0引言
有色金属因粒度细?选别工艺复杂?品位低，常常在选别的过程中产生大量的尾矿?年11月底，我国尾矿存积量超过亿t[1]，这些尾矿如果不经过处理，将会占用大量的土地资源，对周边环境造成污染，并耗费大量资金来修筑尾矿库?而一旦发生尾矿坝溃坝事件，将造成不可估量的损失?如年初，巴西尾矿坝坍塌事故死亡人，后果相当严重?尾矿二次资源利用，不仅可以充分利用尾矿中的有用资源，达到矿物利用的最大化，创造经济价值，还可以消除尾矿堆存的安全风险?1有色金属尾矿特征
尾矿主要由脉石?围岩等组成，主要特征有:①粒度细，有色金属原矿品位低，多为伴生矿，选矿作业磨矿产品细度通常小于0.mm，这些微细粒物质极易污染空气和水源；②尾矿成分复杂，有用金属含量多，如能将尾矿再次利用，不仅降低尾矿数量，也会节约我国日益减少的矿产资源；③有害物质多，尾矿本身含有铅?铬等有害物质，如果不提前将其分离，会污染环境?危害人体健康；④储量和产量大，由于有色金属品位低，有色金属尾矿产出量巨大，而之前由于对尾矿重视不足，有相当大数量的尾矿堆存，有着严重的安全隐患?
2尾矿再选
根据有色金属尾矿的性质，尾矿再选可以充分利用矿石中的有用金属?对铜尾矿?铅锌尾矿?金银尾矿等进行二次选别，均取得了一定的突破?2.1铜尾矿再选铜尾矿是铜矿石经碎磨?选别后剩下的废弃产品，主要成分是氧化铜矿和铝硅酸盐[2]?铜矿一般分为硫化矿(如辉铜矿?铜蓝等)和氧化矿(如赤铜矿?黑铜矿等)，硫化铜矿一般采用浮选法选别，氧化矿一般先硫化再进行浮选?在—7年，我国铜尾矿的总排放量达到24亿t，华东地区的铜尾矿排放量最大，约占总排量的33.4%，且每年呈增长趋势?特别是近几年，铜尾矿的排放增长量更快[3-4]?湖北某铜尾矿铜品位0.13%?硫品位2.89%，-0.mm占60%，其中铜主要以硫化矿物形式存在?黄铜矿结构复杂，粒度细，结合紧密，需磨矿才能充分单体解离?经过浮选脱泥—磨矿—1粗3精浮铜—1粗3精1扫浮硫的工艺流程，获得了铜品位为18.31%?回收率为60.71%的铜精矿和硫品位为53.70%?回收率为66.34%的硫精矿[5]?李黎婷等以新疆某选铜厂浮选铜和锌之后的尾矿为研究对象，其-0.mm占83.6%以上，铜?锌?硫和铁含量分别为0.34%?0.12%?39.6%和35.7%，二氧化硅含量高达31.33%，尾矿中的硫和铁含量偏低?在弱碱性条件下经过1粗3精1扫，中矿集中返回流程处理后，可获得硫品位为49.03%?回收率为85.48%的硫铁精矿[6]?可以看出，铜尾矿粒度细?含泥多，对其再选多为回收铁?铜?硫等矿物，采用以浮选法为主的工艺，流程十分复杂，加入大量药剂，虽然回收了有利用价值的金属，但是仍会产生大量尾矿?2.2铅锌尾矿再选铅锌尾矿大部分是铅锌的硫化矿物浮选后的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体矿物废料，其主要成分是硅酸盐，含有多种重金属成分[9]?由于早些年开采技术的落后，铅锌老尾矿中含有较高品位的多种有价资源，这就需要多种工艺混合选别?在2—年间，我国铅锌尾矿的累计排放量约5亿t[10]?陈明莲等以某富含长石?