如今，資源與環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，尾礦資源二次利用技術(shù)正成為引領(lǐng)資源可持續(xù)發(fā)展的重要力量。尾礦中往往蘊(yùn)含著豐富的有價(jià)金屬和礦物，通過(guò)尾礦資源綜合回收利用技術(shù)，可以大幅減少尾礦的堆存量，降低土地占用和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，不讓尾礦成為生態(tài)的負(fù)擔(dān)，而將其轉(zhuǎn)化為可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。
　　10余年來(lái)，我國(guó)尾礦資源綠色利用技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。作為有色金屬行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的引領(lǐng)者，長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司針對(duì)當(dāng)前礦山低品位有用金屬回收難、廢渣廢石堆場(chǎng)占地大、存在安全風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，采用重選、磁選、X射線(xiàn)分選等選礦技術(shù)，回收低品位有用金屬，提高有用金屬回收率；組合使用浮選、磁選、重選、光電選等多種分選工藝，使原礦100%產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)選礦廠(chǎng)無(wú)尾化、綠色生產(chǎn)；對(duì)于原礦不能100%產(chǎn)品化的地采礦山，則利用選礦尾礦進(jìn)行井下充填，做到無(wú)尾礦外排，減小或消除尾礦庫(kù)；采用“破碎+整形+洗砂”的工藝，利用廢石生產(chǎn)建筑用砂石骨料，減少?gòu)U石堆存占地。長(zhǎng)沙有色院在核心技術(shù)上大膽創(chuàng)新，不斷突破技術(shù)壁壘，通過(guò)這些技術(shù)應(yīng)用，做到資源綜合利用，實(shí)現(xiàn)選礦廠(chǎng)無(wú)尾化、綠色生產(chǎn)，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，先后榮獲部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等。
　　無(wú)尾礦山
　　——尾礦資源化利用技術(shù)
　　凡口鉛鋅礦采掘原礦預(yù)先拋廢—廢石資源化利用及改造項(xiàng)目
　　2021年，長(zhǎng)沙有色院設(shè)計(jì)改造了凡口鉛鋅礦選礦廠(chǎng)，完成選礦技術(shù)升級(jí)工程，使凡口鉛鋅礦成為亞洲最大的鉛鋅礦生產(chǎn)基地之一。該項(xiàng)目為國(guó)內(nèi)首次采用重選+X射線(xiàn)的選礦工藝和國(guó)內(nèi)首創(chuàng)高品位鉛鋅礦原礦光電預(yù)選拋廢技術(shù)。通過(guò)自主研發(fā)設(shè)備對(duì)原礦表面清洗后，入磨前采用X射線(xiàn)進(jìn)行分選預(yù)拋廢去除低于邊界品位的貧礦及廢石。此項(xiàng)技術(shù)從高品位鉛鋅礦的采掘廢石中回收低品位有用礦石，可降低礦石開(kāi)采邊界品位，提高資源利用率，降低選礦能耗約20%，減少有用金屬損失；采用洗礦+SAB的碎磨流程和高堿細(xì)磨鉛鋅快速優(yōu)化浮選流程，利用經(jīng)重選+X射線(xiàn)選礦的尾礦生產(chǎn)建筑用砂石骨料，實(shí)現(xiàn)采掘廢石“零”堆存，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　尾礦高值化利用技術(shù)
　　青海茫崖石棉礦尾礦綜合開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目
　　目前，青海茫崖地區(qū)的溫石棉礦山已生產(chǎn)60多年，在開(kāi)采和選礦過(guò)程中產(chǎn)生大量圍巖、尾渣和廢石，形成的石棉尾礦已多達(dá)4億噸，且還在以每年400萬(wàn)噸~600萬(wàn)噸的規(guī)模增加。
　　國(guó)內(nèi)外對(duì)石棉尾礦資源的綜合利用僅在回收石棉短纖維領(lǐng)域有較成熟的工業(yè)實(shí)踐，這種利用屬于淺層次、低水平、單一產(chǎn)品的簡(jiǎn)單回收，存在附加值低且生產(chǎn)方式簡(jiǎn)陋，二次粉塵污染嚴(yán)重的問(wèn)題。
