低品質(zhì)銅尾礦環(huán)境影響及完善策略分析

裴秀戈 楊俊祥

【摘要】銅礦開采過程中，會(huì)累積大量尾礦。若長(zhǎng)期堆放，不進(jìn)行針對(duì)性處理，會(huì)造成部分化學(xué)元素遷移，對(duì)地表水、地下水、土壤等產(chǎn)生影響，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到破壞。相關(guān)調(diào)查表明，我國(guó)多數(shù)銅礦開采過程中，存在大量低品位表外礦、氧化礦等被廢棄的現(xiàn)象，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)也讓周圍環(huán)境受到了損害?；诖耍疚姆治隽说推焚|(zhì)銅尾礦對(duì)環(huán)境的影響，并提出了相關(guān)完善策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】銅尾礦；環(huán)境影響；回收利用

1.銅尾礦管理概述

相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)每年銅尾礦營(yíng)運(yùn)費(fèi)用巨大，但銅尾礦利用率僅為7%左右，國(guó)內(nèi)銅尾礦回收率超過70%以上的企業(yè)僅占2%[1]，由此可見我國(guó)銅尾礦回收利用水平較低，整體形勢(shì)較為嚴(yán)峻。作為有色金屬礦產(chǎn)的重要構(gòu)成，銅尾礦具有極大的開發(fā)價(jià)值。對(duì)銅尾礦進(jìn)行綜合利用，不但可以緩解銅礦資源壓力，也可降低環(huán)境危害，讓生態(tài)建設(shè)與礦產(chǎn)資源開發(fā)同步發(fā)展。目前，利用率不高、利用深度低、利用方式單一等問題已經(jīng)成為銅尾礦資源開發(fā)、回收利用的主要問題。單一性的銅尾礦利用方式并不能緩解資源壓力與環(huán)境壓力，只有通過綜合利用開發(fā)，才能將銅尾礦的潛在價(jià)值發(fā)掘出來，并降低其所帶來的環(huán)境威脅，使其“變廢為寶”。

2.銅尾礦對(duì)環(huán)境影響分析

2.1占用土地資源

銅礦露天開采過程中，產(chǎn)出一噸礦石，需要削離將近5至10噸的覆蓋巖土。銅尾礦與這些巖土堆存在一起，會(huì)占據(jù)大量土地資源，長(zhǎng)期堆放會(huì)給周邊生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。部分尾礦及廢石由于管理不當(dāng)，受自然氣候影響，可能會(huì)形成潰壩或泥石流。一旦出現(xiàn)此類情況，將會(huì)導(dǎo)致周圍土地大面積破壞，并影響周圍水體質(zhì)量，甚至造成人員傷亡，后果不堪設(shè)想。

2.2影響生態(tài)

銅尾礦長(zhǎng)期露天存放會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣候、地表環(huán)境等產(chǎn)生一定程度影響，如土壤污染、水源污染等，可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物種群遷移，造成生物鏈不良反應(yīng)。礦區(qū)周圍地表植被受銅尾礦壓迫，會(huì)出現(xiàn)大面積破壞，并出現(xiàn)水土流失，造成區(qū)域性氣候變異[2]。若受到風(fēng)力或雨水作用，可能會(huì)造成銅尾礦發(fā)生滑坡、泥石流等。這種生態(tài)影響是不可逆的，短時(shí)間內(nèi)，植被資源難以恢復(fù)到正常狀態(tài)。另外，銅尾礦粉末受到風(fēng)力作用，會(huì)在空氣中漂浮，對(duì)大氣造成污染，甚至?xí)l(fā)沙塵暴。

2.3毒性物質(zhì)

銅尾礦中含有多種重金屬元素如鉛、鉻、汞、鉬等，并存在部分放射性物質(zhì)。受到雨水作用，部分重金屬毒性物質(zhì)會(huì)匯入地表水，并滲透地下，對(duì)地下水產(chǎn)生污染，造成水環(huán)境破壞，給農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)等帶來影響。甚至部分毒性物質(zhì)由于未完全處理，會(huì)經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體，影響生命健康。

