海南省礦山廢石綜合利用研究

（海南省九三四地質(zhì)大隊 海南海口570206）

（海南省九三四地質(zhì)大隊 海南?？?70206）

海南省以國際旅游島建設(shè)為總抓手，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，堅持保護生態(tài)環(huán)境，走科學(xué)發(fā)展綠色崛起之路，通過對海南省礦山廢石資源現(xiàn)狀綜合研究，提出礦山廢石資源化綜合利用價值及措施，尋找解決礦山廢石堆放占用土地及已引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等問題對策，推進構(gòu)建綠色礦山，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護、礦產(chǎn)資源綜合利用和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

礦山廢石綜合利用

1 海南省礦產(chǎn)資源及礦山廢石資源概況

礦山廢石是在礦山開采過程中排出的無工業(yè)價值的礦體圍巖和夾石，是礦山固體廢物的一種。對于露天開采，就是剝離下來的礦體表面圍巖；對于井下開采，就是掘進時采出的不能作為礦石使用的夾石。用于堆放礦山廢石的場地稱之為排土場。在礦山開采過程中，無論是露天開采剝離地表土層和覆蓋巖層，還是地下開采開掘大量的井巷，必然產(chǎn)生大量廢石。

海南省礦產(chǎn)資源較豐富，已發(fā)現(xiàn)各類礦種88種，占全國已發(fā)現(xiàn)礦種數(shù)168種的51.8%。經(jīng)評價探明資源儲量的礦種有56種、產(chǎn)地426處，其中大型礦床67處，中型礦床120處，小型礦床239處。探明儲量位于全國前列的優(yōu)勢礦產(chǎn)有天然氣、玻璃用砂、鈦鐵砂礦、鋯英石砂礦、寶石、富鐵礦、鋁土礦（三水型）、飾面用花崗巖、飲用天然礦泉水和熱礦水等。目前，海南省開采的礦種主要有鐵礦、金礦、鋯鈦礦、高嶺土礦、石英砂礦、水泥灰?guī)r、鉬礦、鉛鋅礦、鈷銅礦、螢石礦、石墨礦等，開采礦山主要分布在海南省東北部的文昌縣以及西南部的昌江縣、東方市境內(nèi)。其中礦山廢石排放量較多的礦種主要為鐵礦和金礦，涉及到的礦山主要有昌江縣石碌鐵礦、土外山金礦，樂東縣抱倫金礦，東方市北牛、紅甫門嶺、抱板金礦，瓊中縣什統(tǒng)螢石礦，以及各市縣的石灰?guī)r礦、砂礦等。通過對海南省內(nèi)規(guī)模較大的礦山調(diào)查了解，礦山開采所產(chǎn)生的廢石基本上都比較規(guī)范的堆放在排土場，且堆存量大。

2 礦山廢石的特點及潛在危害

礦山廢石一般具有排放量大，組成復(fù)雜；對生態(tài)環(huán)境具有破壞和污染；處理處置方式多元；處理花費大、見效慢、綜合利用率低、資源浪費明顯等特點。礦山廢石的大量堆存，不僅侵占大量土地，破壞自然景觀，形成重要危險源，而且其成分十分復(fù)雜，含有多種有害成分甚至放射性物質(zhì)，可污染礦區(qū)和周圍環(huán)境，構(gòu)成嚴重的社會公害。礦山廢石的潛在危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）資源浪費。礦山廢石的危害，首先突出的表現(xiàn)在于對大量土地資源的占用和破壞上，造成資源浪費和經(jīng)濟損失。

（2）污染環(huán)境。礦山廢石的大量排放，特別是金屬礦山廢石的大量排放，會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

（3）破壞生態(tài)平衡。礦山廢石占據(jù)大片地表面積，超過生態(tài)環(huán)境承載能力，直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如果堆存不當(dāng)，易加劇水土流失，引起生物鏈的不良反應(yīng)，動物種群的遷移，導(dǎo)致大面積的地表變態(tài)，也引起了小區(qū)域的氣候變異。

（4）引發(fā)地質(zhì)與工程災(zāi)害。礦山廢石的長期堆放，不僅在經(jīng)濟上造成巨大的損失，還會誘發(fā)重大的地質(zhì)與工程災(zāi)害。規(guī)模較大的廢石堆在風(fēng)力、水力、重力等自然力的作用下，容易引起滑坡、塌落，雨水量大時易導(dǎo)致泥石流的發(fā)生。

