硫铁矿尾矿综合利用发展现状及前景

李诗强，李 涛，张 慧

（四川省地质矿产勘查开发局二0二地质队，四川 宜宾 644002）

矿铁矿产业在我国现阶段的社会发展过程中对促进社会的发展起到非常重要的作用。世界经济大环境的变化和市场需求的变化对矿铁矿产业的发展产生了重要的影响。在矿铁矿产业的生产过程中会造成大量的环境污染问题，而为了有效环节环境污染给城市和社会的建设发展带来的问题，我国对矿铁矿产业的发展政策进行了大范围的调整，这样就造成许多矿铁矿企业面临着破产甚至倒闭的风险，而环境污染问题也需要解决。在这种情况下，要想对以硫铁矿尾矿为代表的尾矿的综合利用发展现状以及前景进行分析，首先就要了解硫铁矿尾矿的基本性质主要有哪些。

1 硫铁矿尾矿基本性质

尾矿是非煤矿企业进行选矿时候排放的固体废物，而硫铁矿尾矿作为尾矿中的一种类型，主要是以固体废弃物的形式存在的，硫铁矿尾矿中硫和铁两种化学元素的含量比较高，其脉石矿物的主要成分以二氧化硅为主，其他成分还主要包括硫、铁、氧化钙以及三氧化二铝等。而这些成分在一定程度上证明硫铁矿尾矿中可能含有黄铁矿、石膏以及一些钙碱类的矿物，这些物质因在现阶段的矿铁矿产业中具有一定用途而使得硫铁矿尾矿具备一定的回收和利用价值。

对硫铁矿尾矿中的组成成分进行分析时，主要是通过电感耦合等离子体质谱以及X射线粉晶衍射测试的方法对其进行分析的。在对硫铁矿尾矿的矿物组成成分进行分析之后可以得知，硫铁矿尾矿主要是由原生矿物以及X射线衍射组成的。硫铁矿尾矿中的原生矿物主要包括硫矿物、钙碱性矿物以及硅酸盐类矿物三个主要的类型。硫矿物主要以原生点状和次生圈状分布在硫铁矿尾矿中，其代表物质以黄铁矿、硫化物以及相关矿物为主；钙碱性矿物主要指的是碳酸钙以及镁的氧化物；而硅酸盐类的矿物则主要是以石英为代表，石英在检测硫铁矿尾矿的过程中能够在显微镜下呈现出一级黄白干涉色的特征。而在应用X射线对硫铁矿尾矿进行测试和分析时可以证实，硫铁矿尾矿中含量最高的以二氧化硅为主，而二氧化硅主要表现为低温石英。在对硫铁矿中的这些原生矿物成分进行分综合利用之前，首先要将这些物质按照各自不同的化学性质来进行分离，分离之后得到的各种矿物成分又能够重新被应用到矿铁矿产业的生产过程或其他产业的生产过程进而实现废弃物的循环再利用。由此可以得知，在对硫铁矿尾矿进行综合利用时，要针对硫铁矿尾矿中各种矿物的含量来采取不同的具有针对性的分离措施。

2 我国硫铁矿尾矿综合利用现状

在现代社会的发展过程中，科学技术水平的提高为硫酸在工业生产中的应用提供了更加便利的条件。从进入21世纪以来，我国对于硫酸以及硫精矿的生产经营提出了更高的要求。但由于企业在对硫精矿进行开发的过程中缺少相应的技术和设备导致难以满足市场对硫酸产品的需求。在这种情况下，对硫铁矿尾矿中含有的大量硫资源进行回收利用就成为了现阶段主要研究的技术。而市场对硫酸产品的大量需求也导致一定数量的硫酸企业逐渐出现在市场的竞争环境中，这样就会导致企业的产品在销售方面面对更多压力，为解决这一方面的困难需要企业研发出更有价值的选矿技术，但要暂停当下尾矿选择作业。

从2012年开始，我国一直致力于硫铁矿尾矿的回收利用技术的研究。在经过长时间的探索和研究之后，现阶段我国硫铁矿尾矿的资源化技术正逐渐成熟。而在将这种资源化技术与企业硫酸产品的生产过程相结合之后，企业在利用硫铁矿尾矿来对硫资源进行回收利用的过程中对尾矿的综合利用率明显提高。而这一实践结果也在一定程度上证明了这种技术的实用效果。这种技术的应用不仅能够满足硫铁矿尾矿中硫资源的回收利用问题，还能够解决大量的尾矿库存，在提高企业经济效益的同时也能够产生一定的社会效益。

