還在為礦山廢石和尾礦發(fā)愁？下面這些潛在應(yīng)用途徑你必須了解！
礦業(yè)對環(huán)境的破壞和地球資源的日趨枯竭，致使人們越來越關(guān)注礦山固體廢物的處理和資源化。有句話說得好，尾礦就是放錯(cuò)地方的資源，如果利用好了，那就是金子！

1、用于生產(chǎn)裝配式構(gòu)件摻合料
 
在裝配式構(gòu)件領(lǐng)域，尾礦中的大量石灰石粉同樣可作為混凝土和水泥摻合料，《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/T1312—2015）要求：預(yù)制混凝土選用石灰石粉等礦物摻合料時(shí)，其性能應(yīng)分別符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。有研究表明，在免振自密實(shí)預(yù)制混凝土構(gòu)件制作中，石灰石粉能有效提高混凝土流動(dòng)性、抗分離性，對混凝土成型作用效果明顯，解決了原材料不足等問題。除上述灰?guī)r石粉外，性能和灰?guī)r接近的白云巖、花崗巖石粉也可以作為混凝土、水泥的摻和料。
 
2、用于生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣
 
重質(zhì)碳酸鈣主要以方解石，白云石為主要原材料，其要求是純度高，含鐵低，無硫，對人體無害。有些礦床的廢石中存在大型方解石脈或白云石脈的碎塊或純凈的大理巖、白云巖，可從廢石中挑選出來作為此原料。
 
例如，廣西賀州利用石材廢料生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣，已形成了“礦山開采-天然石材-重鈣粉體-生態(tài)崗石-涂料、塑料-廢漿廢渣再利用”“一石多吃、吃干用盡”的全國為數(shù)不多的碳酸鈣綠色循環(huán)全產(chǎn)業(yè)鏈。
 
53用于生產(chǎn)脫硫用石粉
 
目前石灰石脫硫因技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，是我國電廠煙氣脫硫最主要的方法，砂石礦山加工過程中產(chǎn)生的石灰石粉經(jīng)過進(jìn)一步研磨加工，能有效降低電廠脫硫工藝成本，為尾礦石灰石粉變廢為寶提供了良好的市場。
 
4、用于生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣
 
造紙白泥、電石渣、磷石膏、堿渣等中含有大量的氫氧化鈣或氧化鈣，可用作生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的原料。如新疆天業(yè)碳酸鈣項(xiàng)目就是以電石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣和工業(yè)排放高純二氧化碳為原料，規(guī)模為年產(chǎn)5萬噸碳酸鈣系列產(chǎn)品。美國礦物技術(shù)集團(tuán)（MTI）在太陽紙業(yè)利用造紙白泥成功制備出具有商業(yè)價(jià)值的礦物填料。
 
5、用于生產(chǎn)煅燒高嶺土
 
高嶺土是煤矸石的重要組分，煤矸石通過提純、超細(xì)粉碎、煅燒和表面改性等精細(xì)加工技術(shù)，可生產(chǎn)超細(xì)煅燒高嶺土，既可在造紙中用作涂布顏料和填料，又可在塑料、橡膠、航天、電線電纜、涂料、油墨、食品添加劑、化妝品、殺蟲劑等領(lǐng)域中作為填充劑和延展劑，同時(shí)也可作為陶瓷工業(yè)及耐熱高溫陶器的一種生產(chǎn)原料。目前，全國各地煤矸石制備煅燒高嶺土項(xiàng)目遍地開花，已成為煤矸石高附加值利用的重要方向之一。
 
6、用作玻璃原料
 
某些高硅尾礦，如金礦尾礦、鎢礦尾礦、高嶺土礦尾礦以及某些富含鉀長石的尾礦，都可用作玻璃的原料，這是眾所周知的事實(shí)。但是，如果尾礦中鐵的含量高，則不能作為平板玻璃的原料，而只能作為有色瓶罐玻璃的原料。
 
7、用作生產(chǎn)礦物聚合物的原料
 
礦物聚合物，又名地質(zhì)聚合物，是近年來新發(fā)展起來的堿激發(fā)膠凝材料，它在許多場合可代替水泥；較之生產(chǎn)水泥，能耗可減少70%，排放污染物可減少約90%；同時(shí)，它具有高抗折強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫、隔熱以及更好的體積穩(wěn)定性，特別是阻止重金屬從構(gòu)筑物中溶出方面性能優(yōu)異?，F(xiàn)在已經(jīng)有人開始研究利用尾礦來制造這種材料，并獲得初步成功。由于原料中以尾礦為主，所以降低了生產(chǎn)成本，而且可以享受減免稅費(fèi)的優(yōu)惠，使其與水泥有了一定競爭力。
 
