尾矿中重金属浸出分析与治理综述

王洋洋

摘要：尾矿中含有的重金属污染物在大气降水淋滤、植物根系分泌物螯合吸收作用下极易导致土壤、地下水污染问题及农业安全问题，尾款中不仅含有高浓度的氰化物、砷等污染物，还含有其他科综合回收的有价金属，本文对污染物浸出特性的分析与研究是确定重金属污染的重要基础，通过对尾矿样品中含量的测定，既可以确定尾矿的回收利用价值又可以明确尾矿中污染物是否超过我国危险废物鉴别标准，为尾矿资源的合理开发利用和环境管理工作提供数据支撑。

关键词：企业选冶后剩余的尾矿;浸出;治理

前言

矿产资源是不可再生资源，随着社会发展对矿产资源的不断增长，人们对矿产资源不断开发，矿产资源日益枯竭，加之矿产资源开发过程中对环境造成的危害，使人们认识到保护矿产资源保护环境对社会经济可持续发展的重要意义，促使人们从充分保护、合理开发和综合利用资源入手。选矿中分选作业的产物之一，其中有用目标组分含量最低的部分称为尾矿。尾矿是有待挖潜的宝藏，尾矿并不是完全无用的废料，往往含有可作其他用途的组分，可以综合利用。专家认为，我国矿业循环经济当前的任务就是要开发利用长期搁置的大量尾矿。实现无废料排放，是矿产资源得到充分利用和保护生态环境的需要。固体废物中的有毒有害物质可能会随着降雨、地表水地下水的淋溶、浸泡水、冲刷而渗透到土壤和这些水体中，这些有毒有害物质一旦进入人类食物链，必然会造成环境污染，危及人类健康。所以通过对固体废物检测进行毒性浸出鉴别，可以有效的分析出有害有害物质成分，从而为针对性的治理提供科学依据。本文以辽宁某金矿废石为例，在掌握工作区元素信息及样品特征的基础上，制定分析测试总体方案，样品分析选择以ICP-MS法、ICP-OES法为主体的方法组成的分析配套方案。通过分析废石样品中元素含量，掌握工作区的元素分布，通过圈定异常区域，部署未来勘查工作。

1 固体废物鉴别及浸出毒性试验

1.实验部分

1.1 仪器和试剂

全谱直读等离子体发射光谱仪（IRIS Intrepid Ⅱ，Thermo Elemental）;电感耦合等离子质谱仪（X series"，Thermo Elemental）;放射性检测仪（CIT-2000F，四川新先达测控公司）。浓硫酸：（优级纯，美国TEDIA公司）、浓硝酸：（优级纯，美国TEDIA公司）、硝酸：（優级纯，国药），国家一级标准溶液，高浓度标准溶液逐级配制;高纯氦气;高纯氮气;一般实验室常用仪器和设备（比如pH计、振荡装置等）。

1.2样品采集和仪器和处理

1.2.1样品采集：在附近开采相同矿层的排山楼金矿废石场进行取样，并按照HJ/T 298和HJ/T 20的相关规定要求进行样品的采集和保存。

1.2.2浸出实验方法：分别采用硫酸硝酸法和水平振荡法，详见HJ/T299-2007和HJ 557-2010相关内容。

1.2.3主要分析指标及测试方法

水平振荡法浸出液指标：总镉、总铬、总铅、总α放射性、总β放射性、pH、磷酸盐、氟化物、六价铬、总砷、总铍、总银、总铜、总汞、总镍、总锌、总锰。采用GB8978-1996中规定的测试方法。

硫酸硝酸法浸出液指标：铜、锌、镉、铅、总铬、六价铬、汞、铍、钡、镍、银、砷、硒、无机氟化物。采用GB5085.3-2007中规定的测试方法。

2结果与讨论

通过分析，测试结果显示该尾矿呈碱性，通常情况下，黄金尾矿呈碱性，浸出毒性含量低于标准限值，所以该尾矿不具有危险性，对固体废弃物毒性浸出的有效鉴别，可以指导企业合理处置固废污染，保护环境，为企业良性循环开拓空间，为后续科学处置提供了支持。

