楊志明 陳向榮 陳 霏

廣西建材科研設(shè)計(jì)院（530022）

高嶺土尾礦綜合開發(fā)利用前景探討

楊志明 陳向榮 陳 霏

廣西建材科研設(shè)計(jì)院（530022）

高嶺土作為一種重要的非金屬性礦藏，是包括造紙、化工、陶瓷、醫(yī)藥、國(guó)防等在內(nèi)的幾十個(gè)行業(yè)所必需的礦物原料。當(dāng)前在高嶺土的開發(fā)過(guò)程中普遍存在尾礦污染、資源浪費(fèi)、尾礦庫(kù)安全等基本問題，在分析我國(guó)尾礦實(shí)際的同時(shí)，對(duì)比論述了尾礦開發(fā)與綜合利用的前景及意義，并在此基礎(chǔ)上探討了促進(jìn)高嶺土尾礦綜合開發(fā)利用的可行性策略。

高嶺土；尾礦；開發(fā)應(yīng)用

0 引言

高嶺土作為我國(guó)重要的非金屬性礦藏，被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，其有效利用的程度及開采應(yīng)用效率在一定程度上影響著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。尤其是對(duì)高嶺土的深層次加工與綜合利用方面尚存在技術(shù)性困境，高嶺土尾礦問題更是成為制約其有效利用的關(guān)鍵性因素。在當(dāng)前資源開發(fā)與綜合利用的新形勢(shì)下，通過(guò)改進(jìn)礦藏開發(fā)與利用理念，不斷探索新興資源運(yùn)用方式，提升高嶺土尾礦利用效率是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

1 我國(guó)高嶺土尾礦資源現(xiàn)狀及其負(fù)面影響

1.1 選冶技術(shù)發(fā)展不平衡及其資源浪費(fèi)

高嶺土資源本身也是一種非可再生的耗竭性資源，當(dāng)前對(duì)高嶺土資源的開發(fā)與利用是建立在已有資源存量的基礎(chǔ)上，富含高嶺土資源的區(qū)域經(jīng)濟(jì)在很大程度上依賴于資源消耗產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)際上，同其他礦產(chǎn)資源一樣，高嶺土資源的存量也非常有限，對(duì)其開發(fā)利用需要綜合考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期發(fā)展與需要，以消耗為主導(dǎo)的資源利用方式會(huì)直接加劇資源的迅速枯竭。目前，國(guó)內(nèi)外各個(gè)行業(yè)對(duì)高嶺土資源的需求量正在不斷增加，高嶺土資源的具體應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，從傳統(tǒng)的陶瓷、造紙等一般性行業(yè)開始向新型化工行業(yè)發(fā)展，而我國(guó)高嶺土選冶技術(shù)并未呈現(xiàn)出同步的發(fā)展態(tài)勢(shì)，更多地表現(xiàn)出區(qū)域間選冶技術(shù)上的不平衡性與差異性。

1.2 尾礦環(huán)境污染問題突出

高嶺土尾礦問題是制約其資源利用效率的重要因素之一。導(dǎo)致高嶺土尾礦問題突出的原因一方面來(lái)自于區(qū)域資源利用觀念及執(zhí)行力層面，另一方面是由于高嶺土現(xiàn)有選冶技術(shù)的限制性。從區(qū)域資源開發(fā)利用理念及其執(zhí)行過(guò)程看，由于受當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及資源認(rèn)知程度的影響，很多地區(qū)在高嶺土資源利用中缺乏科學(xué)的資源管理意識(shí)，以大量的損耗資源為代價(jià)片面追求經(jīng)濟(jì)效益的快速提升，使得高嶺土資源利用尚處于初級(jí)階段，其深層次性質(zhì)的應(yīng)用價(jià)值長(zhǎng)期被忽視。同時(shí)，高嶺土資源利用技術(shù)的非均衡性也直接制約著資源的利用效率，大量的礦藏價(jià)值以尾礦的形式存在，不僅造成資源的浪費(fèi)，新的尾礦庫(kù)的不斷增加對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成污染與危害。