能用作礦物聚合材料的尾礦要求是成份中以鋁硅酸鹽為主，并含有一定量的堿金屬；但是最重要的是，其中非晶質(zhì)物質(zhì)的含量要較高。
 
8、用作污水處理時(shí)直接降解重金屬的材料
 
最早利用礦山尾礦用于污水處理的是瑞典，早在30多年前瑞典己經(jīng)在利用波立登和克里斯廷貝兩座選礦廠的尾礦來凈化酸性污水和城市污水。
 
尾礦凈化污水的原理是：將尾礦泥加入城市污水，礦泥能將重金屬離子吸附于尾礦的表面，形成沉淀物從水中分離，而且比一般的氫氧化物吸附分離要充分。研究表明，如果吸附是純表面的結(jié)合，那么每噸尾礦可吸附幾磅金屬；如果能兼起化學(xué)反應(yīng)，例如像磁黃鐵礦對于汞離子起化學(xué)作用那樣，那么每噸尾礦可吸收數(shù)百磅金屬。

9、用于生產(chǎn)砂石骨料
 
砂石骨料是建筑、道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)用量最大、不可或缺、不可替代的基礎(chǔ)材料。在長期開采生產(chǎn)過程中，礦山產(chǎn)生大量的廢石、尾礦，利用這些尾礦資源完全可替代或部分替代砂石骨料，特別是今年國家和地方政府紛紛出臺砂石產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見，鼓勵(lì)利用尾礦、廢石生產(chǎn)機(jī)制砂。
 
一般說來，石灰?guī)r（不含非晶質(zhì)SiO2和MgO者）、細(xì)砂巖、石英巖、結(jié)晶相對較細(xì)的花崗巖、閃長巖、片麻巖和玄武巖等都適用于作為骨料。
10、用于生產(chǎn)混凝土細(xì)骨料
 
利用尾礦作為混凝土的細(xì)骨料，也要考慮對粗、中粒骨料的同樣要求。一般說來，尾礦砂較之海砂或河砂更好，因?yàn)楹Ｉ巴昂宣}分、氯離子，容易使鋼筋銹蝕，而且尾礦表面粗糙、具有棱角，可以增加混凝土的強(qiáng)度。
 
尾礦要用作細(xì)骨料，要求一定的粒度，當(dāng)粒度不符合要求時(shí)，需要將尾礦進(jìn)行篩分處理。粗砂使混凝土較為干澀，黏性下降，工作性不好；特細(xì)砂不但使混凝土極易離析，而且需水量大，從而提高了水泥用量。

11、用作鑄石原料
 
鑄石具有耐磨、抗腐蝕的特點(diǎn)。其耐磨性是錳鋼的5~10倍，是鑄鐵的幾十倍，除了氫氟酸外，幾乎不與酸、堿起反應(yīng)。因而廣泛用于化工、礦山、冶金、水電等部門。玄武巖或輝綠巖最適于制造鑄石，而這兩種巖石也可以是礦床的圍巖。此外，在生產(chǎn)鑄石時(shí)，為了補(bǔ)充主原料中某些成分之不足，還常用角閃石、蛇紋石、石灰石、重晶石等作為輔料；還可用鉻鐵礦、欽鐵礦尾礦作為核化劑。
 
12、用于生產(chǎn)人造4A沸石
 
傳統(tǒng)的洗滌劑的助劑是三聚磷酸鈉（STPP），但由于它會(huì)造成洗衣廢水的磷污染，近年開始采用4A沸石以取代STPP。近年我國已有學(xué)者研究成功利用含高嶺石為主的煤矸石來制造4A沸石，也有的研究表明蒙脫石也可用于制造4A沸石。同時(shí)，如果廢石中鐵含量較高，也已有脫鐵的辦法，這就為利用礦山廢石制造4A沸石開辟了廣泛的前景；因?yàn)椴粌H煤矸石才含高嶺石或蒙脫石，有些非煤礦廢石中的頁巖、火山巖或熱液蝕變巖也可含大量高嶺石或蒙脫石。
 