3尾矿处理综述

为什么要对尾矿进行处理？通常选矿厂采用尾矿坝堆存的方式处理尾矿，占用大量土地，毁坏了大量的农业和林业用地，而选矿过程产生的尾矿中残留的有毒药剂、废水、以及重金属离子会对矿山周边的环境造成污染和生态破坏，特别是硫化物产生酸性水进一步淋浸重金属，药剂容易渗入地下，污染地下水和周边环境，同时会增加尾矿坝的安全隐患，尾矿堆积易流动和塌漏，造成植被破坏和伤人的事故，尤其在雨季造成滑坡，一旦发诱发事故，破坏力和经济损失不可估量，因此尾矿治理一直深受重视。尾矿中有用组分含量虽然比较低，但是采用先进技术和合理工艺对尾矿进行再选，也可较大程度地回收尾矿中的有用组分，增加企业效益，使资源得到充分的回收利用，减少最终尾矿的产量，缓解尾矿对环境的压力。目前常见的尾矿再选工艺包括以下几种类型：

3.1.1使用浮选工艺处理含有硬硼钙石、氧化锌、磷灰石等矿物的尾矿。

由于新药剂、新工艺的发展，一些简单工艺产生的尾矿，尤其是老尾矿，能够经过浮选再选处理得到可以回收利用的精矿产品。

3.1.2利用新型重选设备回收尾矿中的微细粒矿物。

很多传统的新型重选设备在经过使用发明和完善以后，能够在细粒和超细粒尾矿的再选中得到应用，比如立式离心选矿机、复合力场摇床、复合力场离心机等等。

3.1.3使用微生物处理和浸出技术处理尾矿

这种技术主要使用微生物的生化作用改善尾矿性质，通过微生物浸出或微生物矿化的方式，提取出尾矿中的有害金属离子，避免造成环境污染。

4不同尾矿的回收利用工艺

4.1贵金属尾矿、金尾矿：

黄金尾矿排放量大，废弃物数量逐年递增，这些固体废弃物主要是选矿产生的尾矿与冶炼后的氰渣，常采用全泥氰化+炭浆法对老尾矿提金，针对氰化后的金尾矿，通过尾矿干堆处理，即通过筛分、压滤等工艺在回收滤液实现选产水资源循环使用的同时也去除了尾矿中大部分氰化物。许多金矿石中，在氰化物的尾渣中不仅可以回收金、银还可以回收数量可观的伴生金属，比如铜、铁、铅、锌、硫等。对金尾矿中的铁元素，还会采用磁选和重选两种方法进行选别。

4.2有色金属尾矿：

铅锌尾矿：铅锌矿浮选后的尾矿主要成分为石英与绢云母等，除了采用尾矿库堆存、干堆、充填矿井外，鑫海常采用重选、浮选、磁选或重选+浮选等联合工艺来对铅锌尾矿中有价元素进行回收利用。

4.3铜尾矿：

若铜尾矿中贵重金属含量较高，分选较为容易，通常采用浮选工艺回收。另外一部分铜尾矿除含铜外还含有一定的磁铁矿，对这类尾矿通常先采用酸浸法沉淀出铜，根据需要再采用磁选工艺分选出磁铁矿。

4.4钨尾矿：

常采用重选、磁选、浮选等方法，其中重选为钨矿常用的分选工艺。重选钨矿再选利用的工艺为-离心选矿机（或湿式强磁）为主的粗选工艺、摇床-浮选为主的精选工艺充分回收钨尾矿中的有用矿物。

4.5铝土矿尾矿：

在处理铝土矿时常用的选矿流程为浮选、磁选，其尾矿可用尾矿可湿排、干堆、充填矿井等工艺处理。

4.6黑色金属尾矿

铁尾矿：铁矿选厂排出的铁尾矿具有数量大、粒度细、类型繁多、性质复杂等特点，鑫海常采用磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺进行尾矿回收铁。

5结论

尾矿是污染破坏矿山环境的罪魁祸首，实现无尾矿生产是国际矿业开发的最高目标，树立正确科学发展观，对矿山尾矿资源利用是大势所趋，希望政府和企业加大科研投入，完善奖励机制，适应市场需求，发明创新，实现资源综合利用，正确处理资源和环境，为企业带来利润的同时，还能带来环境和社会效益，使经济效益，社会效益和环境效益协调发展。2021.07月国家发展改革委印发了《“十四五”循环经济发展规划》，事实上，循环经济对于企业来说蕴含了巨大的市场机会，此次《“十四五”循环经济发展规划》的发布，对于循环经济行业带来了长期利好，也给予了企业发展的充分动力与信心。

参考文献：

[1]李牟，李萍军，唐小萍等、我国矿山尾矿（砂）得综合利用研究现状[J]. 山东工业现状，2013，14;141-158

[2]尾矿https：//baike.so.com/doc/6530584-6744320.html