铁矿选矿废水

1. 铁矿石废水污染如何稀释

铁矿石废水污染处理方法：
A.自然降解法
水中的悬浮物经过自然的沉淀会得专到降解，而水中的化学属药剂随着时间的延长也会得到降解。试验研究中发现，5天之内，黄药的浓度降解到了国家的一级排放标准之内，pH值也接近中性，但是该法所需时间较长。
B.氧化法
在选矿排放水处理中，常采用的氧化剂有NaCl0、H：0：等。主要是运用了氧化剂的强氧化性将选矿排放水中的有机物氧化分解，从而达到去除污染物的目的。铁矿石破碎机和铁矿石粉碎机的工作原理相似，只不过，前者颗粒较粗后者相反。试验表明，用NaClO和H：0：作为氧化剂在酸性条件下的去除效果要比碱性条件下的效果好，后者的效果也比前者的好。对黄药试验证明影响溶液中黄药降解的因素的主次顺序是漂白粉>pH值>氧化时间;理想降解条件为漂白粉加入量适量、pH=3、氧化时间3h，该条件下可将黄药几乎完全降解。

2. 铁矿磁选过程中，所产生的废水有腐蚀性吗

铁矿选铁,你要看他选择的选铁工艺是什么,小型企业一般是用水磨法进行磁选.不会添加版什么浮选剂权.但是因为它需要把矿石磨碎,矿石中的重金属离子会溶解到水中,所以要对选矿废水中的重金属项目进行监测（常规的有铅、镉、铜、锌等）,再根据矿石材料的成分不同决定重金属的项目增减.选矿废水作为污水外排一般要监测 pH、SS、COD等.

3. 铁矿采选行业 废水产生量怎么计算

3吨左右，看工艺了，浮选少些。

4. 核心技术被“卡脖子”世界最大稀土矿长期被当铁矿开采

稀土被誉为“万能之土”，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等领域。截至目前，已被多国列为“关键矿产”。

生产第一、出口第一、应用第一……我国稀土产业拥有资源与市场两大优势。近年来，通过加强资源保护，创新体系建设，我国努力推动稀土产业高质量发展。与此同时，私挖盗采、“黑矿”走私等乱象依然存在，影响稀土资源价值体现。

位于内蒙古自治区的白云鄂博矿，是世界公认的最大稀土矿。由于家底长期不清，基础研究“断档”，交易“恶性竞争”等原因，白云鄂博稀土矿长期被当成铁矿开采，核心技术被“卡脖子”，稀土价格偏离真实价值。

专家建议，应尽快摸清白云鄂博矿家底，补上基础研究短板，建立统一的国家交易平台，努力建设稀土强国，助推高质量发展。

60多年一直被当成铁矿开采。

稀土是重要的战略资源，也是不可再生资源。美、日等发达国家也都将稀土列入战略矿产资源。

内蒙古自治区白云鄂博矿，是全球唯一一个同时包含17种稀土元素的矿。然而，在长达60多年的时间里，这个矿一直被当成铁矿开采。

中国稀土学会副理事长、白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室主任杨占峰表示，目前业界所采纳的白云鄂博矿稀土储量数据，仍是20世纪50年代的评估结果。因受限于当时铁矿石的需求和勘探手段，整个矿床并未完全探清，铁矿体外围和地表500米以下未做详细勘探。

中国科学院地质与地球物理研究所研究员范宏瑞说，起初认为矿体是一个倒扣的碗状型，后来认为矿体像一口大铁锅，但现在发现主矿富含稀土的矿脉，呈两个“大板子”状向下延伸，不知道它有多深。

范宏瑞认为，白云鄂博的稀土，实际上不止目前普遍认为的占我国83．7％的储量，“它可能超过世界目前探明储量1．2亿吨的总量”。

白云鄂博矿轻稀土储量巨大是业界共识，但重稀土也不容忽视。“白云鄂博中重稀土虽然比例很低，但因其稀土总含量高、总储量大，中重稀土总量仍然是百万吨级。”北方稀土集团董事长赵殿清说。

此外，内蒙古科技大学白云鄂博矿稀土及铌资源高效利用实验室研究发现，白云鄂博矿里作为核工业重要原料的铌和钍的含量，目前均居世界第二位。

多位专家说，由于历史原因，对白云鄂博矿的开采比较粗放，铁矿石中所含的其他矿产资源，都随着选矿废渣、废水进入到尾矿库里，未被有效利用。

白云鄂博矿开采之初，就有“以铁为主”还是“以稀土为主”的定位之争。“当时稀土研究水平有限，而国家对钢铁需求紧迫，于是在1965年确定‘以铁为主，综合利用’的方针。”杨占峰说。

不过，自1957年白云鄂博铁矿正式投产，距今已过去63年，早已超出铁矿开采的50年设计年限。目前已进入深部露天开采，开采成本越来越高，经济价值日趋降低，且产能不断下降。

业界认为，经过60多年的开采，白云鄂博铁矿的历史使命已经结束。依托白云鄂博矿发展起来的包钢集团，也在谋求战略转型。

“2016年以来，包钢实施以稀土为重心的战略转型，稀土产业规模不断扩大，2019年稀土营业收入达到180亿元。”包钢集团主要负责人表示，60多年来，包钢命运始终与共和国建设发展相连，新中国成立之初急需钢材，包钢作为首批钢铁企业而诞生，如今国内钢铁产能已经过剩，包钢也应积极转型，寻找新的历史使命。

杨占峰等认为，随着铁矿开采期限的结束，应对白云鄂博矿进行重新定位和再认识，并助力包钢转型升级为世界一流的稀土行业领军企业、全球最优稀土钢生产基地。

“不能再当铁去采了。”一位受访专家坦言，“白云鄂博矿是上天赐给我们的独特宝库，在全球空前重视战略矿产的大背景下，国家有必要组织专家队伍，重新开展白云鄂博矿地质勘探研究，摸清家底，重新定位其矿产价值，提升白云鄂博矿资源战略地位。”

“随着全球新的稀土矿床及深海潜在稀土资源的相继发现，我国现有的稀土资源优势面临严峻挑战。”杨占峰说，亟须摸清白云鄂博矿床稀土、铌等战略性矿产资源的准确家底，为国家制定长期战略政策提供科学依据。

中国科学院包头稀土研发中心主任池建义等人建议，立足白云鄂博矿产资源，制定全国稀土资源利用及应用发展规划，区别对待重稀土与轻稀土管控政策，将重稀土资源作为国家战略资源，将轻稀土资源依据市场供需规律运作，保证国家战略需求和稀土下游应用市场的平衡发展。

杨占峰等建议，依托白云鄂博矿产资源“大上项目，上大项目”，形成十万吨级稀土提取加工、万吨级铌金属冶炼等有用成分综合回收利用示范产业，让世界级宝山——白云鄂博矿更好地服务于国家战略。

人才匮乏制约我国稀土科技研发

“当今世界每六项新技术的发明，就有一项离不开稀土。”范宏瑞说。

记者采访发现，目前我国稀土研发，特别是基础研究层面，出现了不同程度的“断档”，核心技术被“卡脖子”，多年来难以摆脱“挖土卖土”、稀土卖成“白菜价”的尴尬。

“根本原因在于研发落后，特别是基础研究更是少有人问津，核心技术专利大量向国外购买。”池建义坦言。

中国工程院院士李卫表示，当前我国供应着全世界90％的稀土，生产着全球70％的稀土磁性材料，“但专利大多在日本和美国企业手中，出口产品还得向人家付专利费。生产的许多稀土材料部件，都不知道人家用在了什么地方”。

