鐵尾渣是鐵礦石經(jīng)過破碎、磨礦和選別后剩下的固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年我國(guó)鐵尾渣產(chǎn)生量約5.2億噸,占尾礦總量的40%以上。大量鐵尾渣堆存不僅占用土地,還可能對(duì)周邊環(huán)境造成一定影響。但從資源角度看,鐵尾渣中仍含有可回收的有用組分,也具備作為其他行業(yè)原料的潛力。如何讓鐵尾渣從“廢棄物”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱衫玫馁Y源”,是礦業(yè)領(lǐng)域持續(xù)探索的方向。
鐵尾渣并非完全沒有價(jià)值。受早期選礦技術(shù)條件限制,部分鐵尾渣中仍含有一定品位的鐵、硫、磷等有用元素。例如,山東某磁鐵礦尾渣中含鐵約20%,經(jīng)強(qiáng)磁選回收后可獲得品位達(dá)60%的鐵精礦。在成分復(fù)雜的鐵尾渣中,采用磁選、重選、浮選相結(jié)合的聯(lián)合工藝,往往比單一選別方式更能有效回收有用成分。
除了金屬元素,鐵尾渣的礦物組成本身也有利用價(jià)值。其主要成分是硅、鋁、鈣、鎂的氧化物,與建筑材料所需的原料成分較為接近,這為尾渣的資源化利用提供了條件。
鐵尾渣的資源化利用可以從以下幾個(gè)方向入手:
一是尾渣再選。對(duì)于含鐵量仍較高的尾渣,可通過再選工藝回收剩余鐵礦物。山東某礦山的磁鐵礦尾渣含鐵20%,經(jīng)強(qiáng)磁選機(jī)處理后獲得了品位65.76%的鐵精礦。這一做法既減少了尾渣堆存量,也回收了有用資源。
二是制備建筑材料。鐵尾渣可用來制作磚塊、陶粒、發(fā)泡陶瓷、微晶玻璃、水泥和混凝土等建筑材料[citation:4]。上海某鐵礦利用尾礦制作鋪路和建筑石材,年回收一定經(jīng)濟(jì)效益。鐵尾渣還可用于制備微晶板材,微晶玻璃在新材料領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。
三是用作土壤改良劑。鐵尾渣中含有鋅、錳、銅、鉬、硼、鐵、磷等植物生長(zhǎng)所需的微量元素。馬鞍山礦山研究院曾對(duì)磁選廠鐵尾渣進(jìn)行磁化處理,將其施入土壤后,早稻增產(chǎn)約12.6%,中稻增產(chǎn)約11.1%,大豆增產(chǎn)約15.5%。這一途徑為尾渣的農(nóng)業(yè)利用提供了參考。
鐵尾渣的利用離不開一個(gè)前提——脫水。濕式尾渣含水量高,運(yùn)輸和加工都不方便,直接利用的難度較大。通過尾渣干排工藝,將尾渣中的水分分離出來,尾渣變?yōu)楣腆w顆粒狀,便于運(yùn)輸、堆放和后續(xù)加工。干排后的尾渣,無論是用于再選、制作建材還是作為土壤改良劑,都比濕式尾渣更容易處理。
鑫海的尾渣干排系統(tǒng)由濃縮型水力旋流器、深錐多錐濃密機(jī)和多頻脫水篩組成,可將鐵尾渣含水率控制在較低水平,為尾渣的資源化利用創(chuàng)造條件。
從堆存到利用,鐵尾渣的角色正在發(fā)生變化——它不再是選礦流程末端的負(fù)擔(dān),而是一種可以創(chuàng)造價(jià)值的原料。隨著技術(shù)的推進(jìn)和利用路徑的拓寬,這種轉(zhuǎn)變還會(huì)更加明顯。
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