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大量的銅尾礦堆積不僅會占用了大量的土地資源,增加銅選廠的生產成本,而且會造成嚴重的環境危害,因此做好銅尾礦的綜合利用,發掘銅尾礦的潛在價值是每個銅選廠所期待的。
一、銅尾礦對環境影響分析
1、占用土地資源
銅礦露天開采過程中,產出一噸礦石,需要削離將近5至10噸的覆蓋巖土。銅尾礦與這些巖土堆存在一起,會占據大量土地資源,長期堆放會給周邊生態環境帶來嚴重影響。部分尾礦及廢石由于管理不當,受自然氣候影響,可能會形成潰壩或泥石流。一旦出現此類情況,將會導致周圍土地大面積破壞,并影響周圍水體質量,甚至造成人員傷亡,后果不堪設想。
2、影響生態
銅尾礦長期露天存放會對農業生產、氣候、地表環境等產生一定程度影響,如土壤污染、水源污染等,可能會導致動物種群遷移,造成生物鏈不良反應。礦區周圍地表植被受銅尾礦壓迫,會出現大面積破壞,并出現水土流失,造成區域性氣候變異。若受到風力或雨水作用,可能會造成銅尾礦發生滑坡、泥石流等。這種生態影響是不可逆的,短時間內,植被資源難以恢復到正常狀態。另外,銅尾礦粉末受到風力作用,會在空氣中漂浮,對大氣造成污染,甚至會引發沙塵暴。
3、毒性物質
銅尾礦中含有多種重金屬元素如鉛、鉻、汞、鉬等,并存在部分放射性物質。受到雨水作用,部分重金屬毒性物質會匯入地表水,并滲透地下,對地下水產生污染,造成水環境破壞,給農業種植、養殖業、畜牧業等帶來影響。甚至部分毒性物質由于未完全處理,會經過食物鏈進入人體,影響生命健康。
二、銅尾礦再利用分析
1、提煉有價金屬
銅尾礦是一種良好的二次資源。開發過程中首先應對銅尾礦進行物化分析,掌握銅尾礦中的有價成分含量,然后再進行篩選,并將其中的有價成分提煉出來。相對于原礦而言,尾礦已被球磨機磨細,可從一定程度上降低開發成本。相關研究中表明,對銅尾礦先進行脫硫處理,再采取選礦工藝進行回收可獲得硫精礦、二氧化鎢等;用硫酸及生物方法對銅渣進行處理,可提取銅(含量為0.13%)與鋅(含量為3.69%);采取分級沉淀技術對硫化銅尾礦進行處理,可得到錳、鐵、鋅等多種礦物。另外,少數銅尾礦還會伴有金、銀、鉬等貴金屬礦物。總之,銅尾礦中含有大量礦物資源,潛在價值極大,尾礦開發應得到重視。
2、非金屬物質回收
除金屬礦物外,銅尾礦中還含有大量非金屬礦物,如孔雀石、硅孔雀石、硫礦、石英、蛋白石、電氣石、白云母、高嶺石等。另外,還有少量方解石、白云石等。通過提取工藝,可將這些非金屬礦物充分提取出來,得到可利用資源。同時,可降低環境中的尾礦排放量。
3、制備其他材料
對銅尾礦進行加工處理,可制備出其他材料,供于建筑行業使用。例如,將銅尾礦、礦渣、水泥熟料、風積砂等按照一定比例混合可制備加氣混凝土(絕干密度為610kg/m2,抗壓強度為4.0MPa);于堿性條件下,采取礦物聚合方法對銅尾礦進行加壓處理,并進行加熱固化,可得到環境友好型免燒磚;將銅尾礦制備水泥配料,其性能較普通配料更優。銅尾礦中礦物晶形較為發育,且礦物相較為豐富,可加速結晶,無需二次煅燒便可達到初期強度;利用篩分技術對銅尾礦進行處理,可制備涂料延展劑。相對于傳統延展劑而言,該延展劑耐磨性、強度性能更優;從銅尾礦中所提煉的重晶石、硅灰石、螢石等用作制備水泥,在熟料煅燒過程中可起到礦化劑作用。另外,銅尾礦中加入碳酸鈉、砂巖、碳粉、石灰石機鐵渣等,經特殊處理后可得到性能優良的飾面玻璃;利用特殊工藝處理,還能制作成陶瓷工藝品或陶瓷用具。
4、回填與復墾
對銅尾礦進行合適處理后,可將其轉變為良好的采礦區填充材料。同時,可適當篩選部分尾礦填充地進行土地復墾,讓土地資源得到利用。有研究表明,對銅尾礦進行生物處理,可讓銅尾礦成為良好的作物生長地。例如,用巢湖底泥對銅尾礦進行改造,可為豆科植物提供一個良好生長環境;對銅尾礦進行堆肥處理,可改善銅尾礦土壤物化性質,利于芥菜等植物生長。另外,將污泥置于銅尾礦土壤中,可改善土壤中的微生物質量,并可通過種植大豆起到持續性修復作用。
三、總結
廢棄低品質銅尾礦不僅會占用土地資源,而且會對生態環境產生影響,給人群生命健康帶來一定程度威脅。事實上,銅尾礦當中蘊藏著豐富的資源,具有極大的潛在價值。對其進行綜合性開發,可提升資源利用率,并對環境生態起到間接性保護作用,應給予重視。
綜上,只有通過對銅尾礦實現綜合利用開發,才能將銅尾礦的潛在價值發掘出來,并降低其所帶來的環境威脅,使其真正的“變廢為寶”,為銅選廠帶來可觀的經濟利潤。