尾礦、煤矸石、礦山廢石變廢為寶有哪些用途及成品?

2020-12-20 騰訊網

「廢石是放錯地方的資源」,廢石並不是完全沒有用,大量廢石的推擠不僅佔用土地面積,長此以往,其中的有害物質會汙染大氣和土壤,給人們身體健康帶來威脅,但廢石經過加工之後可稱為優質的砂石骨料,如要實現「變廢為寶」則需採用可行性的加工方案,對其進行綜合回收再利用。

2019年10月22日,自然資源部國土空間生態修復司發布《關於建立激勵機制加快推進礦山生態修復的意見(徵求意見稿)》(以下簡稱《徵求意見稿》),面向社會公開徵求意見。《徵求意見稿》提出,鼓勵礦山土地綜合修複利用。尤其是提出,合理利用廢棄礦山土石料。

用途

對於礦山廢石和尾礦的用途,很多人知道可以用來生產再生砂石骨料,但是對於其他的用途卻不是特別了解。今天,小編給大家分享一下礦山廢石及尾礦常見的13種用途。

1、砂石骨料

砂石骨料是建築、道路、橋梁等基礎設施工程建設用量最大、不可或缺、不可替代的基礎材料。但砂石骨料屬於不可再生資源,幾千年的開採對地球環境造成了很大破壞。而我國金屬和非金屬礦行業,在長期開採生產過程中,礦山產生大量的廢石、尾礦,利用這些尾礦資源完全可替代或部分替代砂石骨料。

礦山的許多廢石都可以用作粗、中粒骨料,評價骨料時要考慮巖石的物理性質和化學成份。兩者都取決於巖石的種類,但還要考慮其裂隙發育程度和風化程度。物理性質中,強度大者當然有利;此外,還要考慮彈性模量,彈性模量越接近水泥砂漿越好。同時,還要求用作骨料的廢石,其中片狀或纖維狀巖屑含量都不能太多。一般說來,石灰巖、細砂巖、石英巖、結晶相對較細的花崗巖、閃長巖、片麻巖和玄武巖等都適用於作為骨料。某些飛機場跑道的混凝土還專門要求用玄武巖作為骨料,這就與天然巖石中玄武巖的強度最高有關。巖石的化學成份也不可忽視,主要是要預防鹼-骨料反應問題,該問題在國際上被稱為混凝土的癌症。

2、混凝土細骨料

利用尾礦作為混凝土的細骨料,也要考慮對粗、中粒骨料的同樣要求。一般說來,尾礦砂較之海砂更好,因為海砂往往含有鹽分、氯離子,容易使鋼筋鏽蝕,而且尾礦表面粗糙、具有稜角,可以增加混凝土的強度。但尾礦要用作細骨料,要求一定的粒度,當粒度不符合要求時,需要將尾礦進行篩分處理。因為粗砂使混凝土較為乾澀,黏性下降,工作性不好;特細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。

3、利用廢石作為鐵路道砟

對鐵路道砟的要求是在震動壓力下不易碎,片理或層理髮育的巖石當然不適用於作為道渣,而石灰巖、玄武巖等就較適用於作為鐵路道砟。

4、水泥的基本原料

水泥的基本原料是石灰石和粘土礦。而石灰巖、粘土巖、頁巖等都是礦山常見的廢石,此外含相應成分的尾礦也可用作基本原料。應注意的是,對於利用石灰巖和粘土巖,不要只是機械地照搬過去規範中的品位指標要求。

5、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,又可節省基本材料的消耗。混合材料分為填充性和活性兩種。目前,高爐渣、粉煤灰已成為常用的水泥活性混合材料。實際上有些尾礦也適於用作混合材料,例如角閃巖中的釩鈦鐵礦床的尾礦。此外,廢石(或尾礦)中非晶質物質含量較高者,如玻璃質火山巖、凝灰巖、浮巖等還可用作活性混合材料。

6、水泥的校正原料

鐵質校正原料和矽質校正原料。這兩種原料也可以利用尾礦。某些金屬礦的尾礦,鐵的含量高,可以售給水泥廠用作鐵質校正原料;某些鐵礦的尾礦,既含有大量矽,也含有鐵,也可成為校正原料。