某地区硫铁矿尾矿主要包含脉石矿物、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等，尾矿中的矿物以脉石矿物连体的形式存在，根据以往的研究结果显示，在提取硫和铁元素时原尾矿中含有的铅锌等元素会影响提取物的纯度，因此在进行选矿前要破坏掉硫铁尾矿中有用组分和脉石矿物相连的位置，达到更高的选别指标。由此可见，在选矿之前要进行球磨，让矿物达到较高的单体解离[1]。

原矿石在进行选矿的过程中需要被打磨成更加细致的粒度，这样才能继续充分解离，进而将细粒度矿中的黏土、脉石等矿物剥离开来，因此尾矿中需要包含解离不够充分的粗粒度尾砂、细粒度的黏土和脉石等矿物。该地区硫铁尾矿中所包含的黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿等金属硫化物的比重较大，而脉石等矿物的密度要小于金属硫化物的密度。因此，要先根据该地区硫铁尾矿中不同粒度和不同成分筛选出粗粒和细粒尾矿，再结合尾矿中各个组成成分将细粒尾矿和粗粒尾矿做好重选。结合以往的研究发现，只单独使用摇床工艺无法达到良好的分选效果，采用摇床和螺旋溜槽组合分离模式，能够更好处理尾矿的样品，并且同时处理的数量更多，这种操作工艺相对简单，经过筛选和重选所得的重矿物中会含有部分金属硫化物，在结合各个元素的含量来选择能够进行回收的有用元素，体现出其良好的资源前景。

3 硫铁矿尾矿综合利用出现的困难

一是技术难点。硫铁矿尾矿粗、细颗粒含量大，在选矿过程中难以解决。由于硫铁矿尾矿从本质上来说是一种固体废弃物，对其中含有的硫资源进行回收利用虽然能够解决硫资源的提取问题，但却需要耗费大量的资金和时间等成本的投入。而从这一方面来说，企业往往难以投入较多的资金来对技术进行研究和开发。再加上在对硫铁矿尾矿进行开发的过程中大多需要依靠实验室来完成硫资源的提取等工作，因而无法在工业生产的过程中进行大规模的应用。除此之外，在实际对硫铁矿尾矿进行回收利用的过程中，由于不同的硫铁矿尾矿中含有的硫资源以及其他各种资源都存在着很大的区别，因而具体需要在回收利用的过程中如何选择技术以及设备和材料的应用也是现阶段在对硫铁矿尾矿的综合利用中存在的困难。

二是经济困难。尾矿综合利用投资大，但通过回收利用而生产出来的硫资源无法直接应用到工业的生产过程中，大多是以低附加值产品的形式而应用的。而现阶段市场中的硫酸产品已经被具有同样作用的其他产品所取代，这样就会间接对硫铁矿尾矿的综合利用带来困难，矿山企业对尾矿综合利用的考虑更多的是从经济效益的角度出发，而不是从社会效益和环境效益的角度出发，大多数矿山企业仍在粗放式地采富弃贫，没有对矿产资源综合开发利用进行统筹规划。硫铁矿尾矿本身就是一种固体废弃物，人们受到固有观念的影响，在企业以及工业的生产过程中很难对废弃物的回收利用引起重视。而受到这种情况的影响，再加上现阶段市场对于矿物产品本身的需求量就在逐渐减少，这样就会导致硫铁矿尾矿回收利用的资金保障不足，投资严重不足，尾矿综合利用投入较大，但经济效益不高，远远低于环境效益[2]。

三是缺少制度和政策上对硫铁矿尾矿的支持。在现阶段我国的社会发展过程中，国家对企业以及工业等行业和领域的发展提出了一系列的扶持和税收的优惠政策，但这种政策只能够减少企业在开展生产经营活动过程中的资金成本，却不能够对硫铁矿尾矿的综合利用起到直接的作用。而现阶段我国生产硫酸产品为主的企业在实际开展生产经营活动的过程中也并不重视硫铁矿尾矿的综合利用。一些地区的政府虽然能够提出相应的优惠和福利政策，但由于在实际开展综合利用工作的过程中不仅缺少一定的积极主动性，还缺乏相关的惩罚性措施，一些鼓励措施由于配套政策落后而难以落实。也正是因为缺少这些政策和法律上的依据使得企业在对硫铁矿尾矿的综合利用过程中存在一定的困难，也无法实现对以硫铁矿尾矿为代表的固体废弃物的综合利用事业的进一步发展。