　　2024年，長(zhǎng)沙有色院中標(biāo)青海茫崖石棉礦尾礦綜合開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目。為確保工藝技術(shù)能夠適應(yīng)高原高寒干燥缺水、同時(shí)光照充足風(fēng)力豐富的戈壁荒漠氣候特點(diǎn)，長(zhǎng)沙有色院組織技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)踏勘，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況和大量技術(shù)資料進(jìn)行綜合分析后，提出了以綠電為主、電網(wǎng)輔助的供電方案和電解+化學(xué)選礦的循環(huán)技術(shù)路線(xiàn)。
　　該項(xiàng)目針對(duì)石棉尾礦，以光伏、風(fēng)力綠色清潔能源為基礎(chǔ)，就地取材，生產(chǎn)鹽酸和氫氧化鈉，用于對(duì)石棉尾礦的酸浸和堿浸作業(yè)。產(chǎn)品為高純二氧化硅、氧化鎂、三氧化二鐵，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高純度、高品質(zhì)、高值化。
　　硅酸鈉堿浸過(guò)濾得到的鐵鎂殘?jiān)?，其主要成分是石棉尾礦中未溶解的鎳、硅、鎂、鈣、鐵等，可作為水泥生產(chǎn)的原料或土壤改良劑；浸出作業(yè)濾液中和形成氯化鈉溶液返回制備酸堿，實(shí)現(xiàn)石棉尾礦資源綠色無(wú)排放、高值化全綜合利用。
　　該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了石棉尾礦“吃干榨盡、變廢為寶”的終極目標(biāo)，同時(shí)，連帶解決了高原高寒地區(qū)生態(tài)環(huán)境治理和恢復(fù)問(wèn)題。該項(xiàng)目投產(chǎn)將徹底解決青海創(chuàng)安公司長(zhǎng)達(dá)65年的溫石棉生產(chǎn)尾礦處理問(wèn)題，將現(xiàn)有超過(guò)4億噸的尾礦“點(diǎn)石成金”，為業(yè)主創(chuàng)造巨大價(jià)值，帶來(lái)超額利潤(rùn)貢獻(xiàn)。
　　該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究和落地實(shí)施，為長(zhǎng)沙有色院探索尾礦高值化利用技術(shù)提供了新思路、新方法，突破了傳統(tǒng)工藝尾礦用作制磚、制砂或者微晶陶瓷等傳統(tǒng)路徑，將助力長(zhǎng)沙有色院成為尾礦資源綜合利用市場(chǎng)的“領(lǐng)頭羊”和“排頭兵”。
　　陰-陽(yáng)離子組合捕收劑浮選鋰輝石礦物的可行性研究項(xiàng)目
　　2023年，長(zhǎng)沙有色院開(kāi)展了陰-陽(yáng)離子組合捕收劑浮選鋰輝石礦物的可行性研究項(xiàng)目，研發(fā)了一種高捕收性、高選擇性新型陰-陽(yáng)離子組合捕收劑，解決了高泥偉晶型鋰輝石浮選分離技術(shù)難題。
　　在藥劑研發(fā)期間，長(zhǎng)沙有色院發(fā)現(xiàn)采用陰陽(yáng)離子捕收劑可以實(shí)現(xiàn)鋰云母尾礦中石英和長(zhǎng)石的分離，研發(fā)了一種能用于石英正反浮選的捕收劑CF-9，其具有制備簡(jiǎn)單、無(wú)需加熱和強(qiáng)攪拌、穩(wěn)定性好、耐低溫、選擇性強(qiáng)，分散效果好的優(yōu)點(diǎn)。采用CF-9作為偉晶巖型鋰云母尾礦石英捕收劑，可獲得高純度石英產(chǎn)品，其二氧化硅含量99.52%，產(chǎn)率18.67%。
　　低品位難選鋰云母礦具有開(kāi)發(fā)困難、尾礦價(jià)值低、綜合利用率低的問(wèn)題，鋰云母尾礦的綜合利用，提高了鋰云母原礦的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。分離石英后的尾礦，其長(zhǎng)石占比較高，經(jīng)處理后可作為低附加值產(chǎn)品處理，為選廠(chǎng)創(chuàng)造新效益，有利于打造無(wú)尾礦化的綠色礦山。
　　尾礦稀貴金屬
　　回收綜合利用技術(shù)
　　中鋁廣西分公司平果鋁土礦8800kt/a露采工程
