圖1 尾礦庫壩現(xiàn)場照片
鐵尾礦變廢為寶的重要性不言而喻。首先，提高鐵尾礦的資源化利用率，能夠顯著降低對(duì)現(xiàn)有礦產(chǎn)資源的使用壓力。在鐵礦石資源日益枯竭的背景下，合理開發(fā)尾礦中的潛在資源，對(duì)于延長礦產(chǎn)資源的壽命、保障國家資源安全具有重要意義。
其次，鐵尾礦的資源化利用有助于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，將尾礦轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的資源，可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。這不僅有助于提升國家的綜合實(shí)力，還能為人民群眾帶來實(shí)實(shí)在在的利益。
再者，鐵尾礦的合理利用對(duì)于保障鐵資源供應(yīng)也具有重要意義。隨著全球鐵礦石市場的競爭加劇，鐵資源的穩(wěn)定供應(yīng)成為了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。通過提高尾礦中鐵元素的回收率，可以有效增加鐵資源的供應(yīng)量，從而確保國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需求。
一、鐵尾礦的現(xiàn)狀與問題
（一）鐵尾礦的產(chǎn)量與堆存量
隨著礦山的持續(xù)開采和鋼鐵行業(yè)的蓬勃發(fā)展，鐵尾礦的產(chǎn)量與堆存量呈現(xiàn)出不斷增長的態(tài)勢。我國作為世界上最大的鐵礦石生產(chǎn)和消費(fèi)國之一，鐵尾礦的年產(chǎn)生量尤為巨大，占據(jù)了尾礦總產(chǎn)生量的相當(dāng)比例。這些尾礦的堆積不僅占用了大量的土地資源，而且給環(huán)境管理和資源再利用帶來了巨大挑戰(zhàn)。
（二）鐵尾礦對(duì)環(huán)境的危害
鐵尾礦的大量堆積不僅是一個(gè)空間占用問題，更是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題。尾礦中含有多種重金屬元素，這些元素在特定的環(huán)境條件下可能通過地表徑流、地下徑流以及大氣揚(yáng)塵等方式釋放和遷移。地表徑流可以將尾礦中的有害物質(zhì)帶入周圍的水體，污染水源；地下徑流則可能導(dǎo)致地下水層的污染，影響地下水的質(zhì)量和安全性。此外，尾礦堆場在大風(fēng)天氣下容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，這些揚(yáng)塵不僅影響空氣質(zhì)量，還可能通過呼吸作用對(duì)人體健康造成危害。
更重要的是，尾礦中的重金屬元素一旦進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，將對(duì)植被、土壤等造成長期而深遠(yuǎn)的污染。重金屬在土壤中的積累會(huì)改變土壤的理化性質(zhì)，影響植物的生長發(fā)育，甚至通過食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體健康構(gòu)成潛在威脅。同時(shí)，尾礦堆場的穩(wěn)定性問題也不容忽視，一旦發(fā)生滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，將對(duì)周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。
二、鐵尾礦變廢為寶的途徑與方法
（一）鐵尾礦再選技術(shù)
1.再選技術(shù)的原理與方法
鐵尾礦再選技術(shù)是通過采用物理、化學(xué)或生物方法，對(duì)鐵尾礦進(jìn)行深度處理，以回收其中有價(jià)值的礦物的一種先進(jìn)技術(shù)。這些技術(shù)主要包括磁選法、重選法、浮選法和組合工藝等。磁選法利用礦物的磁性差異進(jìn)行分離；重選法則依據(jù)礦物密度的不同進(jìn)行分選；浮選法則是通過添加浮選藥劑，使目標(biāo)礦物與氣泡結(jié)合并上浮至水面，從而實(shí)現(xiàn)分離；組合工藝則是根據(jù)具體礦物特性，將上述方法優(yōu)化組合，以達(dá)到最佳的分選效果。
圖2 鐵尾礦再選工藝
2.再選技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益