1.3 尾礦庫(kù)存在大量的安全隱患

高嶺土尾礦庫(kù)是用以堆積高嶺土礦石選別后排出的尾礦及其廢渣的場(chǎng)所，其投資運(yùn)行過(guò)程中的耗費(fèi)十分巨大。高嶺土尾礦不僅在數(shù)量上呈現(xiàn)逐年激增的態(tài)勢(shì)，同時(shí)摻雜在尾礦水中的大量工業(yè)藥劑如果處理失當(dāng)，也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。尾礦庫(kù)作為礦山選址及礦廠生產(chǎn)的必要設(shè)施每年都需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力資源隨著高嶺土需求及應(yīng)用領(lǐng)域的增加,新的尾礦庫(kù)不斷增加，其尾礦庫(kù)安全問題也變得極為重要。目前很多地區(qū)都存在尾礦安全隱患,例如尾礦庫(kù)超期或超負(fù)荷使用，尾礦庫(kù)建設(shè)與維護(hù)上的不規(guī)范性等，一旦發(fā)生尾礦庫(kù)安全問題，必將會(huì)對(duì)周遭環(huán)境及居民生活等造成嚴(yán)重威脅。

2 尾礦二次資源利用的前景及重要性

2.1 尾礦是潛力巨大的未來(lái)礦產(chǎn)開發(fā)領(lǐng)域

受我國(guó)當(dāng)前高嶺土資源開發(fā)及利用技術(shù)的限制，高嶺土尾礦中尚存在大量的價(jià)值性礦藏亟需被發(fā)現(xiàn)和合理利用，對(duì)尾礦的二次開發(fā)與利用是未來(lái)國(guó)內(nèi)外礦業(yè)發(fā)展的重要研究領(lǐng)域。實(shí)際上，我國(guó)的自然礦產(chǎn)資源中的絕大多數(shù)都是共伴生礦，也就是說(shuō)在礦產(chǎn)選別過(guò)程中忽視的大量?jī)r(jià)值性礦藏極有可能附著在各種固體廢棄物上?，F(xiàn)有的資源開發(fā)及利用技術(shù)一般只停留在對(duì)主要礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用上，并未就礦產(chǎn)的深層次結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行深入研究與提取，導(dǎo)致大量的尾礦產(chǎn)生及資源的浪費(fèi)。

2.2 尾礦綜合利用可以提升現(xiàn)有資源的利用效率

尾礦的綜合利用可以有效提升礦產(chǎn)資源利用效率，從資源節(jié)約及創(chuàng)新性利用兩個(gè)層面提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益。高嶺土尾礦綜合利用形式并不相同，而是需要嚴(yán)格對(duì)尾礦化學(xué)性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行分析與測(cè)定，在此基礎(chǔ)上確定尾礦可利用的形式及程度，從而極大程度上降低尾礦堆積產(chǎn)生的資源浪費(fèi)及安全問題，并為高嶺土開發(fā)利用創(chuàng)造新的應(yīng)用價(jià)值。

3 促進(jìn)高嶺土尾礦綜合利用的可行性策略

3.1 大力提高尾礦再選綜合回收技術(shù)

由于尾礦組成及結(jié)構(gòu)性質(zhì)上的復(fù)雜性，對(duì)于高嶺土尾礦的綜合利用需要以強(qiáng)大的技術(shù)性支持為基礎(chǔ)，加大在礦產(chǎn)選別上的技術(shù)性投入，大力提高尾礦再選綜合回收技術(shù)。高嶺土尾礦綜合利用不僅包括對(duì)尾礦潛在礦藏價(jià)值的再選與再測(cè)定，不斷回收與利用可用的礦藏成分，同時(shí)也包括對(duì)非可選尾礦的處理過(guò)程，即通過(guò)對(duì)不可再選的尾礦進(jìn)行物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的分類與整理，按照其性質(zhì)特征選取相似替代材料進(jìn)行重新利用的過(guò)程。

3.2 提升尾礦作為建筑材料的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)

