的勘探和开发设计，以矿山固体废弃物作为采空区的充填物，实现资源的回收利用，也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。

从废弃物中回收有用元素

如前所述，矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素，如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素，在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素，在矿山固体废弃物的处理中，如果能将这些有用元素进行回收利用，不仅能减少对环境造成的破坏，还能将其用于生产实践中，促进社会生产的进步。

在回收过程中，可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法，近年来，微生物浸出技术不断发展，在实际的生产实践中应用范围越来越广。

制作建材

矿山固体废弃物可以用以制作建材，主要有三种：一是用以制作水泥和硅酸盐建材，由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素，可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。

如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英，碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石，花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷，是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。

它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作，微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙，其耐热性和节能型都比较好。

四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石，如果在矿山固体废弃物中，含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等，都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中，铸石是一种非常重要的生产原料，在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料，具有很强的生产适用性。

4 结语

矿产资源的开采，是一项关系国计民生的大事，在矿产资源的开采过程中，应以先进的开采技术和开采设备，提高采矿的效率，控制矿山固体废弃物的产生，减少生态环境的破坏。

目前，矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种：堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路，将矿山固体废弃物进行有效回收，不仅能为社会生产提供所需的原料，还能减少对生态环境的破坏，促进经济的可持续发展。

参考文献

[1] 孙轶刚，邓君萍.矿山固体废弃物处理与再利用[J].价值工程，2010，29(12).

[2] 汪金花，李富平.基于GIS的矿山企业固体废弃物管理系统[J].金属矿山，2012(6).

[3] 戴开文.煤矿开采固体废弃物对环境的损坏及治理方法[J].中小企业管理与科技，2010(3).

[4] 郑建军，刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山，2012(6).

矿山固体废弃物的处理与利用【2】

[摘 要]我国冶金工业快速发展，促使矿山的开发力度加大，随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。

[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用

1.引言

我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。

某集团公司下属几个矿区，主要生产非金属矿产，属于中小采矿企业，由于近几年开发量大，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。

矿山固体废物概括起来主要分为两类：一类是尾矿，即在选矿加工过程中排放的固体废物，其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石，即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料，堆放废石地称之为排土场。

矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。再者，由于尾矿和废石的`随意堆砌，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2. 固体废弃物的危害

固体废弃物直接造成环境污染，破坏生态环境

该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天，经过初选，直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产，在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡，会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。

据不完全统计，我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩，随着老的尾矿库闭库，新的尾矿库不断增加，必将占用更多的土地。

固废堆场如此大面积占地，尽管多为山坡地，但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此，堆场压占土地，还会破坏地貌，造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。

固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费

特别是矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物堪布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，因此，浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。

固体废弃物堆存存在安全隐患

固体废物易产生流动、塌陷和滑坡，一旦发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。

3.矿山固体废弃物的处理

固体废弃物处理的目标

固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点，该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质，所以，该公司处理的目标是减量化和资源化。

处理方法

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成污染。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。

以上两种方法是对固体废弃物的处理，更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益，实现可持续发展。

4.矿山固体废弃物的利用

矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏，但依据可持续发展理念，我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。

针对该企业的特别，我们主要采取以下几个方面对其进行利用。

制作建筑材料。根据矿山特点，可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。

土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉，为提高产量造成的土壤板结，地力下降，重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素，可以做为土壤改良剂的原料之一。

微量元素肥料。

建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地，种植植物，优化周围环境，恢复生态系统。

5.存在问题

总体上，矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚，虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作，同时也也取得一定的成效，但总体发展不缓慢，仍存在一些问题。主要有：

企业积极性不高

政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策，但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策，导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。

固体废弃物应用领域较窄

目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料，高附加值产品少，没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。

6.建议

倡导矿山企业清洁生产

该项主要是靠政府支持，通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化，推行清洁生产，把固体废物尽可能消灭在生产过程中

鼓励发展固体废物处理产业

鼓励企业建立循环经济生产系统，建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制，走向开放与合作，实现企业化经营，走产业化道路，发展中国的矿山经济，改善我们的矿山环境。

7.结语

想要解决矿山固体废弃物的这个问题，是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的，也是我国千百年矿业开发的历史积累，更是矿产资源利用不合理的结果，矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源，但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大，所以更需要各个方面的共同努力，这样才可以走可持续发展的道路。

参考文献

[1] 浅谈矿山固体废弃物的处理与利用;科技创新导报;2013，.

[2] 综合利用矿山固体废弃物 提升企业效益;晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集;490.

[3] 矿山固体废物的处理与处置;矿产保护与利用;2003年10月第5期.

[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.

[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.