通過鐵尾礦再選技術(shù)，不僅可以有效地回收尾礦中的有價(jià)礦物，降低礦產(chǎn)資源的開采成本，提高資源利用率，還能在再選過程中使產(chǎn)生的廢物得到有效處理，減少環(huán)境治理成本。此外，再選技術(shù)的實(shí)施還能有效減少尾礦的堆積量，降低對(duì)土地資源的占用，減輕對(duì)環(huán)境的污染壓力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。
圖3 鐵尾礦再選中的環(huán)保與生態(tài)恢復(fù)
（二）鐵尾礦在建筑材料領(lǐng)域的應(yīng)用
1.鐵尾礦制備建筑材料的可行性
鐵尾礦的化學(xué)成分與許多建筑材料的化學(xué)成分相似，因此具有作為建筑原材料的潛質(zhì)。通過科學(xué)配比和工藝處理，鐵尾礦可以轉(zhuǎn)化為性能優(yōu)良的建筑材料，既解決了尾礦處理問題，又拓寬了建筑材料的來源。
2.鐵尾礦在建筑材料中的具體應(yīng)用
鐵尾礦在建筑材料領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，包括制作鐵尾礦混凝土、鐵尾礦制磚、鐵尾礦保溫墻體材料以及鐵尾礦制備微晶玻璃等。這些鐵尾礦建筑材料不僅性能穩(wěn)定，而且具有良好的環(huán)保性能，能夠滿足不同建筑領(lǐng)域的需求。
3.鐵尾礦建筑材料的市場前景與經(jīng)濟(jì)效益
鐵尾礦建筑材料的市場前景廣闊，不僅能夠緩解鐵尾礦大量堆積而造成的環(huán)境污染、土地浪費(fèi)等問題，還能代替部分傳統(tǒng)建筑材料，節(jié)約生產(chǎn)成本。隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和政府對(duì)環(huán)保政策的支持，鐵尾礦建筑材料的市場需求將持續(xù)增長，帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
（三）鐵尾礦在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
1.鐵尾礦在土壤改良與肥料中的應(yīng)用
鐵尾礦中的某些成分具有改良土壤、提高土壤肥力的潛力。通過科學(xué)處理，可以將鐵尾礦轉(zhuǎn)化為土壤改良劑或肥料添加劑，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長。
2.鐵尾礦在礦山填充與路基材料中的應(yīng)用
鐵尾礦還可以作為礦山填充材料，用于提高礦山的穩(wěn)定性。同時(shí)，經(jīng)過改良的鐵尾礦也可以用于路基填筑，提高路基的承載力和穩(wěn)定性。這種應(yīng)用方式不僅解決了尾礦處理問題，還節(jié)約了其他填充材料的成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
三、鐵尾礦變廢為寶的成功案例
（一）國內(nèi)外成功案例介紹
1.國內(nèi)案例
四川攀枝花銀江水電站是國內(nèi)鐵尾礦資源化利用的成功案例之一。攀枝花地區(qū)擁有全國最大的釩鈦磁鐵礦，但同時(shí)也面臨著尾礦堆積的嚴(yán)重問題。銀江水電站在建設(shè)過程中，創(chuàng)新性地采用了鐵尾礦作為主要骨料來建造大壩主體混凝土。這一舉措不僅解決了尾礦堆積問題，還降低了大壩建設(shè)成本，提高了大壩的綜合性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，銀江水電站大壩主體以鐵尾礦為骨料的結(jié)構(gòu)混凝土使用量接近3萬噸，首次實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模“尾礦筑壩”。這一成功案例為水利工程探索了一條可行的“固廢再利用”綠色發(fā)展之路。
2.國外案例
在國外，鐵尾礦資源化利用的成功模式通常包括鐵尾礦再選、尾礦制備建筑材料、尾礦填充與生態(tài)恢復(fù)等。一些國家通過先進(jìn)的物理、化學(xué)或生物方法，對(duì)鐵尾礦進(jìn)行再選，回收其中有價(jià)值的礦物。同時(shí)，他們還將鐵尾礦用于制備各種建筑材料，如混凝土、磚塊等，以減少對(duì)傳統(tǒng)原材料的依賴。此外，尾礦填充與生態(tài)恢復(fù)也是國外鐵尾礦資源化利用的重要手段，通過填充廢棄礦坑和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了尾礦的有效利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