在杨占峰等人看来，我国稀土整体研究水平与国外大约相差20年，许多方面只知其然，不知其所以然。

由徐光宪院士率领的科研团队，20世纪70年代研发的稀土串级萃取理论工艺，是我国在稀土领域少有的国际领先技术，正是靠这一优势，我国在稀土分离方面抢占了制高点。

之后，我国在稀土技术研发上并无大的建树。据杨占峰介绍，直到2020年初，我国在江西赣州成立中科院稀土研究院。目前，各大院校没有稀土专业，沾边的也仅有中南大学和东北大学等高校的冶金工程专业。

人才匮乏已经成了我国稀土科技研发的瓶颈。目前，全国20余位与稀土研究相关的院士中，专门研究稀土的几乎没有。

内蒙古包头市有一所白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室，仅有13人建制，其中11位是从外面临时聘请的专家。

池建义等认为，由于人才匮乏、力量分散，我国很难就统一的稀土研究课题进行合作攻关，更难形成共同的稀土理论研究成果，使得我国稀土基础研究不连贯，核心技术研发乏力，难抢制高点。

被誉为“稀土之父”的徐光宪先生曾说，目前人类对稀土的认识不足四千分之一，探究空间巨大。

“现在我们像在‘蒸馒头’，只知道放‘碱面’，不知道背后的化学反应是什么。”杨占峰说，基础研究滞后制约着技术研发和产业应用，亟须数、理、化等多学科交叉，攻克稀土元素的内在机理。此类“烧钱”、费时费力的事情，需国家顶尖研究团队才能完成。

专家建议，在有一定基础的高校设立稀土专业，培养后续人才；同时，可由科技部牵头在稀土科研力量、设施设备、产业较集中的内蒙古包头市，组建一个国家级稀土综合研究院所。

他们认为，新组建院所决不能走老路，一定要创新体制机制，打造产、学、研、政、企共同参与的稀土研究应用国家平台，让稀土在国民经济中发挥“四两拨千斤”的作用。

盗采偷卖“黑稀土”仍屡禁不止

位于包头市黄河大街上的包头稀土产品交易所（简称“包头稀交所”），是国内稀土“明码标价”的交易所。

记者在这里看到，大屏幕上实时滚动着各种稀土产品的交易量和价格，展现着稀土系列指数和价格走势。

包头稀交所董事长李振宏颇为感慨地说，国内稀土企业交易绝大部分通过双方协商交易完成，真实成交价格就像“袖筒里掰手腕”——只有他们自己知道。

国内一家稀土生产企业负责人坦言，公司一直采用传统贸易方式，稀土定价由公司领导内部开会决定，“就是靠低价竞争，维持自己的市场份额”。

记者调查发现，国内六大稀土集团及下属企业，在销售环节仍各自为战，贸易方式传统，成交价格不透明，行业内部竞争混乱。

“原因之一在于没有形成全国统一的稀土产品交易市场，缺乏客观价格形成机制。”李振宏说。

其实早在2011年5月，在国家有关部门的指导下，内蒙古就批准成立了包头稀土产品交易所，由北方稀土、中铝稀土、五矿稀土、国储中心等13家稀土骨干企业、机构共同出资组建，当时此举被视为中国稀土产业谋求国际定价权的关键之举。此后，国内相继设立湖南南方稀贵金属交易所、江西赣州稀有金属交易所等平台。

然而9年过去了，国内稀土交易依然是线上线下“两张皮”。目前，全国稀土企业在公开交易平台上的交收量微乎其微。2019年，包头稀交所的实际交收额仅13．3亿元，交收量仅0．3万吨。

李振宏分析，除本身交易机制不够成熟外，平台级别低、指令性生产和市场化交易相矛盾等因素叠加，严重制约稀土交易平台发挥作用。

一方面，交易制度的设计空间不足。2011年以来，我国对非国家级交易所制定了很多限制措施，包头稀交所等几大交易平台，都是省区级交易平台，服务稀土行业的功能难以发挥。

另一方面，行业客户参与度不高。多家下游稀土应用企业反映，稀土产品生产是计划性管理，而下游应用是市场化行为，造成计划管理和市场行为的不协调。

稀土与黄金、石油一样都是国家战略资源，理应像黄金、石油一样有国家设立的交易所。业内人士和专家建议，必须尽快建立国家级统一交易平台，避免“区自为战”，形成公平、公开、公正的稀土定价机制，将稀土定价权牢牢掌控在自己手中。

业内专家认为，统一的国家级交易平台可以通过商业收储调节市场供需，实现供应稳定、开采销售可控，并建立出口可追溯机制，解决行业偷逃税问题，堵住“黑稀土”交易，避免稀土卖个“白菜价”。

包头市市长赵江涛表示，一个公开透明的全国统一市场，既可以通过价格形成机制理顺产业，也能成为实施国家战略和产业政策的抓手。

5. 粘土矿物功能材料的制备及在含重金属废水处理中的应用

龚文琪

（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430070）

一、内容简介

1）实验结果表明，插层剂的加入量影响蒙脱石有机插层复合物的晶层间距，制备蒙脱石有机插层复合物的最佳插层剂加入量为120%CEC，此时制备的钙基蒙脱石有机插层复合物（GY）的晶层间距由钙基蒙脱石（原土）的1.556nm提高到1.818nm，钠基蒙脱石有机插层复合物（NY）的晶层间距由钠基土（钠化土）的1.296nm提高到2.045nm。有机改性后的蒙脱石对Cr（Ⅵ）的吸附效果明显高于原土和钠化土，其吸附去除率随改性时插层剂加入量的增大而增大，当超过100%CEC后则对低浓度Cr（Ⅵ）废水的吸附去除率不再随插层剂加入量的增大而增大。吸附去除率受pH值、反应时间、吸附剂投加量和废水初始浓度等因素影响。蒙脱石有机插层复合物吸附的最佳pH值为3，吸附平衡时间为60 min，吸附去除率随吸附剂投加量的增加而增加，随初始浓度的增加而降低。在最佳实验条件下即pH值为3，吸附反应时间为60 min，吸附剂投加量为2 g/100 mL时对含Cr（Ⅵ）废水吸附去除率达98%，处理后废水的残留浓度低于国家规定的排放标准。研究表明，Cr（Ⅵ）在水中主要以

、

等阴离子基团存在，很难进入蒙脱石层间，因此原土和钠化土的吸附效果不佳。而十六烷基三甲基溴化铵插层剂不仅通过阳离子交换，而且通过疏水键吸引作用进入层间，插入量超过100%CEC，使层间距显著提高，吸附效果明显改善，因此能有效去除废水中的Cr（Ⅵ）阴离子。

2）采用无机-有机柱撑技术，以湖北钟祥天然钙基累托石为原料，经过选矿提纯，钠化改型，用TiCl₄制备柱化剂，然后用该柱化剂和十六烷基三甲基溴化铵在不同条件下对钠基累托石进行无机-有机柱撑。钠化后累托石胶质价为钠化前的7.5～16倍，膨胀性能提高了5～25倍，膨润值提高了约10倍。流变性、湿干压强度均显著提高。柱化剂的制备通常采用碱液水解AlCl₃制备羟基铝Keggin离子作为柱化剂，而采用的羟基钛离子直径大于羟基铝离子，以它作柱化剂可获得更大层间距，但其制备较为复杂，不易控制。特别是TiCl₄在空气中极易水解，研究采用在氮气环境中进行反应解决了这一问题。研究尝试在无机柱撑形成的柱撑累托石的基础上用十六烷基三甲基溴化铵进一步进行无机-有机柱撑，这样可以更加有效地撑开膨润土的层间距，并且其热稳定性也得到明显改善，从而得到更优品质的柱撑产品。通过无机-有机柱撑累托石对含Cr（Ⅵ）废水的吸附处理条件优化正交实验，确定了吸附处理工艺条件，吸附去除效果达到98.0%。实验研究表明，无机-有机柱撑累托石对含Cr（Ⅵ）废水的吸附去除效果明显高于原土和钠化土，是一种性能优良的新型粘土矿物功能材料。