矿产是人类生存的重要生产资料之一 ,目前我国已发现矿种171个。可分为能源矿产(如煤、石油、地热)、金属矿产(如铁、锰、铜)、非金属矿产(如金刚石、石灰岩、粘土)和水气矿产(如地下水、矿泉水、二氧化碳气)四大类，开发建立了8000多座矿山,累计尾矿量达5917亿吨,大量尾矿不仅占用了土地和造成了资源的浪费,而且也给人类生活环境带来了严重污染和危害,恶化了环境。如何把这些沉睡多年、数量惊人的尾矿进行开发利用，真正实现“无尾、无废、无污染”的现代化生产，达到推进矿山环境的综合治理是落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的客观要求，也是我国及世界各国共同关心的重要课题。一、矿山尾矿造成的负面影响及其可利用的价值（一）、矿山尾矿造成的负面影响1、矿山尾矿直接造成环境污染。尾矿对地面环境的污染表现是多方面的：其一，原矿直接携带超标污染物质，如放射性元素及其他有害组分；其二，选矿过程中使用的化学药剂残存于尾矿并与其中某些组分反应，产生新的污染源；其三，在地表堆放条件下，尾矿发生氧化、水解和风化等表生变化，使原本无污染的组分转变为污染组分，如有色金属矿山普遍存在的某些重硫化物；其四，流经尾矿堆放场所的地表水，通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组分并携带转移，造成大范围污染；其五，由于金属矿山尾矿颗粒极细，排出的尾矿干涸后经风力携带极易扬尘造成污染；其六，某些矿山尾矿直接排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引发大灾害。2、矿山尾矿破坏生态环境。据笔者了解，这些尾矿包括废石废渣占用大量土地，由于大规模开采锰矿、金矿、钛砂矿、花岗岩、石灰岩、大理石，加快了水土流失，植物破坏，造成大量山塘、水库泥砂淤积，河床抬高，“青山头”变成“白山头”。3、矿尾易安全隐患。尾矿堆放易产生流动、塌陷和滑坡，尤其是坝高超过l00米的大型尾矿库．一日发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。4尾矿推存造成严重的矿产资源浪费。特别是贫穷的一些地区大多数矿山的矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物嵌布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，选矿回收率低，其结果必然将大量的可选有用组分长期丢弃在尾矿里，因此，浪费于尾矿中的有用资源是相当可观的，特别是一些老尾矿，由于受到当时条件的限制，更是变成“老尾富矿”。5、尾矿堆存使国家个企业造成经济重负。由于尾矿堆存，需要维护尾矿库，进行日常管理，加上突发性原因造成毁坏农田或造成环境破坏需要赔偿等，给国家和企业造成沉重的经济负担，有关专家估算，若按每1吨尾矿堆放费用和治理费用各3元以上计算，每年为此要支付一笔巨大的费用。（二）、矿山尾矿可利用的价值1、主体矿物在尾矿中尚有可观的存储。比如某家金矿选厂每年排出的尾矿，含金品位达0．8～1．2克／吨，如此算来，每年损失黄金达2．3吨以上。2、伴生矿物存量大，价值高。我国金属矿产一个重大特点就是“单一矿少，综合矿多”。天然矿石基本上都是多种矿物共生、伴生在一起的。过去，由于“单一开发，丢弃其他”的开采利用方式，大量共、伴生矿物资源未能回收，囤居在尾矿之中，所需矿种选出后，其余排出地表形成砂状堆积体，而剩下的金属矿物组合相对富集，含矿品位有所提高，故称为“人工矿床”，是一笔宝贵的财富。如果借助选矿技术的新发展，将这些金属回收，不亚于建立一个新矿山。3、尾矿中脉石矿物的价值不可低估。金属矿尾矿中的大量岩屑及非金属矿物，是不是废物呢？可以肯定地说：不是。非金属矿和煤的尾矿、煤矸石及其他围岩等也都是有用物质，而且是已经采掘到地面、堆积到一起的财富。如，北京科技大学用一家铁矿细粒尾矿制作免烧砖、建筑装饰材料，已制成机压及浇注表面金属化及涂化饰面砖、墙体砌块及铺路砖，并用于有关工程。二、尾矿利用和矿山环境治理中存在的问题1、综合利用率低。