（二）案例分析與評(píng)價(jià)
1.四川攀枝花銀江水電站尾礦筑壩案例分析
技術(shù)效益：銀江水電站通過采用鐵尾礦作為主要骨料來建造大壩主體混凝土，實(shí)現(xiàn)了尾礦的有效利用。這一技術(shù)不僅解決了尾礦堆積問題，還提高了大壩的綜合性能。長江科學(xué)院建筑材料團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長期研究，找到了既能克服鐵尾礦缺點(diǎn)又能發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)的混凝土配比，使得以鐵尾礦為主要骨料的混凝土各項(xiàng)性能均達(dá)到大壩的設(shè)計(jì)要求。
經(jīng)濟(jì)效益：銀江水電站尾礦筑壩的成功實(shí)施，降低了大壩建設(shè)成本。鐵尾礦作為骨料的使用，減少了對(duì)傳統(tǒng)原材料的依賴，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時(shí)，這一舉措還帶動(dòng)了當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如尾礦處理、建筑材料生產(chǎn)等。
環(huán)境效益：銀江水電站尾礦筑壩的成功實(shí)施，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生了積極影響。通過利用尾礦作為建筑材料，減少了尾礦的堆積量，降低了對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，大壩的建設(shè)還改善了當(dāng)?shù)氐乃Y源利用狀況，提高了水資源的利用效率。
2.綜合評(píng)價(jià)
四川攀枝花銀江水電站尾礦筑壩的成功案例，展示了鐵尾礦資源化利用的巨大潛力和廣闊前景。通過技術(shù)創(chuàng)新和綜合利用，鐵尾礦不僅可以變廢為寶，還可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。這一成功案例為國內(nèi)外其他地區(qū)的鐵尾礦資源化利用提供了有益的借鑒和啟示。同時(shí)，我們也應(yīng)該看到，鐵尾礦資源化利用仍面臨諸多挑戰(zhàn)和問題，如技術(shù)瓶頸、資金投入、政策支持等。因此，我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和政策引導(dǎo)，推動(dòng)鐵尾礦資源化利用的深入發(fā)展。
四、鐵尾礦變廢為寶的挑戰(zhàn)與對(duì)策
（一）技術(shù)挑戰(zhàn)
鐵尾礦的粒度細(xì)與共生關(guān)系復(fù)雜：鐵尾礦的粒度通常較細(xì)，且其中的礦物共生關(guān)系復(fù)雜，這使得尾礦的再選難度大大增加。細(xì)粒度的尾礦在選礦過程中難以有效分離，而復(fù)雜的共生關(guān)系則可能導(dǎo)致有用礦物與脈石礦物緊密嵌布，難以通過常規(guī)的選礦方法實(shí)現(xiàn)有效回收。
鐵尾礦建筑材料的性能提升：雖然鐵尾礦可以用作建筑材料的原料，但其性能往往受到尾礦成分、粒度等因素的影響。如何進(jìn)一步提升鐵尾礦建筑材料的性能，以滿足不同領(lǐng)域?qū)ㄖ牧系男枨?，是?dāng)前面臨的一大技術(shù)挑戰(zhàn)。
（二）對(duì)策與建議
鐵尾礦再選技術(shù)的研發(fā)：針對(duì)鐵尾礦粒度細(xì)、共生關(guān)系復(fù)雜的特點(diǎn)，應(yīng)加大再選技術(shù)的研發(fā)力度。通過研發(fā)新的選礦工藝和設(shè)備，提高尾礦中有用礦物的回收率。例如，可以采用強(qiáng)磁選、浮選及重-磁-浮聯(lián)合流程等多種技術(shù)手段，對(duì)尾礦進(jìn)行高效分離和回收。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)尾礦中有價(jià)元素的綜合回收利用研究，以實(shí)現(xiàn)尾礦資源的高值化利用。
