时间:2016-07-06 07:51 来源: 作者: 点击: 次
| 矿山固体废弃物处理与处置及展望 摘要：针对我国冶金工业快速发展，矿山开发力度加大的形势，强调了矿山固体废弃物处理与处置的难度和紧迫性，论述了矿山固体废弃物处理与处置在绿色生态建设、提高回收利用率、无废地下开采、综合利用作为建材及固体废物堆置场工程灾害防治研究方面的进展，提出了建全法规，在开采中实施备用金制度及加强矿山固体废弃物处理与处置技术开发等方面的建议。 关键词：矿山；固体废弃物；处理；处置；再利用 1 我国矿固体废弃物的现状 我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约15.3万个，其中国有矿山7650个，集体企业6.9万个，私营及个体企业5.8万个，余为其他经济类型企业，开采矿产143种。伴随各类矿产资源的开发利用，蟾蜍了大量的固体废弃物。主要的四种物质来源为：尾矿、废石、煤矸石、粉煤灰。目前，我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大，且逐年增多，一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。这些矿山固体废物由于处理处置不当，不仅会导致工程灾害加剧、资源浪费、环境污染，也会给社会、经济、环境造成严重危害。 2 矿固体废弃物的危害 随着矿产资源的开采，大量固体废弃物的堆存，不仅造成了资源的浪费，而且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地，破坏森林，破坏地貌、植被和自然景观，导致水土流失，生态环境发生变化，同时潜伏着泥石流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。1949～ 1990年我国矿山发生危害或影响重大的崩塌、滑坡、泥石流等灾害事件超过850次，其中重大崩塌、滑坡灾害430多次，重大泥石流灾害420次。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞河道，污染水体，对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、锌、汞等，还有尾矿中夹杂的化学药剂，酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘，以及某些成分，如氰化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃，会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，污染大气环境。 3 矿山固体废弃物处理 3.1 堆置处理 堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循：①保护地下水质，防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质；②保护地表水，防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷；③防止风蚀；○4保证人类安全，防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。 尾矿堆存要求更特殊，尾矿坝基础材料要有足够的强度，还应具有良好的不透水性。 目前尾矿坝堆放有两种较好的方法①尾矿半干堆垛：②粗细残渣的共处置。把固体废物堆放在堆放场后，可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土，种植植物或对其表层进行化学处理，以使固体废物堆稳定，减少二次污染。 3.2 复垦处理 复垦处理一般步骤如下 表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植 ↑ 固体废弃物 现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物，其运距较短，并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。 3.3 填埋处理 填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合，作井下胶填充物也是～种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法，要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。 4 矿山固体废弃物的处理与再利用 对于矿山固废物问题来说，科技创新是解决问题的重要的内在动力。提高我国矿石产业的集中度，维持矿业秩序，选用先进的采选矿技术，减少固废物的产生，从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用，实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用，则是矿山废物产生后处理的最佳途径。 4.1 粉煤灰 粉煤灰砖，是粉煤灰加上黏土和其他工业废弃物，经过配料等一系列工序而成，具有环保节能、减少建筑负荷和劳动强度的优点，是很好的墙体填充材料；粉煤灰陶粒，该生产技术具有不使用添加剂、无二次污染等优点，由粉煤灰制成的粉煤灰陶粒具有轻质高强、低导热系数、吸音、耐火、防渗等优点；粉煤灰水泥和混凝土，粉煤灰由二氧化硅和氧化铝组成，能够取代黏土用于水泥生产，国内已出现硅酸三钙水泥、低密度油井水泥等新型水泥，由于粉煤灰包含一定量的碳粒，能够节省燃料，宝钢使用磨粉机处理、加工粉煤灰，已开发出粉煤灰混凝土等多种粉煤灰材料，其钢包保温材料、海工混凝土掺合料等新材料填补了我国的空白；污水处理，粉煤灰能够去除污水中富含的磷酸酶，由其制成的过滤介质、絮凝剂等可以起到净化废水的作用，可以利用各种酸碱度的粉煤灰处理各种程度的酸性或是碱性废水，粉煤灰掺入量控制在30%以下时可以制作不具备渗透性的衬里材料，掺入量在20%时可以作为废水处理装置的覆盖物或是衬里材料；粉煤灰可以用作肥料，能够改良土壤状况，增加小麦产量，防治病虫害，目前以研究出硅复合肥和磷肥等粉煤灰肥料。 4.2 煤矸石 煤矸石可以使用简单工艺选出好煤、黄铁矿，分别用作燃料和化工原料；发电，可以使用煤矸石燃烧发电，并将炉渣生产成水泥和砖；建筑材料，煤矸石可以取代黏土制成砖，利用其自身的可燃物节约煤炭，还可以制作成普通水泥；造纸，煤矸石也可以用于造纸和生产涂料产品，例如使用特殊工艺加工的“石头纸”。 4.3 尾矿 能够使用铁尾矿砂石生产混凝土，目前我国的尾矿回收、利用方面还有很大的潜力，2010年攀钢回收了近50万吨钛精矿，然而还缺少高新技术和特殊政策的支持，需要国家和有关部门加以重视。 从废物中进一步回收有价元素，主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿；从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等：从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。主要方法有重一磁一浮法、溶剂萃取法、电极回收法、电解气浮法和微生物浸出法。 5 结语 尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作，但是还远未解决矿山固体废弃物的处理的问题，必须加强矿山环境管理，加强防范措施，同时还要大力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理，最终实现固体废物的无害化、减量化和资源的再利用。 参考文献 [1] 袁先乐,徐克创.我国金属矿石固体废弃物处理与处置技术进展[J].金属矿山,2004(6). [2] 张策.煤矿固体废物治理与利用[M].北京:北京煤炭工业出版社,2008:2-15． [3] 鲍负.浅议当前我国尾矿综合利用工作的难点及重点[J].金属矿山,2008(8:48-49． [4] 郭敏.我国大宗尾矿废石资源化对策研究[J].中国矿业,2009(4):36-37． [5] 孙轶刚,邓君萍.矿山固体废弃物处理与在处理[J].价值工程,2010,29(12). [6] 方荣,姚玉萍,包国钢.固体废弃物在生态建筑工程中的资源化利用[J].新型建筑材料,2011,(04). [7] 徐志明,张红,潘毅.浙江省燃煤电厂固体废弃物资源化利用现状及对策[J].能源研究与利用,2010,(01). [8] 李玲.固体废弃物处置与管理方法研究进展及展望[J].广东化工,2010,(05). |
