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【摘 要】 随着我国近年来工业的发展,我国对矿山的开采也进入了新的阶段。虽然这为经济的发展提供了有利条件,但是我们不得不面对矿山开采过程中矿山固体废弃物的处理问题。
【关键词】 矿山固体废弃物;废弃物利用;环保治理
一、前言
矿山固体废弃物的处理对环境保护有积极意义,矿山开采产生的废弃物还能应用到其他生产中去,是一件一举两得的好事情。下面就和笔者一起来综合探讨。
二、我国矿山固体废弃物的处理现状分析
1、我国矿山固体废弃物处理的现状
我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、采矿企业较多,在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种:废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石,其中以废石居多。由于我国矿山开采的规模较大,且中小采矿企业居多,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,以山西等采煤大省为例,一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。
矿产资源的不合理开发,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。再者,由于尾矿和废石的随意堆砌,可能引起河道淤塞,造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多,对地表水和地下水造成严重污染。同时,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2、矿山固体废弃物的危害
随着矿产资源的开采,大量固体废弃物的堆存,不仅造成了资源的浪费,而且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地,破坏森林,破坏地貌、植被和自然景观,导致水土流失,生态环境发生变化,同时潜伏着泥石流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞河道,污染水体,对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、鋅、汞等,还有尾矿中夹杂的化学药剂,酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘,以及某些成分,如氰化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃,会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,污染大气环境。
一些矿山固体废弃物场区含有的某些有毒有害物质含量已严重超标,这些有毒有害物质通过地下水循环、植被吸收等过程进人人体内,从而对当地居民健康产生影响。矿山尾矿库常含有大量的重金属元素,由于尾矿库管理不善,设备陈旧等方面的原因,尾矿库“跑”、“冒”、“漏”、“滴”现象严重,这些重金属元素进人水系中,一方面居民直接饮用水系中的水,另一方面这些水系作为农作物的水源,就会引起农作物的污染。
三、矿山固体废弃物处理与综合利用
1、矿山固定废弃物被动处理
矿山的固体废弃物主要是废石和尾矿。矿山环境的被动治理即“事后治理”,主要措施是绿化治理。所谓绿化治理,是将矿山固体废弃物的堆存场所通过表面复(覆)土和土质改造并进行绿化,使裸露的废弃物堆存场地披上绿装,进而恢复生态平衡。如广西田林县高龙黄金矿业有限公司,经过3年的艰苦努力,在含土率不到10%的矿山剥离、氰化废渣场和采空区平台上进行植树绿化,有效地控制了水土流失,使矿区生态环境恢复率上升10%,粉尘浓度和SO2含量大幅度下降,所植的桉树预计6年的利润率可达29.5%,在治理、恢复生态环境的同时,还取得了较好的社会和经济效益,实现了治理环境与经济发展的良性循环。
在废弃物堆放场所进行绿化最大的困难是缺少熟化土壤,所用的复垦材料大多为生土,土壤中的微生物活性低,这不仅降低了复垦植被的成活率,严重影响了复垦的进度,还增加了复垦的成本和难度。因此,改良土壤、提高土壤的微生物活性成为复垦的关键技术。在这方面,国外起步较早,积累的经验也较多。近年来,国内也进行了有益的探索,北京矿冶研究总院张文敏等[4]向新建植的物接种VA真菌,在广西平果铝矿和山西孝义铝矿进行的试验证实,应用接种VA真菌技术,能够有效地改良复垦土壤基质和加速植物的生长。尽管废弃物堆放地被绿化后,污染程度有所降低,环境也得到了一定的改善,但这种治理所需的时间长,见效慢,不彻底,于是从产生废物的源头开始的主动治理越来越多地被人们重视和利用。
2、矿山固体废弃物的主动治理
(一)堆置处理
堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质;保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷;防止风蚀;保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。
(二)复垦处理一般步骤如下:
表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植
现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。
(三)填埋处理
填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。
(四)对尾矿进行再选
铜尾矿的再选:铜矿的开采量比较大,但是每生产1吨的矿产铜就会产生400吨的尾矿与废石,因此,对于铜矿石的开采来说,其回收有着非常重要的作用。我们可以从铜尾矿中再选出来的有金、硫、银、铁以及重晶石等各种有用成分。 铅锌尾矿的再选;铅锌多金属矿产属于我国比较丰富的矿产资源,开采过程中常伴有金、硒、铁、硫、银等多种伴生资源。我国银产量中,有70%都是产自于铅锌矿石。因此对铅锌尾矿进行回收是一项意义非常重大的工作,在不断的研究中,尾矿的再选技术也有了一定进步,尾矿的产出率与回收率都获得了大幅提升。比如,再选技术获得进步以后,八家子铅锌矿通过对尾矿进行再选以后每年都可以回收接近9吨银。
(五)将尾矿应用到建材工业中去
虽然金属矿尾矿的物质组成差异比较大,但最基本的组成成分相似度还是比较高的,因此其开发与利用可以找到一定规律。而物质组成、化学成分和工艺性能就是其得到利用的基础,通过一定的加工以后尾矿可以具备很多工艺特点。而我国建筑行业的飞速发展则正好为尾矿的应用提供了条件。
铁尾矿在制砖中的应用:比如我国的马鞍山矿山研究院就利用铁尾矿成功制出了免烧砖。之后在不懈的研究下,同济大学以粒度在0.15毫米之下的尾矿作为主要生产原料并掺入添加剂以后制出了各种不同规格的地面砖、光面转、砌墙砖,让尾矿所制出的砖有了更好的质量与更广泛的应用空间。
现在,土地资源越来越少,国家对土地的使用限制也越来越严格,这为用尾矿制作建筑用砖的生产带来了商机。但现有的免烧砖因其工艺缺陷和传统习惯而不被用户接受,作为第一步,能否利用含硅酸岩的尾矿掺入适量的粘土来生产符合市场要求的砖坯或烧制红砖作为过渡?这应当是可行的。
四、结束语
综上所述,矿山开采过程中的固体废弃物可以根据自身特点综合利用,变废为宝,以此来提高开矿的经济效益,减少对环境的污染。促进我国社会的和谐发展,对环保事业做出贡献。
參考文献:
[1]于国立.镜铁山矿可持续发展问题[J].矿业工程.2012(05)
[2]严松山.马钢南山矿可持续发展途径探讨[J].金属矿山.2011(07)
[3]刘祥,王立杰.四矿问题与矿业城市的可持续发展[J].中国煤炭.2013(02)
[4]让我们的家园更加美丽记北京中矿环保科技股份有限公司[J].科技潮.2011(05)
[5]王克功,佘顺利,孙克萍.磷矿资源的综合利用技术研讨[J].现代机械.2009(01)
[6]武伟男,高文峰.浅谈铬渣污染治理与综合利用技术[J].科技风.2010(01)
【关键词】 矿山固体废弃物;废弃物利用;环保治理
一、前言
矿山固体废弃物的处理对环境保护有积极意义,矿山开采产生的废弃物还能应用到其他生产中去,是一件一举两得的好事情。下面就和笔者一起来综合探讨。
二、我国矿山固体废弃物的处理现状分析
1、我国矿山固体废弃物处理的现状
我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、采矿企业较多,在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种:废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石,其中以废石居多。由于我国矿山开采的规模较大,且中小采矿企业居多,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,以山西等采煤大省为例,一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。
矿产资源的不合理开发,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。再者,由于尾矿和废石的随意堆砌,可能引起河道淤塞,造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多,对地表水和地下水造成严重污染。同时,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2、矿山固体废弃物的危害
随着矿产资源的开采,大量固体废弃物的堆存,不仅造成了资源的浪费,而且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地,破坏森林,破坏地貌、植被和自然景观,导致水土流失,生态环境发生变化,同时潜伏着泥石流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞河道,污染水体,对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、鋅、汞等,还有尾矿中夹杂的化学药剂,酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘,以及某些成分,如氰化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃,会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,污染大气环境。
