固體廢物處理處置與資源化論文

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摘  要：我國冶金工業(yè)快速發(fā)展，促使礦山的開發(fā)力度加大，隨之產(chǎn)生大量礦山固體廢棄物。通過淺析我國礦山固體廢棄物的現(xiàn)狀，以及礦山固體廢棄物的危害，我們了解了礦山固體廢棄物的處理與再利用所具有重要的意義，并提出了有效治理礦山廢物和資源再利用的有效方法。

  關(guān)鍵詞：礦山固體廢棄物，現(xiàn)狀，資源儲量，危害，處理，再利用   一、我國礦山固體廢棄物的現(xiàn)狀   我國是世界采礦大國，現(xiàn)有各類礦山企業(yè)約15.3萬個，其中國有礦山7650個，集體企業(yè)6.9萬個，私營及個體企業(yè)5.8萬個，余為其他經(jīng)濟類型企業(yè)，開采礦產(chǎn)143種。伴隨各類礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，產(chǎn)出了大量的固體廢棄物。這些固體廢棄物的存量既是我國千百年礦業(yè)開發(fā)的歷史積累，也是礦產(chǎn)資源利用不合理的結(jié)果，其主要的四種物質(zhì)來源為：尾礦、廢石、煤矸石和粉煤灰，尤以廢石為多。我國礦山廢棄物的累計數(shù)量也相當(dāng)巨大，且逐年增多，一個省份的礦山尾礦和固廢物總量可達幾億至幾十億噸?？梢灶A(yù)見的是，隨著礦石開采量的上升和品位的下降，每年礦山固廢物的排放量還將不斷增加。   二、礦山固體廢棄物的資源儲量   從充分利用自然資源的觀點來看，“廢棄物”只是一個相對的概念。礦山固體廢棄物雖然是選礦、提取了有用礦物之后的產(chǎn)物，但不應(yīng)把它看成是廢棄物，其中往往含有許多有用的元素和礦物，是寶貴的二次資源。所謂的固體廢棄物，其實是放錯了地方的可以利用的資源，一旦開發(fā)出來，形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟價值不可估量。我國礦產(chǎn)種類齊全，資源蘊藏豐富，在已探明礦產(chǎn)儲量中，共伴生礦床比重為80%左右，具有很高的綜合利用價值。我國固體礦產(chǎn)資源的特點，決定了我國礦山固廢物數(shù)量偏多、可綜合利用的資源類型偏多，而且隨著礦山的開發(fā)，固廢物在逐年遞增。我國26.14*108t的鐵礦尾礦，平均含鐵量為11%，鐵礦尾礦中的鐵金屬含量達2.86*108t。我國金礦尾礦約3*108t，按尾礦平均品位0.25g/t計算，尾礦中含有黃金75t；每年排放尾礦約1500*104t，相當(dāng)于損失黃金3.7t。隨著選冶技術(shù)的進步，一些“無用的”低品位礦石和廢石能夠提供相當(dāng)數(shù)量的資源。云錫公司積存尾礦1.3*108t，平均含錫0.15%，含金屬錫達20*104t以上。江西省德興銅礦，若以0.25%的邊界品位計算，其8.9*108t的低品位礦石的銅金屬量達到95.15*104t。甘肅白銀廠銅礦，其露天采場2.5*108t含銅廢石的含銅量達52*104t。我國伴生礦產(chǎn)數(shù)量偏多，固廢物和尾礦中伴生的有用元素數(shù)量多、含量高。上述德興和白銀廠這兩座礦山的固廢物中除了含150*104t銅外，還含有黃金60-90t、白銀3800-5000t，相當(dāng)于一座特大型銅金礦。   三、礦固體廢棄物的危害 隨著礦產(chǎn)資源的開采，大量固體廢棄物的堆存，不僅造成了資源的浪費，而且也對礦山生態(tài)環(huán)境和人類生存帶來極大的危害。如壓占大量土地，破壞森林，破壞地貌、植被和自然景觀，導(dǎo)致水土流失，生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，同時潛伏著泥石流、山體崩塌、滑坡、跨壩等地質(zhì)災(zāi)害。廢石和尾礦的亂排亂放容易導(dǎo)致淤塞河道，污染水體，對環(huán)境造成危害。尾礦或廢石中的硫、砷以及重金屬鉛、鋅、汞等，還有尾礦中夾雜的化學(xué)藥劑，酸、堿、氰化物對地表水、地下水及周邊環(huán)境造成污染。尾礦、廢石在干旱或大風(fēng)天氣下造成的揚塵，以及某些成分，如氰化物、有機物的自然風(fēng)化或煤矸石的自燃，會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，污染大氣環(huán)境。   四、礦山固體廢棄物的處理   3.1堆置處理堆置就是將固體廢棄物直接堆放到預(yù)先劃定并作好準備的場地上。選擇場地應(yīng)遵循：①保護地下水質(zhì)，防止地下水因受廢石堆排放的浸濾水的影響而變質(zhì)；②保護地表水，防止地表水因廢石堆風(fēng)化淋蝕而增加泥沙負荷和溶解固體負荷；③防止風(fēng)蝕；④保證人類安全，防止洪水或地震造成災(zāi)害。因此選擇場地必需對地形、水文地質(zhì)情況、地震情況、水文情況、大氣情況等進行綜合考慮。尾礦堆存要求更特殊，尾礦壩基礎(chǔ)材料要有足夠的強度，還應(yīng)具有良好的不透水性。目前尾礦壩堆放有兩種較好的方法：①尾礦半干堆垛；②粗細殘渣的共處置。 