3 礦山廢石的分類

在綜合研究前人對礦山廢石分類評價的基礎(chǔ)上，通過采集有代表性的礦山廢石樣品進行測試分析，確定其有用組分含量，從回收或再回收利用有用組分可能性的角度出發(fā)，根據(jù)當(dāng)前礦石加工選礦性能等經(jīng)濟技術(shù)評判指標(biāo)，對礦山廢石可進行如下分類：

（1）當(dāng)前經(jīng)濟技術(shù)條件下，可再回收利用有用組分的廢石。這一類礦山廢石是指廢石中有用組分的品位應(yīng)大于工業(yè)工藝可回收的有用組分的最低品位。針對該類廢石還要重點研究礦石加工選礦性能，優(yōu)化工藝，獲得更好的經(jīng)濟效益。

（2）未來時期內(nèi)，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，具有再回收利用有用組分前景，需要保存的廢石。這類廢石也稱為有再回收利用前景的廢石，因為隨著加工工藝的進步，及對該種原料需求量的可能增長，會帶來一定的經(jīng)濟效益。

（3）當(dāng)前及未來一段時期內(nèi)，均無法進行再回收利用有用組分的廢石。該類廢石也是當(dāng)前礦山廢石排放的主體，一般情況下可按建筑工業(yè)可能原料進行評價，其各項指標(biāo)性能要符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 礦山廢石的資源化綜合利用

結(jié)合海南省礦山廢石資源現(xiàn)狀，建議以下幾種綜合利用途徑。

（1）提取有價成分：廢石中的有價金屬很多，特別是近礦體的礦化廢石，目前提取的主要有銅、金等比較昂貴的金屬。

（2）廢石用作井下充填料：用廢石回填礦山井下采空區(qū)，是廢石利用中經(jīng)濟又常用的方法?；靥畈煽諈^(qū)有兩種途徑，一是直接回填，將上部中段的廢石直接排入下部中段的采空區(qū)，這樣可以節(jié)省大量的提升費用，無需占地，大部分的礦山都采用了這種回填方法。另一種方法則是將廢石提升至地表后，進行適當(dāng)?shù)钠扑榧庸?，用尾礦和水泥拌合后回填采空區(qū)，這種方法安全性好，但處理成本較高。

（3）用作建筑材料：礦山廢石可以用作高速公路、鐵路、城鎮(zhèn)建設(shè)、圍海造地等開發(fā)建設(shè)的建筑材料，但是石料在使用之前，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)進行毒浸實驗、物理機械性能測試和放射性檢測等，對用于圍填海工程的還要進行圍填海工程充填物質(zhì)成分限值檢測，檢測結(jié)果要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可使用。

（4）利用廢石填埋露天坑復(fù)田：就是將廢石排放到過去已有的露天坑，再覆蓋上一定厚度的可耕土以使其成為可耕地。這是一些礦山正在采用的辦法，但要注意沉降期對地表環(huán)境的影響。

此外，有些礦山廢石還可以代替粘土，生產(chǎn)硅酸鹽水泥和低堿水泥。有的礦山企業(yè)利用礦山廢石生產(chǎn)微晶玻璃和水處理混凝土等。只要礦山認真試驗、研究，礦山廢石資源是可以得到充分利用的。

[1]郭敏盧業(yè)授賈志紅鐘自佳.我國大宗尾礦廢石資源化對策研究.海洋地質(zhì)與第四系地質(zhì)，2009，18（4）：35～37.

[2]趙芯 林積泉 林彰文.海南省礦山固體廢物重金屬環(huán)境影響分析.工業(yè)安全與環(huán)保，2015，41（3）：18～20.

[3]李莉.礦產(chǎn)資源綜合利用的研究與對策.現(xiàn)代礦業(yè)，2009，6，5～9.

[4]王賢來 姚維信 王虎 喬登攀 程偉華 張磊.礦山廢石全尾砂充填研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.中國礦業(yè)，2011，20（9）：76～79.

海南省礦山廢石綜合利用研究

■林明坤 朱軍 齊文濤

X936[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-332-1

林明坤（1983～），男，工程師，研究方向為地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查。