一些矿山固体废弃物场区含有的某些有毒有害物质含量已严重超标,这些有毒有害物质通过地下水循环、植被吸收等过程进人人体内,从而对当地居民健康产生影响。矿山尾矿库常含有大量的重金属元素,由于尾矿库管理不善,设备陈旧等方面的原因,尾矿库“跑”、“冒”、“漏”、“滴”现象严重,这些重金属元素进人水系中,一方面居民直接饮用水系中的水,另一方面这些水系作为农作物的水源,就会引起农作物的污染。
三、矿山固体废弃物处理与综合利用
1、矿山固定废弃物被动处理
矿山的固体废弃物主要是废石和尾矿。矿山环境的被动治理即“事后治理”,主要措施是绿化治理。所谓绿化治理,是将矿山固体废弃物的堆存场所通过表面复(覆)土和土质改造并进行绿化,使裸露的废弃物堆存场地披上绿装,进而恢复生态平衡。如广西田林县高龙黄金矿业有限公司,经过3年的艰苦努力,在含土率不到10%的矿山剥离、氰化废渣场和采空区平台上进行植树绿化,有效地控制了水土流失,使矿区生态环境恢复率上升10%,粉尘浓度和SO2含量大幅度下降,所植的桉树预计6年的利润率可达29.5%,在治理、恢复生态环境的同时,还取得了较好的社会和经济效益,实现了治理环境与经济发展的良性循环。
在废弃物堆放场所进行绿化最大的困难是缺少熟化土壤,所用的复垦材料大多为生土,土壤中的微生物活性低,这不仅降低了复垦植被的成活率,严重影响了复垦的进度,还增加了复垦的成本和难度。因此,改良土壤、提高土壤的微生物活性成为复垦的关键技术。在这方面,国外起步较早,积累的经验也较多。近年来,国内也进行了有益的探索,北京矿冶研究总院张文敏等[4]向新建植的物接种VA真菌,在广西平果铝矿和山西孝义铝矿进行的试验证实,应用接种VA真菌技术,能够有效地改良复垦土壤基质和加速植物的生长。尽管废弃物堆放地被绿化后,污染程度有所降低,环境也得到了一定的改善,但这种治理所需的时间长,见效慢,不彻底,于是从产生废物的源头开始的主动治理越来越多地被人们重视和利用。
2、矿山固体废弃物的主动治理
(一)堆置处理
堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质;保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷;防止风蚀;保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。
(二)复垦处理一般步骤如下:
表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植
现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。
(三)填埋处理
填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。
(四)对尾矿进行再选
铜尾矿的再选:铜矿的开采量比较大,但是每生产1吨的矿产铜就会产生400吨的尾矿与废石,因此,对于铜矿石的开采来说,其回收有着非常重要的作用。我们可以从铜尾矿中再选出来的有金、硫、银、铁以及重晶石等各种有用成分。 铅锌尾矿的再选;铅锌多金属矿产属于我国比较丰富的矿产资源,开采过程中常伴有金、硒、铁、硫、银等多种伴生资源。我国银产量中,有70%都是产自于铅锌矿石。因此对铅锌尾矿进行回收是一项意义非常重大的工作,在不断的研究中,尾矿的再选技术也有了一定进步,尾矿的产出率与回收率都获得了大幅提升。比如,再选技术获得进步以后,八家子铅锌矿通过对尾矿进行再选以后每年都可以回收接近9吨银。
(五)将尾矿应用到建材工业中去
虽然金属矿尾矿的物质组成差异比较大,但最基本的组成成分相似度还是比较高的,因此其开发与利用可以找到一定规律。而物质组成、化学成分和工艺性能就是其得到利用的基础,通过一定的加工以后尾矿可以具备很多工艺特点。而我国建筑行业的飞速发展则正好为尾矿的应用提供了条件。
铁尾矿在制砖中的应用:比如我国的马鞍山矿山研究院就利用铁尾矿成功制出了免烧砖。之后在不懈的研究下,同济大学以粒度在0.15毫米之下的尾矿作为主要生产原料并掺入添加剂以后制出了各种不同规格的地面砖、光面转、砌墙砖,让尾矿所制出的砖有了更好的质量与更广泛的应用空间。
现在,土地资源越来越少,国家对土地的使用限制也越来越严格,这为用尾矿制作建筑用砖的生产带来了商机。但现有的免烧砖因其工艺缺陷和传统习惯而不被用户接受,作为第一步,能否利用含硅酸岩的尾矿掺入适量的粘土来生产符合市场要求的砖坯或烧制红砖作为过渡?这应当是可行的。
四、结束语
综上所述,矿山开采过程中的固体废弃物可以根据自身特点综合利用,变废为宝,以此来提高开矿的经济效益,减少对环境的污染。促进我国社会的和谐发展,对环保事业做出贡献。
參考文献:
[1]于国立.镜铁山矿可持续发展问题[J].矿业工程.2012(05)
[2]严松山.马钢南山矿可持续发展途径探讨[J].金属矿山.2011(07)
[3]刘祥,王立杰.四矿问题与矿业城市的可持续发展[J].中国煤炭.2013(02)
[4]让我们的家园更加美丽记北京中矿环保科技股份有限公司[J].科技潮.2011(05)
[5]王克功,佘顺利,孙克萍.磷矿资源的综合利用技术研讨[J].现代机械.2009(01)
[6]武伟男,高文峰.浅谈铬渣污染治理与综合利用技术[J].科技风.2010(01)