3）利用针铁矿处理含铬模拟废水以及大冶有色金属公司的实际废水的实验，得出了最佳吸附处理条件，对铬离子的吸附去除率最高达到98.26%。用吸附了铬离子的针铁矿进行的二次吸附实验，去除率达到80%左右，表明该针铁矿可以重复利用。淡水介质中的解吸实验（条件同吸附实验，样品吸附时的初始浓度为20mg/L）发现，Cr^3＋的解吸率为0.318%，

则为9.64%，表明针铁矿对重金属离子具有较强的固定能力。

目前制约矿物材料在含重金属废水处理中应用的主要问题是矿物材料吸附重金属离子后的解吸、再生与重金属离子的回收。吸附了重金属离子的矿物材料如不再生处理，会形成固体废弃物，侵占土地并造成二次污染。现在，国内外的矿物材料再生主要采用酸、碱、盐等化学试剂或强热、磁场、微波等方法再生。这些方法要么再生效果不佳，要么使矿物结构发生改变，使矿物材料无法多次重复使用。项目采用液膜乳液提取技术使矿物材料吸附重金属离子后解吸、再生并重复使用，使重金属离子得到回收，避免造成二次污染。该技术经过对多种重金属离子（Cu^2＋、Pb^2＋、Cr^3＋、Ni^2＋）及矿物材料（累托石、膨润土、沸石）的反复试验，均取得了良好的效果并已申请国家发明专利（回收矿物材料界面重金属离子的液膜乳液技术）。

二、推广应用

本项目所取得的成果具有创新性，为有效去除废水中的重金属离子提供了高效价廉的粘土矿物水处理剂，同时也为我国丰富价廉的粘土矿物原料开辟了新的应用领域，具有理论意义与应用前景。

例如，我们制备的蒙脱石有机插层复合物、无机-有机柱撑累托石及针铁矿等水处理功能材料对含铬废水的吸附去除率均达到98%，经处理后的残留浓度低于国家规定的排放标准（0.5 mg/L）。对于大冶有色金属公司冶炼厂的含重金属实际废水的处理也取得了成功。

6. 金属类矿产开发中的环境地质问题

西北地区金属矿产主要有金、铅锌、铜镍、钼、汞锑、铁、稀土、稀有金属及稀土金属等，主要矿山位于秦岭山地、祁连山、天山、阿尔泰山、大青山等地。西北地区著名的金属矿山有陕西的金堆城钼矿、潼关金矿、凤县铅硐山铅锌矿、太白双王金矿、略阳铁矿、略阳煎茶岭镍矿、旬阳汞锑矿等；甘肃的金川铜镍矿、白银铜矿、厂坝铅锌矿、镜铁山铁矿等；青海的锡铁山铅锌矿；新疆的克拉通克铜镍矿、哈密亚满苏铁矿等；内蒙古的白云鄂博铁稀土矿等。

金属矿山开发中的主要环境地质问题包括了矿产资源破坏与浪费、土地压占与植被破坏、“三废”对环境的污染，以及山地矿山的滑坡、崩塌、泥石流、尾矿库溃坝等地质灾害。

3.4.3.1 矿产资源的破坏与浪费

矿产资源的破坏与浪费突出表现为中小矿山企业无序开采和掠夺式开发，以及企业普遍存在的共生伴生组分利用率低等问题。

西北地区大多数矿床都属于多组分共生伴生矿，但多数矿山采选并没有综合回收利用，或因技术原因利用率很低，从而造成资源的严重浪费。如甘肃辉铜山铜矿，伴生砷，属大型矿床，由于该矿在采铜时不回收砷，导致砷矿资源被浪费。甘肃塔儿沟钨矿伴生铍2583t，铋、砷已提交储量，由于该矿采富弃贫，只取黑钨矿，伴生矿没有合理利用。青海察尔汗钾肥厂从卤水中只提取钾盐，伴生的钠、镁、锂等多种伴生组分未利用。

陕西金堆城钼矿同全国的其他矿山一样，在珍惜资源和合理利用资源方面存在问题。根据1972年北京冶金设计研究总院提供的设计，按钼矿的边界品位0.03%及最小工业品位0.06%圈定矿体，1993年保有储量为28432.60×10⁴t，平均品位0.118%。随着国际市场经济形势的变化，1993年该矿根据中国有色金属工业总公司批复的精神，将品位指标从0.03%～0.06%提高到0.06%～0.08%，并重新圈定了矿体边界，新矿量为22169.83×10⁴t，品位0.132%。两者矿量相差了6262.77×10⁴t，占小北露天矿总储量的18%，而这些矿作为贫矿堆积在贫矿场，随着时间的推移其物理化学性质都会发生变化，给以后二次回收利用这些资源带来了困难。另据计算，金堆城钼矿回收率为83.5%，低于国际水平达7个百分点，按1998年19000t钼精矿计算，年损耗钼矿资源量近33×10⁴t。资源浪费结果必将加剧资源枯竭，按金堆城目前的开采规模，小北露天矿的服务年限比设计的50年将缩短10年以上。

3.4.3.2 土地压占与植被破坏

金属矿产开发多集中于秦岭和其他山地地区，植被相对发育，金属矿山采矿废渣堆放、尾矿库占压、露天采矿场剥采及外排土场以及采空区塌陷等对土地植被压占破坏相对较为严重。

陕西小秦岭潼关黄金产区，矿区为石质山地，土层薄，植被覆盖率较高，年侵蚀量10.11×10⁴t，侵蚀模数573.8t/km²·a，属轻度侵蚀区。自20世纪70年代大规模开发以来，采金者蜂拥而至，分布在矿区的采矿坑口达2000多个，排放的矿山废石和尾矿渣达800×10⁴m³，压占土地、植被面积超过200ha。由于长期乱砍滥伐，致使浅山峪口5km内的林木大部分被砍光，大量土地、植被的破坏，加剧了水土流失，从1982年到1990年矿区土壤侵蚀模数由760.7t/km²·a 增加到3448.7t/km²·a，平均年增加侵蚀量24.4×10⁴t。金堆城钼矿露天剥采造成的植被毁损、外排压占土地植被约2km²。

3.4.3.3 崩塌、滑坡、泥石流地质灾害

山地金属矿山具备诱发崩塌、滑坡、泥石流三类地质灾害的自然条件和人为因素，因而是崩塌、滑坡、泥石流灾害的高发区。采矿大量废石沿山坡、沟谷堆放，缺乏拦渣、护坡、导水及生物等工程技术措施，斜坡面上废渣处于不稳定状态，在采空区塌陷或山体开裂时易诱发滑坡。大暴雨诱发产生滑坡和泥石流地质灾害，造成矿区停产，危及人民生命财产安全。

图3-4 陕西潼关县东桐峪泥石流沟示意图

(据陕西省潼关县地质灾害调查与区划报告)