目前我国大部分矿产资源的综合回收率一般都在30％～50％左右，一些个体采矿回采率不到10％，资源浪费极大。许多矿山企业未能回收利用共生或伴生的有用元素。 2、高附加值产品少，缺乏市场竞争力。目前，我国尾矿在工业上的应用，大多数停留在对尾矿中有价元素的回收上，高档次高附加值的尾矿产品极少。如广西在尾矿应用是有价元素的回收上和直接作为砂石代替品、水泥原料销售。3、废矿较多，矿区生态恢复重建工作处于分散状态。我国现有国有矿山企业8000多个，个体矿山企业达到23万多个，随着工业化高速发展，矿产资源开发也处于急剧上升期，据不完全统计，矿区直接占用和破坏的土地面积已达300多万公顷，其中，直接占用和破坏林地面积已达50多万公顷，导致森林和林地退化。根据预测，我国矿业生产将继续呈现扩大的趋势，矿产开采造成的生态破坏也在不断增长。4、投入不足，国家扶持力度不够。长期以来，尾矿利用项目、矿山环境治理项目，在资金上得不到保证，投入严重不足、欠账多。不少地区目前尚没有专项资金支持资源综合利用，融资渠道没有解决，而且矿山行业效益差，尾矿利用资金、矿山环境治理资金筹措困难。5、资源意识、环境意识不强，粗放式增长方式是产生环境问题、尾矿资源利用率低的根本原因。人口多、资源少，环境容量小，生态脆弱是我国的基本国情，建立在粗放型经济增长方式基础上的快速增长，使资源难以为继，环境不堪重负。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平，工业万元产值用水量是国外先进水平的10倍，国内单位生产总值排放的二氧化硫和氧化物是发达国家的8～9倍。同时，也存在一些制约尾矿利用和环境综合治理的主观因素：一是一些地方未能真正树立科学发展观，将发展等同于单纯的经济增长，有的则以资源高消耗、牺牲环境和群众健康为代价来追求不可持续的发展；二是环境法制、矿业法制不到位，处罚资源违法、环境违法行为的手段不得力，存在违法成本低、守法成本高的现象；三是环境保护、资源保护机制不健全，管理体制不顺，执法不力，环境科学、选冶科技滞后；四是资源利用的法律法规建设落后，尾矿利用基础管理薄弱，缺乏尾矿利用的基础资料等。三、加强尾矿整体利用和环境综合治理的对策与建议尾矿是污染破坏矿山环境的罪魁祸首，是众所周知的难题。只有整体利用尾矿，才不致于浪费尾矿中的有用资源，而且恢复尾矿库原地的生态面貌，使矿区的环境治理能持之以恒，进入良性循环，实现尾矿利用资源化、产业化与环境和谐双赢。必须要将尾矿整体利用与环境综合治理有机结合，精心组织，以最小的环境代价获得最大的资源经济效益和环保社会效益。结合我国尾矿利用与环境保护的实际，要实现双赢，把尾矿从危害环境的废物变成为利国利民的财富。笔者认为应做好以下几方面工作。（一）、要纠正“用过即弃”的资源消费观，真正树立科学的资源观，把“放错地方的资源——尾矿”的开发利用建立在自觉的基础上。过去人们在矿产资源利用方面经过一次消费之后，将许多有用的物质都当作“废物”丢弃了，形成了大量的尾矿。其实用科学发展观和循环经济思想看尾矿，尾矿既是以往开发水平低的表现和后果，是破坏、污染环境的祸源，也是尚待利用的宝贵资源，是下一运行环节的原材料库。尾矿资源的回收利用、库区治理和矿区自然环境的恢复，更是为所在地区劳动力的就业、城镇化建设、社会发展创造条件。因此，加大宣传，纠正“用过即弃”的消费观念，树立科学的资源观，正确看待尾矿，使尾矿的开发利用建立在自觉的基础之上。（二）、加强尾矿综合利用的科技攻关，使尾矿开发利用建立在扎实的科学基础之上。1、尾矿各类物质的分选技术。这是矿产资源综合利用的关键，包括提高目标矿物和伴生金属、非金属矿物的分选提取技术，脉石和围岩中非金属矿粉的分类、分级、分选技术，分装、包装技术，以及相关的经济分析。2、尾矿各类物质的应用技术。一般讲，各种金属矿物及其他原定目标矿物的利用途径没有问题，最大的难点是脉石和围岩中数量巨大的非金属矿粉的应用定位。要在总结吸收已有经验的基础上，运用现代科学技术，分别探求各类矿粉的应用技术及市场前景，力求附加值高、无污染的最佳效果。3、尾矿区的环境恢复和治理技术。治理和恢复尾矿区的自然环境，是实施循环经济的基本目的之一。尾矿库多年占据大片土地山川，尾矿中大量固、液、气态物质对库底、土壤及周边造成极大的侵蚀和破坏。