7、用於生產各類磚

目前,煤矸石磚已成為取代粘土磚的主要牆體建築材料之一,不僅可燒制矸石紅磚,還可以燒制空心磚,實際上許多頁巖廢石也適用於制磚,只不過能耗較矸石磚要高。另外,採用未經鍛燒的石膏尾礦為原料,磨細後與一定比例的磨細礦渣、粉煤灰混合,在複合激發劑的作用下,可用於生產石膏尾礦磚、空心砌塊等新型牆體材料。

實際上許多尾礦都可以用於製造蒸養磚/蒸壓磚,這種磚是用一定膠凝劑將尾礦膠結後用蒸汽養護,乃至用高壓蒸汽養護而成。

廣場磚是一種剛在國內流行使用的陶瓷仿石製品,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。

8、用尾礦圍池造田

這種技術是將河灘荒地變成可耕地。在華北、西北等乾旱地區,往往有許多間歇河或半間歇河,河灘很寬,即使下雨時所佔水道亦很窄;而河道兩側的河灘有著大量大小不一的河卵石而不能用作耕地。該辦法是在河灘上用石塊壘起高3.5~5米的圍壩,每個圍池的面積約40畝地;將尾礦直接排入池中,當池子將滿時,就接著排放到另外的新圍池中去。填充了尾礦後的池子,河卵石已埋到尾礦之下,在其上覆蓋約25公分的可耕土,就使這種池子成為了可耕地,目前已經在一些地區應用並獲得成功。

9、利用廢石或和尾礦一起填埋露天坑復田

將廢石或尾礦排放到過去已有的露天坑,再覆蓋上一定厚度的可耕土以使其成為可耕地。這是一些礦山正在採用的辦法。

10、作為生產矽磚的原料

矽磚是酸性耐火材料,廣泛用於玻璃熔窯、煉焦爐或熱風爐等設施,其荷重軟化開始溫度高達1640~1670℃。對於矽磚原料的要求是SiO2的含量不得低於96%,不得有太多的Al2O3、N2O、K2O等雜質。有些高嶺土礦的尾礦就完全符合此要求;而且某些礦山的廢石中,也有能達到此要求的石英巖或石英砂巖。

11、用於生產碳酸鈣

造紙白泥、電石渣、磷石膏、鹼渣等中含有大量的氫氧化鈣或氧化鈣,可用作生產輕質碳酸鈣的原料。

12、用作重質碳酸鈣原料

重質碳酸鈣主要用作塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、牙膏等行業的主要原料或填充料。它主要以方解石,白雲石為主要原材料,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雲石脈的碎塊或純淨的大理巖、白雲巖,可從廢石中挑選出來作為此原料。

13、尾礦再選:從尾礦中回收有價成分

開展尾礦再選是提高資源利用率的重要措施,也有利於減少尾礦的排放。從尾礦再選所取得的成果可以看出,不僅提高了資源的回收率,也給企業帶來巨大的經濟效益。

在礦業領域,世界上工業發達的國家已把無廢料礦山作為礦山的開發目標,把尾礦的綜合利用程度作為衡量一個國家科技水平和經濟發達程度的標誌。國外尾礦的利用率可達60%以上,歐洲一些國家已經在向無廢物礦山目標發展。