潼关金矿区位于小秦岭山脉，沟谷纵横地形陡峻，海拔 700～2100m，相对高差 900m，自东向西发育7条南北向“V”字型沟谷(图 3-4)，河床比降大，平均9.41%～15.20%。由于历史原因，同一矿体不同高度、不同地段有不同的企业在开采，形成所谓“楼上楼”采矿，在狭长的沟谷中，至今“楼上楼”不合理的矿业布局仍随处可见，类似的情况也存在于在陕西凤县银硐梁铅锌矿区，采矿废石直接堆放在坑道口的山坡上，这些大小不一、结构松散的废石沿坡面超高堆放，构成泥石流物源，无拦渣、排水设施，汇水面积大，潜在泥石流地质灾害隐患严重。1994年7月11日与河南灵宝交接的潼关西峪河道中堆积的大量采矿废石和尾矿渣混合物在强降雨的作用下，形成了特大型地质灾害泥石流，所到之处矿区设施被毁，工棚民房倒塌，300多亩农田被冲毁，交通、电力、通讯中断，造成51人死亡、上百人失踪，直接经济损失上千万元。1996年8月，东桐峪暴发泥石流，冲毁桥梁、淹没农田，再一次造成了严重的经济损失和社会影响。

陕西凤县铅铜山铅锌矿是1985年建设的大型国有矿山，目前已采出矿石量170×10⁴t，随着采矿区的不断加大，上盘围岩随之崩落垮塌，地表形成了东西两侧两个塌陷坑，形成北高南低高差悬殊的侵蚀构造地貌。1999年10月8日和16日的连日降雨，造成两次较大的山体滑坡，其规模为50000m³，滑冲距离近1000m，导致4个采矿中段不同程度停产，直接经济损失30万元，并使1590矿硐和1515坑口塌落淹没。采矿上盘崩落区顶部存在12条地裂缝，最大走向达1000m，裂缝宽近2m，构成了潜在的崩塌体，预测有70000m³的土石量，成为威胁采矿场、排渣场安全生产的最大因素。

3.4.3.4 地面塌陷和地裂缝

金属矿山的地面塌陷、地裂缝虽然没有煤矿那么普遍和严重，但是矿体厚大的金属矿山也存在较为明显的地面塌陷、地裂缝地质灾害。如陕西略阳阁老岭铁矿地面塌陷中心位置随着采矿发生推移导致通风矿井开裂废弃，山体开裂。在潼关金矿、凤县铅锌矿、成县厂坝铅锌矿等大多数金属矿山，随地下采空区不断加大，地表均出现了不同程度的地裂缝和山体开裂。2001年陕西凤县某矿山因采空区塌陷造成了5人失踪死亡的中型地质灾害事故。采空塌陷不仅诱发滑坡、崩塌等地质灾害，还严重地威胁矿山企业的正常生产。地下采矿引发危及地面村民居住安全的危险，加剧了矿山与当地居民的矛盾，上访事件不断增加。因此，加强金属矿山采空区诱发的地裂缝和潜在塌陷区范围预测及防范工作十分重要。2001年，甘肃西和县邓家山六巷铅锌矿地面突然发生塌陷，形成直径约十几米的塌陷坑，导致2人失踪。内蒙古乌兰察布盟四子王旗白乃庙铜矿区，1996年地面塌陷形成南北宽70余米、东西长200余米、深20～50m和宽50m、长100余米、深50余米的两个大塌陷坑。1998年7月中旬西202 采场塌陷巷道长约20余米，造成直接经济损失38万元，间接损失3000万～4000万元。

3.4.3.5 尾矿库溃坝

矿山尾矿库多建在山谷中，拦沟筑坝而成，多数中小型矿山的尾矿库依山傍河修建，部分尾矿库建设并不符合规定要求，或由于尾矿库超期服役、暴雨等因素往往造成坝基不稳形成溃坝、坍塌等，造成尾砂淹没农田、冲毁道路，同时造成严重环境污染。秦岭山中的陕西凤县铅锌矿区、旬阳汞锑铅锌矿区、潼关金矿区、甘肃成县厂坝矿区等矿山在这方面存在众多严重问题。如陕西凤县一个选矿厂日选矿50 t的尾矿库，建在嘉陵江源头的安河河道中间，水泥砌成的四面围挡墙，仅能阻挡年平均洪水，一旦大暴雨引发洪水则将漫库或冲垮挡墙，含有铅、锌、汞以及选矿药剂的尾矿砂将污染嘉陵江。在另一处铅锌小选矿厂，尾矿库依山沿河而建，先后于2000年及2001年两次被洪水冲垮，数十立方米的铅锌尾矿渣被带入嘉陵江。自2001年，清澈的河水在数十余米长的溃坝缺口中回旋后又进入嘉陵江。陕西潼关金矿区7条主要峪道均是金矿开采区，沟谷狭窄，部分尾矿库沿河而建，使河道进一步变窄，遇到特大暴雨，河水猛涨，有可能出现洪水漫坝或冲毁坝体事故。一旦发生溃坝、坍塌事故，将使库内大量尾矿砂与洪水一起倾泄而下，造成下游河道堵塞，房屋被毁，生态环境受到严重破坏。2001年马口金矿尾矿库溃坝就造成了农田污染。

尾矿坝溃坝造成的灾害和环境污染十分严重。如1987年陕西金堆城钼业公司栗西尾矿库排洪隧洞塌陷，造成136×10⁴m³尾矿及尾矿水泄漏，污染了陕豫两省16个县市的水源，矿山直接经济损失3200多万元。2000年12月甘肃成县天子山尾矿库溃坝造成近2×10⁴m³的尾矿砂泻入东河。

3.4.3.6 水土污染

选矿尾矿浆中重金属以及矿石冶炼烟尘中重金属对水体、土壤的污染非常严重。污染源主要是选矿排放的尾矿废水，其次是固体废弃物淋溶水、矿坑水等。其中金矿、汞矿、铅锌矿、砷矿选矿对环境污染最为严重。矿石浮选排放的废水中含有选矿工艺过程中添加的选矿药剂、未选出的金属元素、共生伴生的重金属和矿石微粒等。氰化法提金排放的废水中含有剧毒物质氰化物，混汞法提金排放出的废水中含汞量较高。含有重金属、氰化物、石油类、酸性矿井水等有毒有害物质的选矿液，未经达标处理排放流入河流、湖泊都会造成水体的严重污染，危害水生生物。这些污染的水若被人、畜饮用，轻则影响健康，重则危害生命。若用以灌溉农田，将导致减产、绝产，使有毒有害物质潜入农作物，通过食物链危害人类健康。

矿山矿坑水、选矿尾矿浆无序排放造成严重污染的矿区主要有陕西潼关金矿区、凤县铅锌矿区、略阳铁矿区、旬阳铅锌汞锑矿区；甘肃成县厂坝铅锌矿区、西和县邓家山铅锌矿区等。

陕西潼关金矿区是水土环境污染的典型区之一。20世纪80年代中后期，潼关金矿区蜂拥而上的乡镇及个体采矿者，形成了大规模的无序开发情景，高峰时共有采矿坑口2410个，年废石排放量607×10⁴t，混汞碾1410 台，尾矿水排放量12690t/d，氰化池2650台。混汞碾废水直接排放造成矿区源头水中铅污染超标2.4～113倍，水中悬浮物超标62～2143倍(表3-9)。