13、用于生產(chǎn)?；u
 
?；u也是一種建筑裝飾材料，也可用高硅尾礦來生產(chǎn)；但是生產(chǎn)成本較之微晶玻璃低得多，而且對原料的要求也不如微晶玻璃高，所以有更多的尾礦可用于生產(chǎn)這種建筑裝飾材料。
 
14、用作微量化學(xué)肥料
 
微量化學(xué)肥料被認(rèn)為是植物生長的“維生素”，已發(fā)現(xiàn)的微肥至少有十幾種，如：Zn、Mn、B、Mo、V、Co、Li、Ti以及某些稀土元素等。微肥的增產(chǎn)效果顯著，針對作物和土壤特點(diǎn)，其增產(chǎn)幅度為5~30%，但尾礦中應(yīng)不含重金屬有害雜質(zhì)。
 
15、用作磁性肥料
 
磁肥是近年來國內(nèi)外公認(rèn)的新型肥料之一。我國馬鞍山礦山研究院早在80年代就曾研究用磁化鐵礦尾礦作為磁肥并取得成效。我國現(xiàn)在開采的鐵礦山，采出的礦石以磁鐵礦礦石占多數(shù)，所以這個(gè)用途，值得重視。
 
16、用于生產(chǎn)鈣鎂磷肥
 
適用于生產(chǎn)這種肥料的是含鎂高的廢石或尾礦，如蛇紋巖、橄欖巖或超基性巖礦床的尾礦等。某些含鎂高的金屬礦石，如果是難選礦石，還可通過生產(chǎn)鈣鎂磷肥富集其中的金屬；例如，某地曾用含鎳蛇蚊巖配加一些含磷等原料進(jìn)行熔煉；其中鎳等金屬因比重大富集于爐底而形成人工富礦，熔融體上部的“爐渣”經(jīng)水淬細(xì)磨后即可成為鈣鎂磷肥。
 
17、用于生產(chǎn)鉀肥
 
雖然我國青海有豐富的鉀肥資源，但現(xiàn)在仍然有60%的鉀肥需要靠進(jìn)口；所以有許多研究者都在研究利用含鉀高的巖石來制造鉀肥，例如，利用堿性巖或含鉀砂、頁巖等來制造鉀肥；但問題是這些巖石中的鉀多呈非可溶性，因此要采用活化劑加以活化才能加以利用。所以利用高鉀尾礦或廢石以提取鉀肥，可能成為解決我國鉀肥不足的重要途徑。
 
18、用作土壤改良劑
 
某些尾礦中如富含碳酸鈣或碳酸鎂，可用作改良酸性土壤的礦物原料。某些尾礦中如含有石膏，可作為改良堿土或弱鹽土的礦物原料。含黃鐵礦的尾礦可用來酸化含碳酸鹽高的土壤，特別是含碳酸鈉的土壤。當(dāng)利用尾礦作為土壤改良劑時(shí)，要檢查其中有害組份是否超標(biāo)。
 
19、用作陶瓷原料
 
研究結(jié)果表明，許多尾礦不僅可用于制造日用陶瓷或工業(yè)陶瓷，甚至可用于制造陶瓷工藝品。有的研究表明，某些尾礦也可用于制造釉料。如利用高嶺土尾礦制成250目、325目高嶺土瓷土，是一種通用陶瓷原料。
 
20、用于生產(chǎn)各類磚
 
目前，煤矸石磚已成為取代粘土磚的主要墻體建筑材料之一，不僅可燒制殲石紅磚，還可以燒制空心磚，實(shí)際上許多頁巖廢石也適用于制磚，只不過能耗較矸石磚要高。
 
另外，采用未經(jīng)鍛燒的石膏尾礦為原料，磨細(xì)后與一定比例的磨細(xì)礦渣、粉煤灰混合，在復(fù)合激發(fā)劑的作用下，可用于生產(chǎn)石膏尾礦磚、空心砌塊等新型墻體材料。
 
實(shí)際上許多尾礦都可以用于制造蒸養(yǎng)磚/蒸壓磚，這種磚是用一定膠凝劑將尾礦膠結(jié)后用蒸汽養(yǎng)護(hù)，乃至用高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成。
 
廣場磚是一種剛在國內(nèi)流行使用的陶瓷仿石制品，可以有多種形狀和顏色，可任意組合成各種花紋。一般可配加30~50%的尾礦，再添加一些陶瓷原料和色料，在1200~1300℃燒制而成。
 