4 硫铁矿尾矿综合利用发展措施的具体分析

我国的尾矿资源储量本身就比较丰富，当市场对硫铁矿尾矿资源的需求逐渐减少时，尾矿资源的应用能够得到一定的控制。而在这个过程中，国家在科学技术水平逐渐提高的基础上也对硫铁矿尾矿的综合利用更加重视，各种相应鼓励政策将逐渐出台。做到以下几方面可以确保尾矿利用得到有效提高：

4.1 加强硫铁矿尾矿统计调研以及建设综合利用数据库

我国的硫铁矿尾矿储量本来就比较丰富，不同的硫铁矿尾矿中含有的各种元素的多少也有着一定的区别。要想加大硫铁矿尾矿的综合利用力度，首先就要对现阶段我国的硫铁矿尾矿进行统计调研工作。统计调研工作是一项较为复杂且繁琐的工作，在对硫铁矿尾矿进行统计调研的过程中可以充分借助现代化的网络信息技术。具体来说，数据库的建设不仅能够满足大量的硫铁矿尾矿数据信息储存和统计的需要，还能够最大程度的避免因各种外界因素以及人为因素的影响而产生的数据统计纰漏等问题。尾矿储量和增量需要建立全国统一的报告制度，国内尾矿可以有一个比较准确的数据，这将推进相关政策的制定[3]。

4.2 加大硫铁矿尾矿资源综合利用的技术研究力度

综合利用技术是在传统的选矿工艺技术的基础上发展起来的，与传统的选矿工艺相比，涉及的学科范围更广，在对该技术进行研发的过程中需要借助更多的资金和设备的投入才能够实现技术应用效果的最大化。尽管尾矿资源在市场中的需求正逐渐减小，但其使用价值仍不同忽视。随着矿石价格的下降，单纯回收利用尾矿资源难以盈利，利用尾矿开发新材料仍缺乏突破性成果。

4.3 加大尾矿资源综合利用的政策引导和财政支持力度

通过前面的分析可以得知，现阶段我国普遍缺少对硫铁矿尾矿综合利用的优惠政策和制度。要想让尾矿的综合利用技术的研发能够顺利进行，最主要的就是要加大尾矿资源综合利用的政策引导以及财政方面的支持力度。矿山企业作为硫铁矿尾矿综合利用最大的受益主体，政府在开展政策引导以及财政支持工作的过程中不仅可以通过减免各项税费来实现，还可以鼓励矿山企业和社会资本参与硫铁矿尾矿资源综合利用开发。国家还可以考虑设立资源综合利用专项资金，让硫铁矿尾矿的综合利用技术研发成为一项专门的开发项目，并通过给予该项目的专项资金来满足项目开发以及技术研究过程中产生的资金需求。而这种政策的建设还能够在一定程度上体现出国家对于资源的回收利用以及可持续发展的发展理念。

4.4 加强宣传，提高对硫铁矿矿尾矿资源综合利用的意识

造成现阶段我国矿山企业在对硫铁矿尾矿进行综合利用的过程中收效甚微的一个主要原因就是由于企业本身缺乏对硫铁矿尾矿综合利用重要性的正确认识。在现阶段社会可持续发展理念的指导下，加强对硫铁矿尾矿资源综合利用的宣传力度是能够有效引起企业以及社会对尾矿资源的回收利用重要性认识的重要措施。无论是从国家和政府方面来提出优惠和扶持政策还是从企业自身的角度来加大对硫铁矿尾矿综合利用技术的研发力度，都是能够有效提高对硫铁矿尾矿综合利用意识的方法。只要让该技术得到企业和社会的重视，才能够确保国家和企业注重尾矿的综合利用，从而实现绿色生态发展[4]。

5 总结

综上所述，尾矿具有多种性质，其包含了不同类型的金属矿尾矿和非金属矿尾矿，不同类型的矿质对环境的影响也各不相同。现阶段我国硫铁矿尾矿在综合利用方面还存在一定问题，在技术、政策和经济上受到限制，需要结合相关部门有效解决各项问题。此外，还要结合先进技术搭建综合利用数据库，加大对硫铁矿尾矿综合利用的技术研究，并制定更多优惠政策。