　　赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染性工業(yè)廢渣，是氧化鋁行業(yè)的大宗固廢產(chǎn)品，大量堆放不僅占用土地，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。赤泥因有價(jià)組分少、堿性強(qiáng)、粒度細(xì)、組分復(fù)雜等原因，綜合利用難度大。國(guó)內(nèi)外對(duì)赤泥綜合利用研究方向眾多，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的方式主要有赤泥選鐵、路基材料、赤泥制磚、水泥熟料、凈水劑等。
　　長(zhǎng)沙有色院提出了一種氧化鋁赤泥中綜合回收鐵精礦技術(shù)，該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)拜耳法氧化鋁流程中的廢料綜合回收，采用高梯度磁選，大規(guī)模處理氧化鋁赤泥獲取鐵精礦。該技術(shù)根據(jù)赤泥中鐵礦物粒度極細(xì)的特征，采用先進(jìn)的磁選設(shè)備，通過(guò)控制磁場(chǎng)參數(shù)，選擇合適的磁介質(zhì)形式，成功解決了磁選鐵精礦品位低等難題，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸氧化鋁需排出礦泥1.0噸～2.5噸，按照我國(guó)每年氧化鋁的產(chǎn)量計(jì)算，我國(guó)年產(chǎn)生礦泥達(dá)2億噸以上。常規(guī)生產(chǎn)工藝過(guò)程所產(chǎn)生的洗礦泥漿水中依然含有不少細(xì)顆粒鋁土礦礦砂（0.1mm～1mm），將其直接排入尾礦庫(kù)會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)。
　　長(zhǎng)沙有色院提出了一種從鋁土礦洗礦尾砂中回收細(xì)砂的技術(shù)方法，不需要額外添加藥劑，綠色環(huán)保，從鋁土礦洗礦產(chǎn)生的尾礦中實(shí)現(xiàn)了氧化鋁的回收與富集，獲得氧化鋁的含量大于50%、鋁硅的質(zhì)量比大于5的合格精礦；尾礦資源可得到綜合利用，有效減少尾礦排放量，產(chǎn)生良好的生態(tài)環(huán)保效益。該技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行，具有提高鋁土礦資源回收率并減少尾礦排放量的優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)殇X土礦尾礦再選項(xiàng)目提供有效的工藝技術(shù)支撐及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
　　上述洗砂回收細(xì)沙技術(shù)及赤泥選鐵技術(shù)用于中鋁廣西分公司平果鋁土礦8800kt/a露采工程。中鋁廣西分公司平果鋁土礦位于廣西壯族自治區(qū)平果縣，屬世界上首次開(kāi)發(fā)利用巖溶堆積型鋁土礦床。長(zhǎng)沙有色院首創(chuàng)超大型巖溶堆積型鋁土礦開(kāi)采和工程復(fù)墾技術(shù)，填補(bǔ)世界空白，技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
　　平果鋁一、二、三期工程分別建選廠(chǎng)，位于不同礦區(qū)，合計(jì)采礦規(guī)模8800kt/a。該工程設(shè)計(jì)建設(shè)先后獲得部級(jí)科學(xué)技術(shù)特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng)，被評(píng)為“國(guó)家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)單位”、首批“礦產(chǎn)資源綜合利用示范基地”、“全國(guó)環(huán)保先進(jìn)單位”、全國(guó)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”綠色礦山。
　　煉銅爐渣銅及含銅礦物選礦回收技術(shù)
　　針對(duì)煉銅爐渣銅及含銅礦物嵌布不均且粒度較細(xì)的特點(diǎn)，長(zhǎng)沙有色院采用階段磨礦和階段分選工藝，產(chǎn)出銅精礦、鐵精礦。該工藝流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)投資小，生產(chǎn)成本低，可靠性強(qiáng)。中礦返回球磨機(jī)再磨工藝符合爐渣嵌布粒度較細(xì)的特點(diǎn)，提高銅回收率的同時(shí)能降低尾礦品位。該工藝應(yīng)用于赤峰云銅和東南銅業(yè)，能有效處理爐渣，回收有價(jià)金屬，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和資源利用水平。

（金凱）