21、用于生產(chǎn)陶粒
 
2018年11月7日，福建省人民政府公布2017年度福建省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)和專利獎(jiǎng)勵(lì)名單，其中《龍巖地區(qū)高嶺土尾礦和煤矸石的綜合利用》榮獲2017年度福建省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
 
該項(xiàng)目是以龍巖地區(qū)高嶺土尾礦和煤矸石為原料，用于生產(chǎn)輕質(zhì)高強(qiáng)陶粒，用于建設(shè)行業(yè)可降低建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)承載力、主體結(jié)構(gòu)截面尺寸及配筋數(shù)量，大大降低建設(shè)成本。此外，該輕質(zhì)高強(qiáng)陶粒的廢物利用率高達(dá)97%以上，能有效減少廢棄物的堆放空間，節(jié)約土地，改善環(huán)境，解決尾礦帶來的環(huán)境污染等問題，最大限度地做到資源化、無害化，環(huán)保特質(zhì)突出。
 
22、用于生產(chǎn)微晶球
 
以煤矸石、爐渣等為原料，可用于生產(chǎn)微晶球產(chǎn)品，主要用于石油、煤制氣、煤制油、甲醇等煤化工行業(yè)，具有抗壓強(qiáng)度強(qiáng)、吸水率高、耐酸堿度高等特性，例如微晶球裝在脫硫塔里起到脫硫的作用，環(huán)保效能好。
 
23、用于生產(chǎn)無機(jī)高分子絮凝劑
 
 以高嶺土

24、用于防治面源氨污染
 
在防治面源氨污染方面，根治的辦法是農(nóng)業(yè)改使用緩釋肥料以降低氮肥中氨的揮發(fā)。伊利石既易于吸收氨成為銨伊利石，而銨伊利石中的又易于被水溶出；這正是配制緩釋肥料所要求的性能，且眾多尾礦和廢石中都富含伊利石。膨潤土最適用于配制緩釋肥料，膨潤土中主要含蒙皂石，賦存于超基性巖中的釩鈦鐵礦尾礦中也富含蒙皂石。
 
25、用于防治藍(lán)藻爆發(fā)和赤潮
 
在防治藍(lán)藻爆發(fā)和赤潮方面，根治的辦法也是改使用緩釋肥料以降低氮肥中氨的揮發(fā)、淋失和流失。對于剛發(fā)生的赤潮，過去常用粘土類礦物作為絮凝劑，讓藻類沉淀到海底；但是，需要粘土量大（每平米海水面幾百克），而且易于反彈。有人曾利用“絹云母+高嶺土+少量螢石粉”混合粉體來治理赤潮，每平米海水面僅需2-8g，而且不易反彈。在山東萊州的幾個(gè)螢石礦的尾礦中就有像這樣組合的環(huán)境礦物材料。如浙江和福建海域也是赤潮高發(fā)區(qū)，而當(dāng)?shù)匾恍┪炇V山由于選礦技術(shù)落后，其尾礦中螢石的品位多在10%以上，如果配加露采高嶺土礦的廢礦（的高嶺土）以及江西德興銅礦富含絹云母的尾礦，也是一種治理赤潮的組合環(huán)境礦物材料。
 
26、用作物理法處理污水的濾料
 
物理法處理污水常用于一級處理，是為了去除污水中的懸浮物或乳濁物。物理法有多種，其中過濾法常用的濾料是石英砂、石榴石粒、磁鐵礦粒、白云石粒、花崗巖粒等，國外還有用欽礦砂者，這些物質(zhì)是尾礦中所常見的。
 
但是，能用作這種濾料對粒度有一定要求；例如，對石英砂的粒度要求是0.5-1.2mm，對石榴石砂的要求是0.2-0.5mm。某些鎢礦山的尾礦中常以石英粒或花崗巖粒為主，故有可能從其跳汰粗選尾礦中篩選出符合粒度要求的這種濾料。
 
27、用作化學(xué)法處理酸性污水的堿性濾料
 
化學(xué)處理常用于工業(yè)廢水的處理有多種方法，其中過濾中和法（適用于酸的濃度不太大時(shí)）的濾料有三種：石灰石、大理石和白云石。這三種巖石在礦山廢石中是常見的，但由于其量少而塊度又不大，既不能用作建筑飾材，也不能用作燒石灰或用作冶煉熔劑，而附近如果有工廠需要進(jìn)行酸性污水處理，則挑選出來用作濾料卻不失為物盡其用。
 