3.銅尾礦再利用分析

3.1提煉有價(jià)金屬

銅尾礦是一種良好的二次資源。開發(fā)過程中首先應(yīng)對(duì)銅尾礦進(jìn)行物化分析，掌握銅尾礦中的有價(jià)成分含量，然后再進(jìn)行篩選，并將其中的有價(jià)成分提煉出來。相對(duì)于原礦而言，尾礦已磨細(xì)，可從一定程度上降低開發(fā)成本。相關(guān)研究中表明，對(duì)銅尾礦先進(jìn)行脫硫處理，再采取選礦工藝進(jìn)行回收可獲得硫精礦、二氧化鎢等；用硫酸及生物方法對(duì)銅渣進(jìn)行處理，可提取銅（含量為0.13%）與鋅（含量為3.69%）[3]；采取分級(jí)沉淀技術(shù)對(duì)硫化銅尾礦進(jìn)行處理，可得到錳、鐵、鋅等多種礦物。另外，少數(shù)銅尾礦還會(huì)伴有金、銀、鉬等貴金屬礦物?？傊?，銅尾礦中含有大量礦物資源，潛在價(jià)值極大，尾礦開發(fā)應(yīng)得到重視。

3.2非金屬物質(zhì)回收

除金屬礦物外，銅尾礦中還含有大量非金屬礦物，如孔雀石、硅孔雀石、硫礦、石英、蛋白石、電氣石、白云母、高嶺石等。另外，還有少量方解石、白云石等。通過提取工藝，可將這些非金屬礦物充分提取出來，得到可利用資源。同時(shí)，可降低環(huán)境中的尾礦排放量。

3.3制備其他材料

對(duì)銅尾礦進(jìn)行加工處理，可制備出其他材料，供于建筑行業(yè)使用。例如，將銅尾礦、礦渣、水泥熟料、風(fēng)積砂等按照一定比例混合可制備加氣混凝土（絕干密度為610kg/m2，抗壓強(qiáng)度為4.0MPa）[4]；于堿性條件下，采取礦物聚合方法對(duì)銅尾礦進(jìn)行加壓處理，并進(jìn)行加熱固化，可得到環(huán)境友好型免燒磚；將銅尾礦制備水泥配料，其性能較普通配料更優(yōu)。銅尾礦中礦物晶形較為發(fā)育，且礦物相較為豐富，可加速結(jié)晶，無需二次煅燒便可達(dá)到初期強(qiáng)度；利用篩分技術(shù)對(duì)銅尾礦進(jìn)行處理，可制備涂料延展劑。相對(duì)于傳統(tǒng)延展劑而言，該延展劑耐磨性、強(qiáng)度性能更優(yōu)；從銅尾礦中所提煉的重晶石、硅灰石、螢石等用作制備水泥，在熟料煅燒過程中可起到礦化劑作用。另外，銅尾礦中加入碳酸鈉、砂巖、碳粉、石灰石機(jī)鐵渣等，經(jīng)特殊處理后可得到性能優(yōu)良的飾面玻璃；利用特殊工藝處理，還能制作成陶瓷工藝品或陶瓷用具。

3.4回填與復(fù)墾

對(duì)銅尾礦進(jìn)行合適處理后，可將其轉(zhuǎn)變?yōu)榱己玫牟傻V區(qū)填充材料。同時(shí)，可適當(dāng)篩選部分尾礦填充地進(jìn)行土地復(fù)墾，讓土地資源得到利用。有研究表明，對(duì)銅尾礦進(jìn)行生物處理，可讓銅尾礦成為良好的作物生長(zhǎng)地。例如，用巢湖底泥對(duì)銅尾礦進(jìn)行改造，可為豆科植物提供一個(gè)良好生長(zhǎng)環(huán)境；對(duì)銅尾礦進(jìn)行堆肥處理，可改善銅尾礦土壤物化性質(zhì)，利于芥菜等植物生長(zhǎng)。另外，將污泥置于銅尾礦土壤中，可改善土壤中的微生物質(zhì)量，并可通過種植大豆起到持續(xù)性修復(fù)作用。

4.結(jié)語

廢棄低品質(zhì)銅尾礦不僅會(huì)占用土地資源，而且會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，給人群生命健康帶來一定程度威脅。事實(shí)上，銅尾礦當(dāng)中蘊(yùn)藏著豐富的資源，具有極大的潛在價(jià)值。對(duì)其進(jìn)行綜合性開發(fā)，可提升資源利用率，并對(duì)環(huán)境生態(tài)起到間接性保護(hù)作用，應(yīng)給予重視。

參考文獻(xiàn)

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