华浦环保：矿山固废处理及资源化综合解决方案

2023-12-01 16:35

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。

定义：矿业固体废物主要是指在采、选、冶生产过程中或生产结束后堆积于地面及井下的废石、废渣、尾矿等固体堆积物。

来源：固体废物主要来源于矿山的剥离、爆破、装载、运输等环节，以及选矿过程中产生的尾矿和废水处理过程中产生的污泥等。

矿山固废特点及现状

矿山固废的分类和特点

分类：根据废物的性质和产生环节，矿山固体废物可分为岩石废料、尾矿、矿渣、废水处理污泥等。

特点：矿山固体废物具有数量巨大、成分复杂、处理难度大等特点。其中，尾矿和矿渣中含有大量的重金属和有害物质，对环境和生态系统具有较大的危害。

矿山固废现状问题

 矿业面临的环境问题是废弃物的处理和资源化利用以及矿业废弃地的生态修复等问题。

因此，如何对矿山固体废物进行综合处理，既改善矿山生态环境，又充分利用矿山固体废物中的有用成分，变废为宝，缓解矿产资源供需紧张矛盾，是人类社会面临的重要课题。

矿山固废处理及资源化综合解决方案

矿山固废处理以无害化为基础、减量化为原则，资源化为目标。采用物理、化学、生物等方法进行有效处置。（矿山固废的减量化主要在源头上，处理过程中以无害化、资源化为主。）

常用的无害化处理方式：

(1)物理法：向废石和尾矿喷水、覆盖石灰、泥土、草根、树皮等。防止受水冲刷和被风吹扬而污染环境。这种方法对铜尾矿最为有效。

(2)化学法：利用可与尾矿化合的化学反应剂(水泥、石灰、硅酸钠等)，在尾矿表面形成坚固硬壳，抵抗水和空气的侵蚀。此法成本较高，有的尾矿常同砂层交错，化学反应剂难于选择。

(3)植物法：在废石或尾矿堆场上栽种永久性植物，以起到良好的稳定和保护作用。植物法可以和化学法结合起来处理尾矿。在尾矿场播下植物种子后，施加少量化学药品防止尾矿散沙飞扬，保持水分，以利于植物生长。国内外的试验证明，铅锌矿的钙质尾矿适合种植牛毛草、铅锌矿的酸性尾矿适于种植苇草。

(4) 土地复垦法：在开采后被破坏的土地上，回填废石、尾矿、待其沉降稳定后，加以平整，覆盖土壤、栽种植物。

资源化处理方式：

1、煤矸石资源化利用

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。

(1)煤矸石用作燃料发电。

(2)煤矸石用于制造各种建筑材料。具有投资少、方法简单的优点，已被广泛使用。

(3)煤矸石充填。因为矿山地下大规模开采造成的地表大面积塌陷而突然或渐进式地被破坏，称为矿山开采沉陷。在利用废弃物的同时解决沉陷地的复垦问题，可取得一举两得的效果。

(4)煤矸石用于道路工程。筑路对于煤矸石的种类和品质没有特殊的要求，对有害成分含量的限制要求不高。煤矸石用于筑路工程具有耗渣量大、无须进行特殊处理、不需采用特殊技术手段的优点，是利用煤炭工业废弃物减少环境污染损害的有效途径。

(5)煤矸石用于注浆技术。煤矸石具有潜在的火山灰活性，在一定条件下可激活并运用于工程注浆，将破碎松散的岩层胶结成一个整体，利用浆液与土体、岩石破坏结构体的共同作用改善岩层的物理力学性能，从而形成一个结构新、强度大、防水性能高、化学性能稳定的“结石体”。

2、尾矿资源化利用

尾矿是多组分的矿物。作为二次资源综合利用，是少占土地、控制污染，化害为利的积极处理措施。

(1)从尾矿中回收有价组分

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-磁-浮法、溶剂萃取法、电极回收法、电解气浮法等。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展，微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法。

(2)尾矿作井下采空区填充料

尾矿经水力旋流脱泥后0.074mm以下的粒级不超过50%，与水泥胶结后返回井下采空区充填，以防止地压灾害。中国广东凡口铅锌矿、湖南黄沙坪铅锌矿、湖北铜录山矿、甘肃金川有色金属公司龙首矿等矿山在20世纪70年代相继采用此项工艺。

(3)制作建材

大多数矿山有大量含硅含铝的原料，具有制作硅酸盐建材的基本条件。尾矿或去硫尾矿可采用干压缩法制成建筑用砖，制作的砖块的抗压强度达32MPa。铸石是一种新型工业材料，在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。

(4)尾矿作玻璃、陶瓷或微晶玻璃

富含石英的石英脉型金矿、钨矿，富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿，花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品，用作建筑隔墙、砌块或填充材料及结构材料，制品具有高强、轻质、节能、耐热等特性。 

钨矿、钽铌矿和某些铅锌矿的尾矿含Si0270%～80%,还含有钾、钠、铝的氧化物，经加工可用作玻璃或陶瓷原料。

3、粉煤灰、铁矿粉、赤泥的资源化利用

通过使用简单易生产的添加剂，激发粉煤灰，铁矿粉，赤泥中的活性成分，达到了用粉煤灰等固废物完全替代水泥生产商品混凝土以及其他水泥产品的效果。

粉煤灰，铁矿粉，赤泥替代水泥技术在环保建材领域有着重要的应用。对比普通混凝土，以赤泥粉煤灰取代水泥的地聚物混凝土具有以下优势：

1)粉煤灰，矿粉，赤泥等固废物可完全替代水泥；

2)各项性能指标符合标准，强度优异，

3)节省了水泥的成本；

4)处理了粉煤灰，矿粉，赤泥等大宗固废；

5)添加剂价格与普通混凝土添加剂价格类似；

6)粉煤灰，赤泥混凝土在性能，价格，和环保等方面的优势明显。

固废处理技术：

1、物理处理

物理处理是通过浓缩或相关变化改变固体废物结构，但不破坏固体废物的一种处理方法，包括压实、破碎、分选、增稠、干燥和蒸发等，主要作为一种预处理技术。

2、化学处理

化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。化学处理方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀、固化等。

3、生物处理

生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。

4、焚烧处理

焚烧处理是利用燃烧反应使固体废物中的可燃性物质发生氧化反应达到减容并利用其热能的目的。有时焚烧处理不当可能造成局部大气颗粒物浓度增加，因此对焚烧的场地及焚烧设施要有一定的注意。

5、热解处理

将固体废物中的有机物在高温下裂解获取轻质燃料。如废塑料、废橡胶的热解。

6、固化处理

固化处理就是采用一种固化基材，将固体废物包覆以减少其对环境的危害，使之能较安全的运输和处置 。

华浦环保是集技术研发、项目设计、设备制造、工程安装、调试运营、技术咨询服务为一体的专业型水处理公司，公司主要经营产品包括：市政供水、污水处理、生活用水处理、工业污水处理及零排放、油田污水处理、中水回用、污泥治理、农田灌溉、废气治理、河流治理、土壤治理、区域生态环境治理等各种环保设备及技术服务。