石英的铅锌尾矿资源为研究对象，利用磁浮联合流程回收石英与长石?采用1次高梯度磁选脱铁，非磁性产品再进行1次粗选?1次扫选的浮选流程脱除杂质?处理1t尾矿的药剂成本约4.46元?通过磁—浮工艺流程，可获得产率约59%(相较原矿)的石英?长石混合精矿，每年预计可减少产出尾矿量约23.6万t[11]?铅锌尾矿主要成分为硅酸盐矿物，除了再选铅?锌?银等有用金属，更多的是回收石英和云母等非金属矿物?回收石英等非金属矿物，一方面可以大量减少尾矿产量，降低尾矿库库存压力；另一方面，富集的石英?云母等矿物又可以带来可观的收益。2.3金尾矿再选黄金尾矿为金矿石经过提取金或其他有用组分后的剩余物质，氰化法?硫脲法提金是应用最广泛的提金工艺，所以黄金尾矿多呈碱性(pH10)?尾矿的主要成分为二氧化硅，还有少量的金银铜等金属?随着金银矿的不断开发，产生了大量的金银尾矿?年，金矿尾矿累计产量达到12.98亿t[17]江西某蚀变岩型金矿浮选尾矿采用螺旋溜槽+摇床联合重选工艺进行重选，尾矿再选工艺稳定运行后，可获得金品位20.87g/t?回收率11.82%的摇床精矿和金品位2.82g/t?回收率9.34%的摇床中矿，总金回收率达到23.70%[18]?与其他有色金属尾矿相同，金矿尾矿再选有色金属工艺复杂，并且需添加多种浮选药剂，虽然能够产生一定的经济效益，但对尾矿量的减少助益不大，而回收云母?长石以及石英等非金属矿物则可以很好的减少尾矿产量?2.4其他尾矿再选肖军辉等采用氯化离析—磁选—重冶联合工艺处理云南某低品位多金属锡尾矿，可得到铜品位为19.87%?铜回收率达到83.25%的铜精矿，锡品位58.31%的锡精矿，实现了有价金属的综合回收[21]?林东等对江西某钽铌矿尾矿中长石?云母和石英进行了选矿回收研究?采用磨矿—筛分(选粗云母)—高梯度强磁选(除铁?云母)—螺旋分级(脱泥)混合粗选工艺，长石?石英?云母混合粗精矿浮选分离精选工艺，分离精矿经过除铁试验，获得含铁为0.18%的混合粗精矿，进一步脱除云母后，采用正交试验浮选分离长石石英?得到长石浮选最优工艺条件为:草酸用量g/t，六偏磷酸钠用量g/t，十二胺用量g/t，石油磺酸钠用量g/t[22]?3制作建筑材料
有色金属尾矿多是富含硅酸盐的细粒物料，用于替代水泥生料?矿化剂以及混凝土细粒骨料等都可以大量消耗尾矿，利用尾矿制作建筑材料是有效降低尾矿排放的主要途径?
3.1水泥生料?矿化剂替代品
有色金属尾矿的化学特征类似水泥的生料，且粒度极细，因此能代替生产水泥的原料可用作生产矿物聚合物的原料?不仅如此，有色金属尾矿还可以做水泥矿化剂，能大幅度降低熟料的烧成温度，促进熟料矿物的形成，降低煤耗，同时可减少萤石及石膏的使用[24]，从而在多种场合代替水泥?
例如，福建西陂水泥厂掺入铅锌尾矿后，每生产kg熟料，煤耗下降kJ，大大降低了成本，为企业带来更大的利润空间[25]?浙江金圆水泥公司采用铅锌尾矿取代黏土生产水泥，温度在℃时已经可以烧制熟料，技术指标达到国标标准，不仅利用了大量尾矿，也为公司节约了成本[26-27]?广西环江水泥厂用铅锌尾矿代替铁质原料和莹石制备水泥，利用尾矿烧成的熟料热耗降低，可节约大量萤石[28]?
