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矿业废渣生产混凝土砌块技术研究

矿业废渣生产混凝土砌块技术研究:中国金属矿山储存的尾矿超过50亿t,而且每年以3 亿t 的数量增加。尾矿排入河道、沟谷、低地,污染水土大气,破坏环境,乃

 作者:黄雄军 王新政

1 前言

    中国金属矿山储存的尾矿超过50亿t,而且每年以3 亿t 的数量增加。尾矿排入河道、沟谷、低地,污染水土大气,破坏环境,乃至造成灾害。尾矿的治理和利用是十分紧迫的事情。尾矿综合回收有价组分可创造巨大财富,要加强环保治理,实行整体利用;通过示范工程,技术攻关,建立高附加值的产业,变害为宝,推进科技成果产业化。尾矿是矿山选矿后,在当时条件下不宜再分选回收利用的矿山固体废料,常堆放于尾矿库中。中国现在较大规模的尾矿库400 多座。

    金属矿山堆存尾矿达50 亿t 以上。目前中国每年产生的尾矿将达到3 亿t 以上,占全国固体废料的1/3 左右,而尾矿综合利用率仅为8.2%左右,到21 世纪,全国固体矿产采选业排出的尾矿将严重影响国土生态环境和经济建设,引起全国人民的关注。由于尾矿多已磨至0.07~0.15 mm 以下,储存在尾矿库中或就近排入河道、沟谷低地,溢流渗透,刮风扬尘,污染水土大气,造成环境污染,尾矿治理和利用已是十分紧迫的事情。尾矿量大,是由于中国大多数矿山的矿石品味低,多呈多组分共(伴)生,同时由于历史原因,选矿回收率低,尾矿中蕴藏着许多有用组分,随着工业生产技术水平的提高和科学技术的进步,进一步开发利用尾矿成为新的矿产资源,因此,尾矿资源化,将是治理尾矿污染环境、变废为宝的积极方向。

    尾矿含有大量可以利用的非金属矿物,个别矿山早就将尾矿作为建筑材料、玻璃原料进行利用,只可惜未能引起矿业界的普遍重视。随着国家加强环境保护土地管理,尾矿占地成为必须解决的迫切问题,只回收有价尾矿仍然处理不了剩下的大量尾矿。为此,矿山科技工作者加强了对尾矿中的非金属组分回收和全部尾矿整体利用的开发试验研究。

    20 年来尾矿整体利用实践经验,矿山废石及选厂尾矿可作为铁路、公路道渣、混凝土粗骨料。多种矿山尾矿可作为建筑用砂、免烧尾矿砖、砌块、广场砖、铺路砖及新型墙体材料原料,有些矿山可制陶瓷墙地砖、瓦、轻质材料;许多矿山尾矿已成为良好的水泥材料,有望形成尾矿水泥系列;高硅尾矿可作玻璃;不少尾矿可制微晶玻璃:有望成为新材料原料,日益得到社会承认,成为社会新生产力的组成部分。

2 矿业废渣综合利用现状

2.1 煤矸石的综合利用

    煤矸石是采煤过程中产生的废渣,包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采煤过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石。它是成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量低、比较坚硬的黑色岩石,是由碳质页岩、碳质砂岩、页岩、粘土等组成的混合物。我国各地煤矸石化学成分相差很大。随着煤炭工业的发展,国外的主要煤炭生产国和我国都已有了数以亿吨计的煤矸石,并且仍在继续增加。煤矸石的堆积不但占用了大量土地,而且其中硫化物的散发会污染大气和水源,其中的黄铁矿易被空气氧化放出热量,甚至引起自燃,烟雾也污染环境。当然,煤矸石也是一种可用的资源。含碳量较高的煤矸石可直接供沸腾炉作燃料;含碳量低的可用于砖瓦、水泥等建材的生产,含碳量极低的可填坑造地或用作路基材料。利用煤矸石还能制造一些化工产品。

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