鐵尾礦建筑材料的研發(fā)與應(yīng)用：為了提升鐵尾礦建筑材料的性能，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)研發(fā)工作。通過優(yōu)化尾礦的配比和制備工藝，開發(fā)出性能優(yōu)越、應(yīng)用范圍廣泛的鐵尾礦建筑材料。例如，可以利用鐵尾礦制備高性能混凝土、保溫隔熱隔聲板等新型建筑材料。同時(shí)，還應(yīng)積極拓展鐵尾礦建筑材料的應(yīng)用領(lǐng)域，如將其用于道路建設(shè)、城市綠化等領(lǐng)域，以推動(dòng)鐵尾礦的廣泛應(yīng)用。
相關(guān)政策法規(guī)：為了鼓勵(lì)企業(yè)積極參與鐵尾礦的綜合利用，政府應(yīng)完善相關(guān)政策法規(guī)。例如，政府還可以建立尾礦綜合利用的示范項(xiàng)目和產(chǎn)業(yè)基地，以推動(dòng)鐵尾礦綜合利用技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
產(chǎn)學(xué)研用合作：為了加快鐵尾礦綜合利用技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)程，應(yīng)推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用合作。通過加強(qiáng)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和政府之間的合作與交流，共同開展尾礦綜合利用技術(shù)的研發(fā)和推廣工作。這不僅可以提高尾礦綜合利用技術(shù)的創(chuàng)新能力和水平，還可以促進(jìn)尾礦綜合利用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
圖11 鐵尾礦重選-磁選聯(lián)合工藝
五、結(jié)論與展望
（一）結(jié)論
鐵尾礦作為礦業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，長期以來被視為環(huán)境的負(fù)擔(dān)。然而，隨著人們對(duì)資源循環(huán)利用認(rèn)識(shí)的加深和科技的進(jìn)步，鐵尾礦的變廢為寶已成為可能，并取得了顯著的成就。
鐵尾礦的變廢為寶不僅有助于緩解資源短缺問題，還能有效減少環(huán)境污染。通過先進(jìn)的選礦技術(shù)和綜合利用手段，鐵尾礦中的有用成分得以回收，轉(zhuǎn)化為各種高附加值的產(chǎn)品，如建筑材料、陶瓷原料、化工原料等。這不僅提高了資源的利用效率，還降低了對(duì)原生礦產(chǎn)資源的開采壓力，有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
同時(shí)，鐵尾礦的綜合利用也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。政府和企業(yè)對(duì)鐵尾礦綜合利用的重視和投入，促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。
（二）展望
展望未來，隨著科技的進(jìn)步和政策的推動(dòng)，鐵尾礦的綜合利用將呈現(xiàn)出更加廣泛和深入的發(fā)展趨勢。
一方面，隨著科技的不斷發(fā)展，新的選礦技術(shù)和綜合利用手段將不斷涌現(xiàn)，使得鐵尾礦中有用成分的回收率和利用率得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，新型建筑材料、環(huán)保材料等領(lǐng)域的快速發(fā)展，也將為鐵尾礦的綜合利用提供更多的應(yīng)用場景和市場機(jī)會(huì)。
另一方面，政府將繼續(xù)加大對(duì)鐵尾礦綜合利用的政策支持力度，出臺(tái)更加優(yōu)惠的稅收、資金補(bǔ)貼等激勵(lì)措施，鼓勵(lì)企業(yè)積極參與鐵尾礦的綜合利用。同時(shí)，加強(qiáng)監(jiān)管力度，確保鐵尾礦的綜合利用過程符合環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。
因此，我們有理由相信，在未來的發(fā)展中，鐵尾礦將真正實(shí)現(xiàn)變廢為寶，為我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，鐵尾礦的綜合利用將成為推動(dòng)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的重要力量。（蘇志軍 高維度地質(zhì)科技）
