有色金属矿开采过程中固体废物处理方式及对策分析

2021-04-19李济垚

世界有色金属 2021年3期

李济垚

（张家川回族自治县鑫达矿业开发有限责任公司，甘肃天水 741501）

国民经济稳定发展的时代背景下，有色金属的需求不断增长，随之而来的就是固体废物的逐年增长[1]。由于人类需求不同，常常将所需内容在资源中提取，剩余一些用不上的固体物质被抛弃[2]。这些被抛弃的废物是环境污染的诱因之一，也被称为固体废弃物。在有色金属开采过程中，将矿山开采和矿物加工过程中产生的废石、尾矿叫做金属矿山固体废物[3]。其中，废石指的是金属矿开采过程中剩下的无价值材料，尾矿指的是将有价值矿石挑选完成后剩下的废渣。有色金属开采，是产生的固体废物最多的行业之一。这些固体废物处理不好，很容易造成重金属污染[4]。因此如何处理有色金属矿开采过程中产生的固体废物成为了备受关注的话题。在对原有处理方式进行分析后，提出更优秀的解决措施，在保护矿山环境的基础上，完成对固体废物的再利用[5]。

1 采矿过程中固体废物分析

有色金属矿每采出1t 矿体，就会产生1.25t 废矿，同时也代表着0.9t 尾矿的出现。具体描述起来，就是在有色金属矿的采选、冶炼中，每个环节都会有固体废物出现，首先生产期被剥离的围岩，然后是在开采过程中出现的废石，随后是尾矿、废石填料、运输过程中撒落的矿石，最后是冶炼过程中产生的炉渣。大量的矿山固体废物产生，在占据土地面积的时候，对自然景观产生极大的破坏[6]。并且，由于固体废物成分十分复杂，包含的有害物质会对周围环境造成污染。事实上，采矿产生的固体废物，有很多是没有被挖掘出用途的资源，这些也是成千上万年变迁形成的，只是目前资源利用不均衡而已。在固体废物中，主要包含废石、尾矿、矿体碎片、粉末几种物质，其比例如图1 所示。

图1 矿山固体废弃物成分比例

2 有色金属矿开采过程中固体废物处理方式

2.1 堆积填埋

目前来说，对固体废物的处理，应用最广泛也是最传统的方式是堆积填埋。填埋堆积处理方式需要成本少，废物处理数量大，并且方便管理。但是，这种方式所占用土地资源过于多，如图2 所示。

根据图2 可知，在有色金属矿开采的过程中，矿山对土地破坏的情况，除了占据50%以上的有色金属采空区域，废石堆积区加上尾矿库也占了土地破坏的45%左右，大概占了30 万公顷的土地面积，足可见固体废物的数量之大。此外，这种处理方式还容易产生一些后续问题，例如尾矿库滑坡、生态破坏等等。

图2 矿山破坏土地情况

2.2 废物再利用

在固体废物的处理中，有一部分进行了废物再利用，比如将废石当作路基材料，破碎后制作混凝土等。但是这种再利用需要进行提前处理，加工程序复杂，前期成本费用较高。在尾矿处理方面，无论是将矿体粉末等加入添加剂制作水泥、使用微晶技术制作其他用品、或者生产其他材料，但是都存在缺陷，不是技术不到位，就是消耗数量太少，聊胜于无。

2.3 覆土造田

对于已经停止开采的尾矿库，通过覆盖土的方式来初步处理。然后，在土地表面种植一些植被，但是由于固体废物的成分复杂，所以成长后的农作物是否能够食用并不能确定。只能通过植物的增加，对水土流失问题产生一定的抑制作用。但是这种方式并没有解决生态毁坏以及巨大的占地面积。

3 有色金属矿开采过程中固体废物治理对策

3.1 矿采技术创新

采矿技术的创新，对于固体废物问题解决起到核心作用。将目前的采矿技术进行提高，就可以有效减少废石的产生，并且提高采矿效率。以技术创新为基础，对有色金属矿产资源进行合理利用，从根源上减少废弃物的产生。科技的进步提高了矿产资源勘查准确性，再加上以勘查结果为依据的采矿流程、先进的选矿工艺，从而减少污染物排放和降低成本。

3.2 废物利用产业化

固体废物处理过程中，对资源产业链进行延伸，将固体废物中剩余资源利用最大化，在提升资源利用率的同时，提高地方经济效益。实现一种综合性矿山发展模式，坚持可持续发展概念。固体废弃物进行治理必须进行产业化调整，将治理与利用相结合，取得更好成效。废物利用的产业化，通过资源发电、废弃矿产制砖、回填复垦的形式来形成。根据某采矿基地矿产资源年利用情况进行调查，结果如表1 所示。

表1 某采矿基地矿产资源年利用情况

该基地年产生的270×104t 矿产资源，分别用于发电50×104t、复垦120×104t、制砖70×104t，使得总利用达到240×104t，使有色金属采矿固体废物的利用率达到61%。除了达到废弃物处理效果，还得到了电和砖，以及400 亩复垦土地。所以经过实践证明，固体废物的产业化利用，促进了矿山资源使用合理化，从而在根源上对固体废物进行了治理。