表3-9 1992年7条峪道10个混汞碾尾矿水监测平均值 单位：mg/L

从1995年矿区内7条源头水功能区水质监测结果与单因子评价(表3-10)可看出，7条河中铅超标37～959倍，汞超标0.2～31倍，5条河流镉超标1～66倍，石油类最大超标102倍，河流均受到了严重污染。

表3-10 潼关县7条河水质监测及超标倍数 单位：mg/L

续表

资料来源：潼关县黄金产区环境治理“九五”计划和2010年远景规划(潼关县人民政府)。

2002年8月西安地质矿产研究所环境影响评价室对潼关蒿岔峪金矿矿坑水监测结果(表3-11)表明，矿坑水未经处理直接排放，废水中Pb超标19.15倍，SS超标87倍。

表3-11 潼关金矿区蒿岔峪矿坑废水监测结果及超标倍数 单位：mg/L

蒿岔峪河流三个断面的河水监测结果表明，沟口以上河段Pb、Hg、Fe分别超过Ⅰ类水标准282～345倍、17～59倍和10.7～15.6倍；下游河段Pb、Hg分别超过Ⅳ类水标准25.8倍和0.7倍(表3-12)。蒿岔峪河水质已遭受严重污染，主要污染物为Pb、Hg，属重金属污染，其原因是蒿岔峪河上游选矿厂废水排入造成的。

表3-12 潼关金矿区蒿岔峪河水质监测结果 单位：mg/L

另据西峪河李家金矿第三采选矿厂上下游河流水质监测(表3-13)结果，西峪河水中重金属Pb、Cd、Hg分别超标879～1151、8～11和23.2～42倍，地表水环境已受到严重污染。

表3-13 潼关金矿区西峪河水质监测结果 单位：mg/L

从调查监测结果看，陕西潼关金矿从1995年开发到2002年，区内7条河流基本成了矿坑废水、选厂尾矿浆排放地，重金属Hg、Pb、Cd、Cr严重超标，致使河水不能灌溉，水生生物灭绝。当地土壤和小麦中金属元素普遍高于地区背景值。采用汞板、蒸汞提金，致使区域大气汞浓度全部超标，最大超标38倍。导致河流污染的根源在于大部分乡镇个体企业选矿废水、矿坑水的直排、偷排和事故排放，使区内的7条河流始终处于严重超标污染状态。

陕西柞水银硐子银铅矿所在的东房沟重金属污染明显。银硐子银铅矿矿山下游lkm处(HS-003)Pb 含量较对照点(HS-001)高出2 l 倍，比马耳峡污染点(下游1km处)高出l倍。地区及周边土壤Pb超过背景值近70倍，Cd超出近8倍。

甘肃成县厂坝矿区是另一个矿区环境污染严重的典型区。在2km长的东河两岸共有大小20余家乡镇个体铅锌选矿厂，尾矿浆直排、偷排现象普遍，依山傍河的尾矿库内的尾矿砂高出坝面造成溢流、溃坝现象普遍，东河河道中沉积了厚厚的灰色尾矿砂，使东河水质严重下降，水体生物平衡系统已经完全破坏。据西北矿业研究院2001年10月编制的《厂坝铅锌矿二期工程环境影响专题评价》报告，东河水质4个断面地面水监测数据如表3-14。

表3-14 甘肃成县厂坝矿区东河地面水质监测结果统计 单位：mg/L

从表3-14可以看出，矿区柒家沟地表水主要来源于上游厂坝尾矿库、废石场的淋滤水、民采矿坑地表溢流水和泉水，为常年溪流，铅超标1倍。而柒家沟断面位于东河主河道，该断面上游2km范围内分布着国有厂坝矿山选厂、乡镇及个体大小数十家选矿厂及铅锌矿石堆场，因而存在众多污染源，断面铅、锌超标44.66倍和1.04倍。毕家庄断面位于厂坝矿区下游直线距离约10km处，铅、锌两种元素超标最为严重，分别为65.6 和5.53倍。

以厂坝铅锌矿区开发之前东河底泥数据为对照标准，经过20余年开发，东河底泥中铅、锌、镉的监测值沉积累计倍数分别为25.7～4.4、188.5～5.7、540.1～23.7，河底中的污染物变得越来越严重(表3-15)。

表3-15 甘肃成县厂坝铅锌矿区东河底泥重金属监测结果 单位：10^-6mg/L

汉江旬阳段是饮用水水源地二级保护区，水质可以达到人畜直接饮用的标准，正因为水质好，而被选为南水北调中线调水工程的水源，汉江旬阳段下游约300km处的丹江口水库，是南水北调工程中线调水工程的取水点。2001年7月前，旬阳县城沿江而下的40多千米长的汉江两岸共有7 家选矿厂，用沙包、石块垒成的高2m左右的简易“尾矿池坝”，尾矿废水经过简单沉淀后，散发着刺鼻异味的黑色污水就顺着山沟直接流进了汉江，灰黑色的污水形成了长长的污染带。2001年7月中央电视台《焦点访谈》栏目对此进行了曝光。2002年项目组对此进行了追踪调查，在汉白公路一侧能明显看到大部分选矿厂已被拆除，但是，汉江南岸还有个别选矿厂及铅锌小冶炼企业仍在生产，废水仍在污染汉江。

黄金选冶过程中采用氰化堆浸技术工艺，如果废水处理不合格就排放将对矿区水土环境造成严重污染。氰化物属于剧毒物质，一般人平均吸入氰酸50mg或误食氰化钠120mg就会中毒死亡。水体中CN^-浓度≥(0.05～1)mg/L时，就能导致鱼类死亡。根据对陕西凤县四方金矿采用的氰化堆浸工艺进行监测，尾矿浆未经处理直接排入八卦河，将使河水中CN^-增高到44.674mg/L，超标893.5倍。尤其是在一些偏远经济落后的地区，企业的环保观念淡薄，过度追求短期经济效益，致使采金过程中含有剧毒的氰化废渣、废水直接排放，造成矿区河流、草场、植被以及农作物污染，潜在危害严重。内蒙古李清地银业有限公司(银矿)尾液渗漏造成水中氰达414.85mg/L，超标424倍；锌为140mg/L，超标28倍；铜为3.669mg/L，超标1.223倍。若遇雨季，这些污染物将对周围环境造成严重污染。

7. 加强矿山废弃物的综合利用

西南地区不同类型矿产开发过程中形成的大量尾矿、煤矸石、废石、废土等固体废弃物、矿山废水和废气排放，是造成矿山地质环境污染、矿山地质灾害和矿山资源破坏的主要因素，如能将这些废弃物加以综合利用，变废为宝，是恢复治理矿山地质环境的重要措施。

（一）矿山尾矿的综合利用

矿山尾矿是选矿加工过程中排放的固体废渣，储存在矿山尾矿库中。西南地区截至2002年，累计堆存尾矿量已超过6×10⁴t，主要分布在大型国有矿山，中、小型矿山一般未建尾矿库，直接排入山谷、河湖和洼地，污染环境，压占大片土地资源。尾矿中含有丰富的有用元素可综合利用，有的元素价值甚至超过了主要元素，如四川省丹巴县杨柳坪镍矿，尾矿中含有大量的铂和钯可综合利用，其价值远超过镍金属，现在杨柳坪镍矿已改名为铂镍矿；四川攀枝花钒钛磁铁矿伴生的钪，其价值亦超过其他有价元素的总和。价值很高的伴生组分选矿时往往未得到回收而进入尾矿，因此尾矿的综合利用潜力极大，可作为资源进行二次开发，同时亦可减少矿山环境污染和土地资源破坏。