3.2混凝土细骨料替代品
曾兴华以铜尾矿为原料经过多次试验得出制备蒸压加气混凝土砌块铜尾矿与天然砂的最佳配比为1∶1.7，砌块可满足GB—6《蒸压加气混凝土砌块》A3.5B06等级产品对强度和密度指标的要求[30]?
赵俊平等通过利用工业脱硫高硅质铅锌尾矿生产加气混凝土，该加气混凝土的强度?稳定性等指标都达到国家标准，不具天然放射性核素[25]?李春等利用钼尾矿制作加气混凝土砌块，在最佳配比(m(钼尾矿)∶m(矿渣)∶m(石灰)∶m(水泥)∶m(石膏)=40∶25∶22∶10∶3))条件下，铝粉的质量分数为0.06%，水料比质量分数为0.6?得到的加气混凝土制品抗压强度为3.12MPa，干密度为kg/m3[31]?
3.3制作免烧砖
王苹等利用内蒙古赤峰某铜尾矿与煤矸石混合压制成型可制得砖坯，在铜尾矿与煤肝石质量比为7∶3时，制得的试块强度可以达到MU20级别[32]?梁嘉琪对贵州省某锌尾矿渣进行了实验室配比试验，最终确定锌尾矿?砂子?水泥质量比为60∶25∶15，用水量为10%~20%，养护50d，制得的标准砖符合MU10等级[33]?冯启明等利用四川某铜尾矿为骨料(添加70%~80%)，加入适量水泥?石灰以及发泡剂后，通过浇注?成型?养护后制得免烧砖[34]?
3.4路基铺筑材料
砂石骨料是建筑?道路?桥梁等基础设施工程建设用量最大?不可或缺?不可替代的基础材料?但砂石骨料属于不可再生资源，几千年的开采对地球环境造成了很大破坏?而我国金属和非金属矿行业，在长期开采生产过程中，矿山产生大量的废石?尾矿矿，尤其是一些预选抛尾等在粒度较大情况下产生的尾矿，均可以选作路基材料?利用这些尾矿资源完全可替代或部分替代砂石骨料?而石灰岩?玄武岩等就较适用于作为铁路道渣?
3.5生产陶粒
陶粒的粒径一般为5~20mm，最大的粒径为25mm?陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石?利用尾矿中的珍珠岩尾矿粉在普通砖瓦盐内可烧制出优质的陶粒和陶砂，由于原料是工业废渣，设备简单?低温烧成?能耗少，故其生产成本仅为国内其他陶粒的1/2~1/3[35]?利用铝矿的洗矿泥做隔离剂，包裹在用银尾矿添加少量外加剂手工搓成的球外面，解决了烧成温度范围过窄的问题，烧制的陶粒符合国家标准[36]?
4采空区充填
在井下采矿的过程中，随着矿石不断被破裂?出井，地下出现大量的采空区，这对地表结构的稳定性不利，随着采矿的深入，危险性提高，而尾矿充填则是利用废石?脉石?砂石等惰性骨料并加入水泥等胶凝材料回填采空区，以保证采矿作业能安全?有效地进行?采空区充填既可以保证无尾矿排放，又可以减少运输尾矿的费用，还可以提高矿区地表结构稳定性，是尾矿综合利用的重要方向，具有良好的前景?传统尾矿充填技术由干式充填?分级尾砂胶结充填发展而来，尾矿利用率一般只有50%左右[37]?随着充填技术理论的发展，全尾砂充填逐渐成为充填的主流，以金属矿山全尾矿[38]作为充填骨料，根据矿山企业的采矿需求，在尾矿充填过程中添加一定量的低能耗特种胶凝材料?高水固结尾砂充填采矿法比用水泥河沙胶结充填工艺更有优势，不仅提高了生产能力，还节省了费用[39]?此法技术成熟，多个矿山应用此法实现尾矿零排放[40]，比如招远金矿灵山分矿?马钢集团姑山矿业公司和白象山铁矿?铜绿山铜矿?铜陵化工集团新桥矿业公司等?5其他用途
5.1用于污水处理
一级污水处理常用过滤法，不同尾矿常见组分，如石英砂?石榴石粒?磁铁矿粒?白云石粒?花岗岩粒等可以用作物理法污水处理的滤料?对于含泥较多的尾矿，可利用其吸附性使重金属离子吸附于尾矿的表面，形成沉淀后与水分离?对于含有伊利石?蒙脱石等较多黏土矿物的尾矿则可制作曝气生物滤池污水处理的滤料?对于含有石灰石?大理石和白云石等呈碱性的尾矿，则可以用于中和弱酸性的工业废水?