28、用作曝氣生物濾池（BAF）的濾料
 
目前尾礦或廢石用于污水處理的最大量用途，卻可能是先進(jìn)的曝氣生物濾池污水處理的濾料，其中專業(yè)名稱為“Arlita”的濾料，完全可以用粘土礦物含量高的尾礦或廢石中的頁巖（包括煤矸石），并添加少量輔料來制造。符合這種原料要求的是必須含有較多的伊利石或蒙脫石等粘土礦物，這些礦物的特點(diǎn)是當(dāng)高溫焙燒時(shí)，熔化與膨脹基本同步。
 
29、用于生產(chǎn)微晶玻璃飾材
 
微晶玻璃飾材是高檔建筑飾材之一，適合于制造微晶玻璃的尾礦是高硅低鐵的尾礦，最好能含有一定量的堿金屬，例如某些高嶺土礦山、黃金礦山、鎢礦山的尾礦等。
 
礦渣微晶玻璃板是用硅砂、方解石、長石與礦渣等天然礦物原料加入核化劑與著色劑等化工原料，經(jīng)過熔制、成型、切割與拋光后形成一種高檔裝飾或工業(yè)用板材，國內(nèi)外有的稱之為微晶大理石、結(jié)晶化玻璃、硅晶石板或玻璃陶瓷。
 
30、用于生產(chǎn)泡沫微晶玻璃
 
泡沫玻璃是一種保溫、隔熱、吸聲的輕質(zhì)新型建筑材料。這種新材料對原料的要求與微晶玻璃相近，所以也可以用一些與微晶玻璃相近似的廢石或尾礦來生產(chǎn)，但要求添加一些發(fā)泡劑。
 
31、用作水泥的基本原料
 
水泥的基本原料是石灰石和粘土礦。石灰?guī)r和粘土巖（頁巖等）都是礦山常見的廢石，或是含相應(yīng)成分的尾礦也可用作基本原料。要注意的是對于利用石灰?guī)r和粘土巖，不要機(jī)械地照搬過去規(guī)范中的品位指標(biāo)要求。
 
32、用作水泥的混合材料
 
水泥中加入適量的混合材料，既可改善水泥的某些性能，又可節(jié)省基本材料的消耗?；旌喜牧戏譃樘畛湫院突钚詢煞N。目前，高爐渣、粉煤灰已成為常用的水泥活性混合材料。實(shí)際上有些尾礦也適于用作混合材料，例如角閃巖中的釩鈦鐵礦床的尾礦。廢石（或尾礦）中非晶質(zhì)物質(zhì)含量較高者，如玻璃質(zhì)火山巖、凝灰?guī)r、浮巖等還可用作活性混合材料。
 
33、用作水泥的校正原料
 
主要是鐵質(zhì)校正原料和硅質(zhì)校正原料。這兩種原料也可以利用尾礦。例如，福建尤溪某多金屬礦的尾礦，鐵的含量高，已售給水泥廠用作鐵質(zhì)校正原料。多數(shù)鞍山式鐵礦的尾礦，既含有大量硅，也含有鐵，都有成為校正原料的可能。
 
34、用于生產(chǎn)加氣混凝土
 
目前我國加氣混凝土產(chǎn)品主要有三種：一是粉煤灰型；二是硅砂型；三是砂渣型（砂加氣混凝土）。砂加氣混凝土主要分礦尾砂和江砂兩種，為市場高端產(chǎn)品，尤以石英砂為原料的加氣混凝土產(chǎn)品特性最好。
 
例如，用鳳陽石英尾砂制作加氣混凝土墻材有如下性能：產(chǎn)品比重為40-600kg/m3，是水的12/，紅磚1/3，混凝土的1/4，質(zhì)輕，可大幅度提高施工進(jìn)度，從而降低建筑成本，并具有保溫節(jié)能，抗?jié)B性強(qiáng)等特點(diǎn)。
 
在礦業(yè)領(lǐng)域，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已把無廢料礦山作為礦山的開發(fā)目標(biāo)，把尾礦的綜合利用程度作為衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。國外尾礦的利用率可達(dá)60%以上，歐洲一些國家已經(jīng)在向無廢物礦山目標(biāo)發(fā)展。
 
礦物固廢的綜合利用，不僅僅是追求最大的經(jīng)濟(jì)效益，還要從資源綜合回收利用率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面綜合加以考慮。隨著科技的發(fā)展和學(xué)科間的互相滲透，尾礦利用的途徑將越來越廣闊。

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