高嶺土尾礦是高嶺土開采加工過(guò)程中分離出來(lái)的廢棄物，目前常采取的方法是按照尾礦庫(kù)的地形特征進(jìn)行回填復(fù)墾,這種方法看似簡(jiǎn)便易行，也能夠在一定程度上緩解尾礦庫(kù)的安全隱患及大量的土地占用等問題，但實(shí)際上并未真正對(duì)尾礦進(jìn)行合理利用。在尾礦處理中，需要嚴(yán)格根據(jù)尾礦的物理及化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類使用及回收，例如將高嶺土尾礦應(yīng)用于建筑材料生產(chǎn)中。廣西建材科研設(shè)計(jì)院在對(duì)高嶺土尾礦進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，利用其SiO2含量高的特點(diǎn)，用高嶺土尾礦替代普通河砂作為主要原料生產(chǎn)加氣混凝土砌塊，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源化利用。

3.3 利用尾礦制作土壤改良劑等技術(shù)性創(chuàng)新

高嶺土尾礦中仍然含有大量的可利用礦產(chǎn)成分，這些共伴生礦物的成分組成及數(shù)量也存在較大的差異性，如果能夠合理利用尾礦中的鋁硅酸鹽礦物的物化特性，或者能夠以一定的技術(shù)性手段改進(jìn)礦物成分的性質(zhì)，便可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等效益。從高嶺土尾礦的鋁硅酸鹽礦物組成看，其中大量的微量元素可以被合理的應(yīng)用到土壤改良過(guò)程中，進(jìn)而提升土壤中所需的微量元素，提升土壤肥力。長(zhǎng)春金世紀(jì)公司在利用尾礦改良土壤成分上取得重大進(jìn)展，其研究表明，少量尾礦的加入能夠顯著性改變?cè)械耐寥澜Y(jié)構(gòu)及成分特征，有效地補(bǔ)充土壤中缺失的元素，并且在實(shí)際操作中也較為簡(jiǎn)便易行，成本較低。

3.4 從管理、利益等層面構(gòu)建尾礦綜合利用激勵(lì)機(jī)制早在20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)政府已經(jīng)關(guān)注尾礦資源的綜合利用，而各地區(qū)的政策執(zhí)行力明顯不足，并在地區(qū)間存在較大差異。從高嶺土行業(yè)發(fā)展來(lái)看，各地區(qū)或礦廠在高嶺土開發(fā)利用中仍然存在短期性思維，過(guò)于重視當(dāng)前利益，以資源消耗性換取經(jīng)濟(jì)效益的提升，這種開發(fā)管理理念顯然是不能長(zhǎng)久的。同時(shí)，政府部門在監(jiān)管尾礦綜合利用方面存在信息不對(duì)稱等監(jiān)管困境，加上尾礦綜合處理在短期看來(lái)很難為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，甚至有可能造成大量的生產(chǎn)成本，尾礦綜合處理難以收到良好的治理成效。政府部門應(yīng)該不斷完善對(duì)尾礦綜合利用政策的監(jiān)督激勵(lì)機(jī)制,從高嶺土礦業(yè)發(fā)展實(shí)際出發(fā)，從管理、利益等相關(guān)層面構(gòu)建具體、有效的尾礦綜合利用激勵(lì)機(jī)制，以資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展作為指導(dǎo)思想，全面提升尾礦綜合利用的執(zhí)行力度與效率。

4 小結(jié)

高嶺土尾礦綜合利用是未來(lái)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與重要領(lǐng)域，也是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然要求。當(dāng)前我國(guó)高嶺土尾礦開發(fā)尚處于初級(jí)階段，在尾礦綜合利用上缺乏足夠重視與資源投入。積極轉(zhuǎn)變礦產(chǎn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用手段，構(gòu)建完善的尾礦綜合利用制度框架與管理體系，是提升我國(guó)高嶺土尾礦利用效率，形成無(wú)尾礦工藝的重要措施。

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廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目：合同編號(hào)2011GXNSFA018039