国外尾矿综合利用较好的美国，在明尼苏达州铁矿山建立了一个年处理百万吨的尾矿选矿厂，年回收铁精矿20×10⁴t，精矿品位达60%；美国用浸溶法提取铜矿山废渣，每年回收铜在20×10⁴t以上。南非利用老尾矿建成日处理4000t尾矿的选厂，专门提取金和铀（任永云，1980）。

西南地区尾矿堆积最多的典型矿山有云南个旧锡矿区和四川攀枝花钒钛磁铁矿区，前者已堆存13000×10⁴t尾矿，后者堆存有11000×10⁴t尾矿，两者都有极高的综合利用价值，矿区已采取措施开发利用。

1.云南个旧锡矿山尾矿综合利用

云南个旧是我国锡都，锡业公司始建于1883年，是我国老工业基地，锡产量约占全国的三分之一，占世界的10%，年选矿石量430余万t，选矿平均回收率锡62.56%、铜71.04%。矿石中伴生的有用组分铅、锌、铋、钨、钼、铁等，都进入尾矿。个旧锡矿有大小选矿厂28个，堆存尾矿量13000×10⁴t。主要选厂尾矿化学成分见表6-7。其中前5位金属元素Sn，Pb，Cu，Zn，Fe的平均含量（算术平均法）分别为Sn0.15%，Pb.30%，Cu0.25%，Zn0.54%，Fe19.4%，都达到了可供综合利用的程度（丁其光等，1995），而且资源量相当可观，锡金属量达20×10⁴t，相当于4个大型锡矿床的规模；铜金属量达32.5×10⁴t，铅金属量169×10⁴t，锌金属量70.2×10⁴t，铁金属量2522×10⁴t。

表6-7 个旧锡矿主要选厂尾矿化学成分 单位：%

1983年云南个旧锡矿的尾矿综合利用问题受到国家重视，被列入国家科技攻关项目。1984年研究成果通过国家科委鉴定验收。尾矿综合开发利用取得了较好指标：黄茅山尾矿，含Sn0.15%～0.176%，经二次选矿回收产品含Sn2%～2.2%，选矿回收率57.42%～69.72%；古山尾矿含Sn0.158%～0.172%，经二次选矿回收产品含Sn2%～2.28%，选矿回收率为50.93%～65.23%。选矿成本3.6～8.48元/t，取得了较好的效益。在此基础上，逐步开展了尾矿工业生产。

2.四川攀枝花钒钛磁铁矿尾矿综合利用

四川攀枝花是我国重要钢铁基地，所开采的钒钛磁铁矿石铁保有储量约占全国铁矿储量的9.4%，占西南地区的52%，占四川省的74%；钒储量占全国总储量的60.14%；钛储量占全国储量的90.54%，是我国第二大铁矿山。年产矿石1350×10⁴t，为露天开采。矿石中除上述3种元素外，还伴生有钪、铬、镓、钴、镍、铜、硫、磷、锰、硒、碲、铂族元素等多种有价元素，其含量均达工业综合利用的要求，但目前这些成分均未回收而进入了尾矿中。

攀枝花钒铁磁铁矿的尾矿都堆存在马家田尾矿库中，堆存量约11000×10⁴t，是西南地区最大的尾矿库。尾矿的化学成分见表6-8。

根据目前的选矿技术条件，马家田尾矿库尾砂中的钛可以被二次选矿利用。特别是尾矿库标高1188m以下约5841×10⁴t，属早期选铁尾矿，是选钛的宝贵资源。如按表6-8中TiO₂含量为9.37%计算，5841×10⁴t尾矿中含TiO₂约有540×10⁴t，按26%的回收率计，可回收TiO₂142.9×10⁴t，折合47.5%品位的钛精矿约300×10⁴t，相当于现在攀枝花选钛厂12年的产量。而1188m标高以上还有5000×10⁴t以上的尾矿，也有回收价值（丁其光等，1995），表明该尾矿库中钛资源量是相当可观的。这些尾矿的综合利用，既可解决国家资源急需，又可缓解矿山地质环境问题。

表6-8 马家田尾矿库堆存尾矿化学成分 单位：%

（二）矿山煤矸石、废渣、废水综合利用

1.煤矸石综合利用

西南地区采煤过程中形成的煤矸石堆存量约90000×10⁴t，在矿坑附近堆积成山，占压大量土地面积，暴雨季节易形成滑坡、泥石流地质灾害，污染矿山周边河湖水系。但煤矸石又是重要的资源，可综合利用。主要利用措施如下：

1）直接用于建筑、交通工程填方、垫路基等；

2）用于充填采空塌陷区或沟谷，进行土地复垦和改造地形；

3）用来制造建筑材料，如：制矸石砖、生产水泥或水泥混合材料；

4）用作矸石电厂发电燃料。

从西南地区情况来看，由于近几年建筑、交通工程发展较快，尤其煤矿山附近公路建设，利用大量煤矸石用于路基铺垫。但煤矸石制作建材，如生产矸石砖、水泥、矸石发电等深化利用，发展较为缓慢，仅部分矿山企业综合利用效果较好，如：四川峨眉市龙池镇八益煤矿年产煤15×10⁴t，年产煤矸石和尾矿粉共8×10⁴t，矿山因交通方便，专门修建了砖厂，利用煤矸石和尾矿粉生产建筑用砖，年利用量达6×10⁴t，综合利用率达75%，大大缓解了环境压力。贵州省盘江煤电集团、水矿集团所属大、中型矿山利用煤矸石发电，解决了60%的自身动力用电。利用煤矸石生产页岩砖、充填采空区，年消耗矸石量40×10⁴t，产生了很好的经济效益。利用矿山周围沟谷堆放煤矸石，沟谷填满后覆土复耕、植树，还田于民，改善了工农关系，创造了一定社会效益。此外，以天然煤矸石为原料，通过酸溶一步法将煤矸石中的氧化铝溶解出来，并通过试验，确定溶出量最高时的工艺条件，再经过盐基度的调整（70%左右），形成碱式聚合氯化物，该聚合物具有很好的絮凝作用，从而成为一种新型高效净化剂（刘红艳等，2004）。可用于工业用水和污水的净化作用，具有广阔的应用前景。入选全国首批6个循环经济试点城市的重庆市，为发展循环经济，使煤矸石变废为宝，目前全市已批准投资30亿元，修建7个煤矸石综合利用发电厂，总装机容量58×10⁴kW，并逐步形成产业链。

重庆最大的动力煤生产基地——松藻煤电公司，煤炭年产400×10⁴t，煤矸石年排放量100×10⁴t。现已堆积成的6座煤矸石山，既占用土地又污染环境。为使煤矸石变废为宝，松藻煤电公司将投资13亿元建起西南最大的环保发电厂——重庆松藻煤电公司安稳煤矸石火力发电厂。这座装机容量为30×10⁴kW的煤矸石火力发电厂，采用废弃的煤矸石为燃料，每年可吃掉150×10⁴t煤矸石，年发电量可达16×10⁸kW·h。

合川市三汇镇煤炭资源丰富，年产煤炭150×10⁴t，每年同样产生大量废弃煤矸石。为此，他们引进新技术，投资2.6亿元建成5.5×10⁴kW的煤矸石发电厂，用煤矸石发电，变废为宝。而用煤矸石发电，每年又可产生30多万吨粉煤灰。于是电厂和富丰水泥集团联手，通过技术改造，建成一条利用粉煤灰生产水泥的生产线。据悉，富丰水泥集团还计划投入8000万元，拟建一座1.5×10⁴kW的热发电厂，利用余热发电，以消除水泥生产中产生的余热对环境的不良影响。