河砂禁採、砂石行業整頓,砂石短缺,價格飛漲。固體廢棄物資源化利用顯得尤為迫切,其再生材料可以代替部分人工及天然砂石骨料,實現循環利用,或將成為新的機遇。

相關焦點

  • 還在為礦山廢石和尾礦發愁?這60種潛在應用途徑你必須了解!
    15、用作曝氣生物濾池(BAF)的濾料目前尾礦或廢石用於汙水處理的最大量用途,卻可能是先進的曝氣生物濾池汙水處理的濾料,其中專業名稱為「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),並添加少量輔料來製造。
  • 尾礦可以用來制砂嗎?需要投資哪些尾礦制砂設備?
    在採礦和砂巖生產項目的同時,近年來積累的大量尾礦已成為一個亟待解決的問題。事實上,早在幾年前,礦山廢石的處理就已經引起了很多地區的關注,但除填埋以外的其他解決方案都沒有明顯的反饋效果。隨著機制砂項目的興起,不少人將目光放在了尾礦制砂項目上,那麼尾礦究竟可以用來制砂嗎?
  • 鐵礦尾礦砂又有新用途
    唐山市協興水泥有限公司經過近一年時間的攻關,使利用尾礦沙生產水泥熟料技術獲得成功。該技術可使嚴重汙染環境的鐵礦尾礦砂變廢為寶。目前,此項技術成果已申請註冊國家A級專利。    唐山市協興水泥有限公司所在的遷安市素有「鐵遷安」之稱,該市擁有大小鐵礦200多家,年處理鐵礦石1400餘萬噸,生產鐵精粉450餘萬噸,每年排放尾礦砂近700萬噸,不僅給當地環境和河流造成了嚴重汙染,而且修建尾礦壩還要佔耕地多達2000多畝。
  • 一文了解灰巖砂石礦山尾礦綜合利用途徑
    灰巖是一種沉積巖,主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂等,砂石加工產生的尾礦以石屑、石粉為主。石屑一般可替代細骨料與碎石混合作建築物基礎填料,也可經磨細與石粉同時資源化處理;灰巖石粉可根據其物理、化學性能加以利用,如作為混凝土、水泥及PC構件摻合料,也可作電廠脫硫和冶金高鈣溶劑。除建築行業,灰巖砂石礦山尾礦在化工、冶金甚至農業、醫藥行業均有一定應用。
  • 從尾礦壩安全性看未來巴西礦山供應趨勢
    該尾礦自2019年12月之後不再接收礦山的尾礦,因此,此次尾礦壩緊急程度的上升也並不會影響生產計劃。圖2 Brucutu礦山分布情況來源:谷歌地球、Mysteel空間數據備註:紅色框為Brucutu礦山,綠色框為尾礦壩圖3 Brucutu礦山附近尾礦壩分布情況來源:Mysteel空間數據
  • 氰渣豁免 黃金礦山企業高枕無憂了嗎?
    氰渣豁免 黃金礦山企業高枕無憂了嗎?但是,由此黃金礦山就安全了嗎?顯然並非如此。「危廢」不「危」並不意味著氰化尾渣不再是危險廢物,而是在滿足《黃金行業氰渣汙染控制技術規範》要求進入尾礦庫處置或進入水泥窯協同處置的氰化尾渣才被認定為一般固廢。《黃金行業氰渣汙染控制技術規範》雖然讓「危廢」不「危」,但也對黃金企業提出了更高的環保要求。
  • 硬核媽媽帶娃創業上央視,把尾礦處理做成一門大生意!
    公司剛成立的時候,很多業務和細節都沒有完善,礦企複雜而龐大的工作流程需要詳細了解,礦石的分析,尾礦的分析,尾礦解決方案的落地等都需要實地考察,為了保證項目順利進行,李文娟每周都要跑到各個礦山,親自下到礦井分析,到礦山上考察尾礦處理情況。
  • 【分享】鉛鋅尾礦對水泥性能及礦物組成的影響
    ,治理鉛鋅尾礦的主要措施有:土地復墾、資源再回收、充填礦山採空區和建材化等[3-8].建材化處理鉛鋅尾礦具有汙染小、經濟效益好、資源重複利用等優點,已成為治理鉛鋅尾礦的主要研究方向[9-10]. 大部分研究中鉛鋅尾礦摻量普遍較低,對於最佳尾礦摻量的探討鮮有報導,且由於尾礦化學成分之間的差異,導致其生料配方不同.文中設計鉛鋅尾礦摻量為6.5%~16.0%,保溫時間30min,採用剛玉坩堝在1350℃煅燒製備矽酸鹽水泥熟料.研究了尾礦摻量對生料易燒性和水泥強度的影響,並通過XRD和SEM分析熟料的礦物成分和結構,得出在試驗條件下的最佳尾礦摻量.為鉛鋅尾礦作摻量生產水泥熟料提供工藝參數