把固體廢物堆放在堆放場后，可向固體廢物堆表層覆蓋石塊、泥土，種植植物或?qū)ζ浔韺舆M行化學(xué)處理，以使固體廢物堆穩(wěn)定，減少二次污染。 3.2復(fù)墾處理復(fù)墾處理一般步驟如下： 表土采掘→表土儲存→回填整平→鋪墊表土→復(fù)墾種植 ↑ 固體廢棄物 現(xiàn)在較為先進的復(fù)墾技術(shù)是開采與復(fù)墾緊密結(jié)合。如德國弗蘭格尼亞石膏礦床開采過程中就采用大型輪胎式裝巖機處理粘土質(zhì)覆蓋物，其運距較短，并能將剝離物及母土就近回填。復(fù)墾后的土地可用于農(nóng)、林、牧、漁及修建公共設(shè)施等。 3.3填埋處理填埋處理較為典型的例子是用煤矸石填充采空區(qū)。把尾礦砂與水泥混合，作井下膠填充物也是一種好方法。對有毒固體廢物的填埋要采取安全填埋法，要考慮廢物的預(yù)處理、地下水保護系統(tǒng)、場地及地表水控制管理等。     3.4綜合利用，礦山固廢物綜合治理的最關(guān)鍵問題是綜合利用，如果能得以經(jīng)濟有效地綜合利用，其數(shù)量就會減少，通過最終處置，其危害就能消除。只有將礦山固廢物合理、綜合利用了，做到“資源化、無害化、減量化”，環(huán)境保護和經(jīng)濟效益才能真正的同時走上正軌。在將來的一段時間內(nèi)，我國經(jīng)濟發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求將呈現(xiàn)快速增長的勢頭。在這種形勢下“，開源”和“節(jié)流”將是我國今后固體礦產(chǎn)資源開發(fā)的主題，而合理利用、綜合利用既是“開源”，也是 “節(jié)流”，可以延長礦山的服務(wù)年齡，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，開展資源綜合利用是我國一項重大的技術(shù)經(jīng)濟政策，也是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠的戰(zhàn)略方針。   五、礦固體廢棄物的再利用   對于礦山固廢物問題來說，科技創(chuàng)新是解決問題的重要的內(nèi)在動力。提高我國現(xiàn)有的采選礦技術(shù)，減少采剝比，提高采礦效率，采用先進、合理的礦山資源綜合利用技術(shù)，減少固廢物的產(chǎn)生，從源頭上解決礦山廢棄物問題。應(yīng)該提到礦產(chǎn)資源勘查、礦山設(shè)計和礦產(chǎn)開發(fā)規(guī)劃等先期工作中。而將礦山固體廢棄物作為"二次資源"加以利用，實現(xiàn)從搖籃到搖籃的最佳資源利用，則是礦山廢物產(chǎn)生后處理的最佳途徑。 4.1從廢物中進一步回收有價元素主要有從銅尾礦中回收石精礦、硫鐵礦精礦；從鉛鋅尾礦中回收鉛、鋅、鎢、銀等；從錫尾礦中回收錫和銅以及一些伴生元素。主要方法有重-磁-浮法、溶劑萃取法、電極回收法、電解氣浮法等。近年來隨著微生物浸出技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，微生物浸出法已成為處理固體廢物的又一重要方法[3]。 4.2制作建材①硅酸鹽尾礦磚瓦、水泥：大多數(shù)礦山有大量含硅含鋁的原料，具有制作硅酸鹽建材的基本條件。②玻璃原料或配料：富含石英的石英脈型金礦、鎢礦，富含方解石、白云石或螢石的碳酸巖礦，花崗巖型礦等礦山尾礦都可制作玻璃原料或配料。③鑄石：鑄石是一種新型工業(yè)材料，在一定條件下是鋼鐵、有色金屬、合金材料等較為理想的代用材料。若固體廢物中含有輝綠巖、玄武巖、 角閃巖、花崗巖、石灰石、白云石、蛇紋石、輝石、螢石和菱鎂礦、鉻鐵礦等組合都可考慮用作鑄石原料。④建筑微晶玻璃：微晶玻璃是由基礎(chǔ)玻璃經(jīng)控制晶化行為而制成的微晶體和玻璃相均勻分布的材料，又稱玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金屬尾礦制成空氣或泡沫制品，用作建筑隔  六、結(jié)語   我國礦山固體廢棄物問題日趨嚴峻，在礦業(yè)大省和礦山集中地區(qū)更是如此。大量固體廢棄物的產(chǎn)生既是我國固體礦產(chǎn)資源特點決定的，也是我國千百年礦業(yè)開發(fā)的歷史積累，更是礦產(chǎn)資源利用不合理的結(jié)果，值得從高新技術(shù)、政策法規(guī)、利益分配、市場導(dǎo)向以及環(huán)境保護等多方面共同努力來解決。礦山廢棄物中含有大量未利用的寶貴礦產(chǎn)資源，雖說礦山廢棄物是放錯了地方的資源，但其開發(fā)難度較高、技術(shù)含量較高、需求資金較大，不是一礦一地能夠解決的問題，亟須國家和地方政府、礦山企業(yè)、科研部門共同攻關(guān)和開發(fā)。解決礦山廢棄物問題需要采礦、選礦等科學(xué)技術(shù)的提高，國家的優(yōu)惠盡管人們對礦山固體廢棄物的防治已做了不少工作，但是還遠未解決礦山固體廢棄物的處理的問題，必須加強礦山環(huán)境管理，加強防范措施，同時還要大力采用國內(nèi)外先進技術(shù)對已產(chǎn)生的固體廢物進行治理，最終實現(xiàn)固體廢物的無害化、減量化和資源的再利用。