5.2用于生产玻璃及特殊玻璃
某些高硅尾矿，金矿?钨矿尾矿?高岭土矿以及某些富含钾长石的高硅尾矿，都是制作玻璃的原料，而高硅低铁的尾矿可以进一步生产微晶玻璃?生产微晶玻璃的原料，加入起泡剂后又可以生产保温?隔热?吸声的轻质新型建筑材料———泡沫微晶玻璃?
5.3用于生产化肥
含镁高的废石或尾矿，如蛇纹岩?橄榄岩等则是钙镁磷肥的原料?1t钙镁磷肥需加入0.3~0.4t高炉助熔剂，以蛇纹石作为助熔剂可降低磷矿石的熔点和黏度，使熔料具有良好的流动性[41]?利用含钾高的脉石来制造钾肥，压热法?热分解水浸法?高温挥发法?热法制枸溶性钾等都可从钾长石中提钾[42]?微量元素肥料，如Zn?Mn?Mo?Co?Li?Ti以及某些稀土元素被认为是植物生长的“维生素”，少量添加可以增产5%~30%，针对某些有色金属尾矿，可以去除重金属有害杂质后制作微肥?
5.4用于生产防火材料
某些有色金属尾矿中含有大量的高岭土和云母等成分?高岭土富含大量的石英，经过简单的物理分选可以得到SiO2含量大于96%的精矿，而这就是制造硅砖的原材料?硅砖是酸性耐火材料，广泛用于熔窑?熔炉等设施，其荷重软化开始温度在℃以上?富含高岭石?富含高岭石-水云母或富含高岭石-铝土矿的黏土岩软熔温度高，可以用于制作耐火黏土?
5.5用于化工材料的制备
尾矿中通常含有大量石英，是生产碳化硅的原料之一?碳化硅硬度高，熔点高，在磨选?防火和炼钢方面有着广泛的应用?废石和脉石中存在大量镁质泥灰岩?玄武岩(辉绿岩)?辉长岩?石灰岩?黏土岩?白云岩?白云质灰岩?花岗岩等矿物，是生产矿物棉的主要原料?矿物棉主要有岩棉和矿渣棉2种，具有绝热?防火?吸声?抗震等性能?
6总结
尾矿粒度细?成分复杂?有害物质多但储量和产量大，单一的进行尾矿再选不仅工艺流程复杂而且所得精矿品位低?回收率低，尾矿再选仍大多停留在实验室试验阶段，尾矿再选不是尾矿利用的最佳方法?但是尾矿在建筑?充填等其他领域能够得到充分的应用?各矿山企业应从矿山资源特点和条件出发，以开发高附加值材料?实用技术作为工作的重心，开展尾矿的多领域横向利用研究，逐步提高我国有色金属尾矿利用的整体水平，实现矿山无尾矿排放?
来源：冶金渣与尾矿。本号对转载、分享、陈述、图片、观点保持中立，图片文字均来自网络，目的仅在于传递更多消息。版权归原作者。有版权方面不当之处，欢迎回消息告知删稿事宜，本号将尽快处理。谢谢!
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