  • 阜新廢棄礦山亦是「金山銀山」
    新邱人不斷探索變廢為寶的轉化之路,本土藝術家製作的梅瓶,阜新百通牆體材料有限公司燒制的花盆,都在不斷拓寬煤矸石開發利用新邊界。建立開發利用長效機制面對5億立方米的煤矸石存量,單憑螞蟻搬家式的轉化遠遠不夠。
  • 礦山環境修復前沿生物技術
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】北極星環境修復網訊:隨著推動可持續採礦作業的力度越來越大,將會有越來越多的舊礦址被環境修復。位於加拿大Yukon中南部的Faro礦曾是世界上最大的露天鉛鋅礦,21年前被廢棄,現在有7000萬噸的尾礦和3.2億噸含有重金屬和酸的廢石。
  • [分享]礦山環境修復設計資料下載
    山西省將全面深化礦山環境整治   《規劃》顯示,當前該省煤炭等資源開採造成的生態破壞嚴重,歷史遺留的區域性生態環境問題依然突出,區域資源開發、城市建設與生態保護衝突嚴重。固體廢物方面,煤矸石、粉煤灰、冶煉渣等固體廢物歷史堆存總量仍然較大。   《規劃》提出,將加強資源開發利用監管,推進礦山生態修復。
  • 2020年尾礦作業模擬考試題庫試卷一
    參考答案:正確9 、(判斷題)細顆粒的尾礦,物理力學性質顯著降低,導致遠端壩體成為薄弱環節。參考答案:正確10 、(判斷題)當四肢發生骨折,利用木板或棍條代用夾板固定時,夾板長短必須超過骨折肢體兩個關節的長度。參考答案:正確11 、(判斷題)礦山安全生產行政規章法律效力大於礦山安全行政法規。
  • 泥石分離機的哪些優勢得到了礦山老闆們的喜愛?
    2020-12-11 15:50:22 來源: 七妹旅行隨記 舉報   泥石分離機是尾礦幹排體系的核心機械設備
  • 以先進理念建設一流綠色礦山——對話亞特集團董事長、甘肅金徽...
    2018年,甘肅省委書記林鐸給我們作出批示:可推廣經驗,樹立標杆,並予以宣傳;2019年,成功入選為國家級綠色礦山名錄。問題:綠色礦山建設是一項龐大的系統過程。在綠色礦山創新過程中,金徽礦業公司從哪些方面進行了有益探索?
  • 2020年金屬非金屬礦山安全檢查作業地下礦山模擬考試題考試卷二十
    參考答案:正確3 、(判斷題)礦山企業安全管理人員不需具備必要的安全專業知識和礦山安全工作經驗。參考答案:錯誤4 、(判斷題)一旦懷疑有骨折,應儘量避免活動受傷部位,不用在現場對骨折準確復位。參考答案:正確14 、(判斷題)木材場、有自燃發火危險的排土堆、爐渣場,應布置在距離進風口常年最小頻率風向下風側80m以外。參考答案:錯誤15 、(判斷題)礦山生產,連續開採工藝和非連續開採工藝的配電線路,宜分別架設。
  • 美國大學聯合創建尾礦研究卓越中心
    7月13日,據全球知名礦業新聞網MiningWeekly.com報導,美國科羅拉多礦業學院(Colorado School of Mines)正與科羅拉多州立大學(Colorado State University)、亞利桑那大學(University of Arizona)合作,建立一個致力於尾礦研究和教育的卓越中心
  • 招遠:讓土地指標翻番 荒廢尾礦「華麗變身」
    招遠是礦業大市,全市擁有各類採礦權的有77個單位,選礦廠38家,每年選礦實際處理量超過了1000餘萬噸。選礦之後的廢料就是「尾礦」,礦山生產企業傳統的處理方法是徵用土地建立尾礦庫,將尾礦排放到地表。而所謂尾礦回填,則是通過技術處理將尾礦重新填埋到開採過的礦井中。  「尾礦回填,先期投入確實給企業增加了不少成本,但仔細對比,仍要比排放到尾礦庫划算。」