2.煤灰渣的综合利用

西南地区能源矿山大量堆存的煤灰渣是一种重要矿产资源，应加强综合利用，减少环境污染，其主要成分是SiO₂，约占50%；其次是Al₂O₃和Fe₂O₃，占40%左右；其余为CaO，MgO，SO₃及其他稀有分散元素。国外对煤灰的综合利用非常重视，综合利用率最高为英国，达70%，西德为65%～70%、法国50%、日本52%、美国50%左右。我国排灰量居世界前列，但利用率仅20%～30%。

美国根据他们国家煤灰渣中普遍含有1%的钛、15%的铝、7.5%～15%的铁等特点，从中提炼铝和铁；并从煤的飞灰中提取锗、镓、铀、硒等稀有分散元素。我国用磁选法从含铁10%以上的煤灰中试验提取的铁精粉，品位达到48%～50%，所炼生铁完全合格；从含铝高含铁低的煤灰渣中生产了聚合铝、氯化铝的硫酸铝等产品。

提炼了金属铝、铁和稀有分散元素后的煤灰渣可供制作煤灰水泥，这种水泥的吃灰量大、成本低、工艺简单，而且具有抗渗性能好、后期强度高、抗拉强度高、水化热低等特点。高442m的美国芝加哥新西尔斯塔状楼，从墙体、楼板到防火设施等全部构件都用煤灰水泥制成。

煤灰渣内含有铝硅酸盐玻璃质，还大量用来制造人工轻质骨料，以代替卵石和黄沙。英国来特格公司用煤灰渣原料建设了一座年产13×10⁴t人工轻质骨料厂，效益很好。国外利用煤灰制造人工轻质骨料发展很快，已成为建材工业中的一支劲旅。

煤灰渣还可以直接掺入混凝土。美国建筑业通常每立方米掺入12054.43kg煤灰渣，可以节约20%的水泥和10%的沙子，如美国芝加哥高200m的市政大楼就是用掺煤灰混凝土建成的（王在霞，1980）。由于煤灰的传热系数比很小，是理想的绝热材料，可以制成各种保温混凝土。

煤灰渣还可直接用于筑路，用其作柏油路的底基层或路基，其特点是防冻、防翻浆和龟裂，并且防水性能良好。据统计，美国四车道的公路每千米用煤灰渣作路基耗量100t，用量很大。

煤灰经过加工处理后，制成的农业肥料，用于盐碱地可以改良土壤；用于沙土地可以保水防渗；用于粘土地可以疏松土壤。由于煤灰有孔隙，透气性好有利微生物活动分解。煤灰中含有多种微量元素，可促进植物的生长。

煤灰渣的用途范围正日益扩大，如试制绝缘纤维材料；利用其作充填塑料、油漆、喷料、橡胶化合物、防火剂等理想配料；从煤灰中还可以提取合成润滑油等。

四川主要煤矿可采煤层煤灰样的分析结果显示，煤灰成分较前述美国煤灰成分为优。例如晚三叠世须家河煤系的煤层，煤灰中的铝含煤特别高，一般在20%～30%之间；含铁大多低于10%；含钛高于1%，广旺煤矿为1%～3%，白腊坪煤矿1%～1.8%；含锗量较高者如永荣西山、安富等井田为50×10^-6以上（工业品位为20×10^-6）；雅安的天全、芦山、宝兴等地的大炭、粗糠炭的煤灰中锗可富集到100×10^-6左右；涪陵高子湾井田煤灰中的铀为302×10^-6～800×10^-6。晚二叠世龙潭煤系的煤层灰分含铁较高，一般为20%～30%；含铝相对较低，一般为10%～20%，但底部煤层含铝量有增多的趋势，如鱼田堡煤矿的K₁煤层铝含量高达25%～35%，比上部煤层高出10%以上；其他如钛、锗、镓、铀等的含量在有的矿区相当富集，打通煤矿8号煤层钛的含量为2.75%～5.54%，华云山高顶山二号井田为3.74%，李子垭煤矿为1.1%～3.9%，南桐二井煤灰中锗可富集到70×10^-6～120×10^-6，江油松木咀除锗含量较高外铀含量达455×10^-6，叙永古宋区K₁煤层的铀为117×10^-6～378×10^-6；此外，镓的含量是随铝含量增高而增高，当铝在25%左右时，镓的含量大多在40×10^-6左右（工业品位30×10^-6）。

四川省煤灰中铝的含量普遍在20%左右，这是提炼铝的重要资源。如果能把大量煤灰利用起来，按每年回收100×10⁴t煤灰提取20%的铝计，同时将富集的锗、铀、镓、钛等提出，再将煤灰渣制作为水泥或人工轻质骨料等，这项收入是相当可观的。

此外，利用含铝高的煤灰或煤矸石提取聚合铝，氯化铝已在辽宁南票矿务局大规模生产。四川省须家河煤系夹矸或煤灰渣含铝高，重庆市涂山煤矿小型试验所提取的聚合铝在处理污水时具有用量少（10 t水用0.25 kg）、效果好、速度快等优点。

为能使大量煤灰渣和煤矸石变害为利，物尽其用，国外对煤灰等的研究和利用极为重视，许多国家设有灰渣研究的专门机构，例如日本已批准从煤炭开发基金中拨款用于研究煤灰渣的利用技术。美国政府认为，由于煤灰渣综合利用的前景日渐扩大，因此，已不再把灰渣视为废物，而当成一项自然资源予以充分利用。美国内政部主编的矿物年鉴已将煤灰渣作为第6种固体矿物，列入国家统计。美国还成立了“国家煤灰协会”，并出版《煤灰利用》学术刊物，西德有些电厂，已经不设灰场，煤灰已作为商品外售。罗马尼亚《科研发展纲要》，已将煤灰利用列入国家立项的研究课题，在政府有关部门领导下有计划地开展研究工作。

我国煤灰利用的研究尚未全面展开，建议有关部门把煤灰综合利用列入日程。目前排灰量逐年增大，再不积极统筹安排，化害为利，负担将更加沉重。资源的再利用问题已是十分紧迫。

3.加强对与煤共生矿产的综合利用

西南地区煤矿普遍共生有硫铁矿和粘土岩，其数量相当大，是重要的矿产资源。但采煤过程中，作为废渣堆存矿山，造成环境地质问题，应加强综合利用，变废为宝。

重庆市天府煤田与煤共生的硫铁矿层长8000m，垂深500m，厚160m，分布面积5.4km²，平均含硫15.2%，初步估算资源量（333＋334）为1177×10⁴t，为煤系沉积的大型硫铁矿床，有较大的综合利用价值。

广泛分布于川南和川东的晚二叠世龙潭煤系，含有3～5层可采煤层。在龙潭煤系的底部，普遍发育一层硫铁矿粘土岩，除硫一般都达到了工业开采的品位外，粘土岩亦为质量比较优良的硬质或软质耐火粘土。仅川南宜宾专区的珙县、兴文、叙永、古蔺等县1000余平方千米的范围内，通过区测和地质勘探以后，除有60多亿吨无烟煤外；尚有硫铁矿30余亿吨；耐火粘土近亿吨。