为使尾矽物质移走之后的库区能恢复原貌，需要探索和试验消除污染遗患，净化地下水系，改良土壤，复垦造田，种。草植树，或建设可供人畜饮用、饲养鱼鸭的山塘水库等。等恢复青山绿水生态环境技术和工程实践问题。（三）、认真做好尾矿资源和环境的勘察、评价。摸清尾矿“家底”，这是任何尾矿开发利用非做不可的前提和基础性工作。根据循环经济和资源全利用的要求，尾矿作为特种勘察对象，第一要对所有尾矿物质做物理、化学定性、定量分析，包括赋存状态、分布、可选及经济评价等；第二，要对尾矿中的同、液、气态物质对环境的影响做全面的分析评价，为后续的环境治理提供依据。（四）、建立尾矿综合利用的示范工程。综合回收利用尾矿资源量大面广，难题多，情况复杂，并非轻而易举，应利用综合手段开展实验攻关，从技术可行、市场需求、劳动组织、经济成本等多方面进行工程化实验，建立多个示范工程，不断总结，探索前进，中央和各地方政府有关方面应予关注和支持，促其成功。（五）、完善法律制度，提高资源意识、环保意识近年来，国家出台了一些矿产资源保护和环境保护的法律、法规，各地应当制定和完善与之配套的地方性法规、规章和政策，使之形成一套完整的体系。与此同时，应通过强有力的宣传教育，提高全社会的资源保护意识和环境保护意识。当前，尤其要加强对县、乡两级党政领导干部和矿山负责人的宣传教育，使他们认识到矿产资源不可再生，必须合理开发利用和有效保护，没有环保措施或不符合环保要求的资源开发项目决不能再上，已有的项目不符合环保要求的也必须整改或关停并转。提高全民资源环境保护与可持续发展意识，把合理利用资源和环境保护作为干部考核的重要内容。（六）、建立尾矿整体利用和矿山环境综合治理的激励和制约机制，充分调动地区、部门和企业的积极性。对尾矿利用的科学技术攻关和生产试验实践，政府在政策上要予以鼓励和支持，视为环保工程给予减、免税费待遇及其他政策优惠；而对不实行尾矿整体利用，由于利益驱动，巧立名目变相分割尾矿资源，重复走低水平、高污染和浪费资源老路的企业或阻碍实行综合利用的部门和单位，应予以制止和处罚。要研究探索运用有效的经济手段加强矿山环境治理和尾矿开发利用。一是研究探索有利于环境保护和尾矿利用的税收、价格、信贷政策，鼓励循环经济、清洁生产、尾矿综合利用，推动实行可持续生产和消费方式。二是研究建立生态补偿机制，解决上游对下游、开发地区对保护区域，受益地区对受损区域、受益人群对受损人群以及自然保护区内外的利益补偿问题。矿产资源开发、尾矿利用要坚持“谁开发、谁保护、谁利用、谁补偿”的原则，有效防止生态破坏。建议借鉴国外和国内先进矿山环保经验，建立矿山环境保证金制度，由矿山企业预交土地复垦、植被恢复、污染治理或其它生态保护费用。只要矿山企业开展这方面工作，就可根据环保工作进度分期分批将保证金返还矿山企业。若矿山企业未按环保要求履行义务，则可由政府指派其他单位组织用保证金代矿山企业完成环保任务。（七）、强化矿山资源和环境管理1、实施污染排放总量控制制度，对排污单位实行排污许可制度，引进技术加强对“三废”治理和综合利用，变废为宝，充分利用资源，尽可能减少废物废渣对环境的污染和破坏。2、强化环境准入制度，从源头和过程减少新上项目带来的环境问题。严格新建矿山的条件，坚持矿山建设与环境保护与恢复治理工程“三同时”制度，加强对矿山生态环境的监督管理，实现“三废”达标排放。3、建立严格的产业淘汰制度，对规模不经济，污染严重的企业、生产线实行强行淘汰。4、加强矿产资源开发管理，严禁乱采滥挖，乱选乱炼，做到科学开采。5、对于由历史原因造成污染的矿山，由政府出面协调，各方力量有计划分步进行治理，尽快还清环境保护欠账。（八）、加强领导和宏观调控在尾矿开发和环境保护中，往往涉及到中央、地方、集体、个体之间的利益分配问题，各利益以矿产、山地、山林、水源、环境、用工、辅助材料、交通运输等方面的权力差异操纵着各方利益，难免出现市场经济控制失灵、恶性竞争等现象。因此，政府要加强宏观调控，及时引导，化解内部各方面的矛盾，处理好效益与公平的关系，兼顾各方面利益，维护正常的尾矿开发秩序和环境保护，防止和及时制止乱采滥挖、破坏环境现象，防止和纠正简单地回收不搞综合回收现象，促进尾矿资源整体开发利用、矿山环境治理保护、生态的协调，实现经济社会的科学发展和可持续发展。