川南硫铁矿粘土岩矿层距可采煤层近的只有半米多，远的也仅3～4m。因此在考虑煤或硫的开采时，必须统筹规划，否则将会造成顾此失彼的严重后果，既浪费大量宝贵资源，又造成矿山环境地质问题。四川叙永县六润坝、古蔺德跃关等地硫铁矿粘土岩层具有广阔的综合利用价值。矿层平均厚2.15m，含硫平均有效品位16.03%，通过单矿浮选一次最终精矿产率为41.8%，品位38.12%，有效硫回收率为98.21%，有害杂质小于1%，目前有民营企业在开采。

矿石浮选后的尾矿即粘土岩的分析结果见表6-9，其耐火度为1710～1730℃。

以上各项指标介于国家标准Ⅰ级与Ⅱ级硬质耐火粘土之间。

此外，该矿层在制选过硫酸（用沸腾炉法）以后，剩下的残渣所作分析结果见表6-10。

表6-9 硫铁矿尾矿粘土岩的分析结果

表6-10 硫铁矿残渣的分析结果

以上各元素指标均符合冶铁高炉富矿要求（王在霞，1980）。

叙永县六涧坝硫铁矿粘土岩矿石，提取了硫精砂以后的矿石尾矿，可以全部加工成Ⅰ级至Ⅱ级软质耐火粘土，并具有较好的工艺性能，收缩率很低，在800℃高温下仍不变形，无裂纹或破裂的情况。因此在烧制耐火砖或陶瓷时可以直接用生料一次成型，不需加工成熟料，减少工艺流程，省钱省时。

川南古蔺县德跃关小汉炭煤层的直接底板是一层厚3～4m的粘土岩。经采样试验，属于Ⅰ级至Ⅱ级硬质耐火粘土岩。在该区的龙潭煤系最底部的硫铁矿高岭石粘土岩，经重选硫铁矿后的尾砂属于Ⅰ级软质耐火粘土。

此外，浮选硫铁矿后的尾砂，炉渣中尚相对富集V₂O₅，TiO₂，Ga，Au等矿产，有的已达到综合利用价值。

4.金属、非金属矿山废渣、废水综合利用措施

西南地区金属、非金属矿山废渣堆存量有10多亿吨，综合利用量小。综合利用措施主要是直接用于铺垫公路路基和其他建筑工程填方，以及用于企业附近充填沟谷改造地形。少部分岩性较好，含土质少的废石加工为建筑石料用于工业民用建筑。个别企业废石（土）、尾矿利用成效较好。四川省江油市马角坝镇四川双马投资有限公司石灰石矿，年产水泥用石灰石200×10⁴t，产出废石47.83×10⁴t，废石全部被粉碎作为水泥原料加以利用，综合利用率达100%。

云南省东川矿务局投资105万元对落雪铜矿选厂尾矿水循环系统进行了改造，使循环率提高到66.28%，减少了废水排放；投资2.75万元对落雪铜矿精矿溢流水作了沉淀净化处理，使其固体含量大大降低，每年多收1000t矿砂。此外，1984年矿务局科研所与东川市砖瓦厂合作，用尾矿作主要原料，烧制砖获得成功，产品经云南省建材研究所鉴定，达到100号黏土砖标准。这些措施对矿山地质环境问题起到了缓解作用。

8. 钢铁冶炼中的污染

钢铁工业废水污染简介

 

钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢（连铸）、轧钢等工艺。

1.铁矿的矿山采选废水

炼铁的矿石有四种：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。低品位的铁矿经过精选（湿式筛选、重力选矿、磁选、浮选）得到高品位的铁矿石。选矿主要产生废水和废渣污染。由于硫、铁元素会生成硫酸盐，呈酸性废水，且多含有高浓度悬浮物、多种金属离子、选矿药剂等。选矿厂用水量很大，应提倡一水多用，提高废水处理回用率；废水中有用金属回收；减少废水排放量。

2.烧结厂废水

烧结低加工过程分两步，把矿粉、燃料、溶剂配混成球，并烧结成块。烧结废水主要来自湿式除尘排水、冲洗地面水、设备冷却水排水。除尘水和冲洗水悬浮物含量高，净化后可循环使用；冷却水水温高，一般应回收重复使用。

3.炼铁厂废水

炼铁是把铁矿石、溶剂、焦炭，按一定比例填入高炉内，熔炼成生铁，同时产生炉渣和高炉煤气的生产工艺。

产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。废水水质特点水温较高，悬浮物浓度大，可高达1000——3000毫克/升。

4.炼钢废水

炼钢要把铁中的较多碳元素和硅、锰、硫、林等杂质去除，同时加入镍、锡、铜、铬、钼等合金元素。目前炼钢主要分为转炉炼钢（以纯氧顶吹转炉炼钢为主）、电炉（炼特殊钢），炼钢包括了连铸机生产工艺，将熔融的钢水浇入铸模，用水冷却成型，轧成一定长度的铸块。

炼钢废水分：

设备间接冷却水。水温高，未受污染；

设备和产品的直接冷却废水。含有大量氧化铁和少量润滑油脂处理后可循环利用；

除尘废水、冲渣废水。

炼钢废水经除去悬浮物和降温后可循环使用，多数钢铁厂已实行用水的循环使用。

5.轧钢厂废水

钢锭通过轧制制成板、管、型、线材。轧钢分热轧和冷轧。热轧是经加热后轧制成材；冷轧是在常温下轧制。热轧和冷轧产品过程中需要大量直接冷却水，冲洗钢材和设备，

热轧废水含由大量氧化铁和油，水温高，水量大。经冷却、除油、过滤、沉淀处理后，可循环利用。

冷轧废水中主要污染物有油（包括乳化液）、酸碱、和铬离子，应分流处理注意回收利用。

6.钢铁工业废水产污水平

（废水单位t/t产品，其他单位kg/t产品）

还有这个文章看看可能有帮助：钢铁工业废气污染简介http://www.12369.gov.cn/Content/news/mode_rckindex.asp?req_str=010700&req_id=44

9. 铁矿选矿废水中主要含有什么污染物 做地下水检测要检测那些因子 如果做污染模拟要模拟哪些污染物

铁矿选铁，来你要看他选择的选铁工源艺是什么，小型企业一般是用水磨法进行磁选。不会添加什么浮选剂。但是因为它需要把矿石磨碎，矿石中的重金属离子会溶解到水中，所以要对选矿废水中的重金属项目进行监测（常规的有铅、镉、铜、锌等），再根据矿石材料的成分不同决定重金属的项目增减。 选矿废水作为污水外排一般要监测 pH、SS、COD等。
做地下水监测的时候则不需要做SS。
至于污染模拟就不清楚了

10. 世界上最大的稀土矿为何60多年来一直被当成铁矿开采

没有报道上说的那么邪乎，作为一个曾经在矿山工作过的过来人，从自己的从业经历来解读一下，稀土矿为何60多年来一直被当成铁矿开采的问题。先说明一下，本人不是从事稀土矿，而是其他有色金属，但是不管是何种矿，从矿石的开采到尾矿堆积的过程，再到浮选加工的原理基本没有多少区别。我们先来看看这个世界上最大的稀土矿，内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，它的地质成分的构成是铁白云石的碳酸岩型矿床，主要成分是铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。

对于白云鄂博这样的大型综合矿山，尾矿也含有残余的铁矿，以及未做处理的稀土及其他矿石。以后就可以作为稀土选矿的原料，等有更成熟的选矿工艺以后，再次进行筛选提炼。而且从报道上来看，从1965年开始，白云鄂博就确立了“以铁为主、综合利用”的开采方针。这就说明对于白云鄂博的综合价值、各类矿种的后续利用价值，在当时就有明确的综合利用、保护资源的意识。在我国正规的矿山开采中也都是这么做的。几十年来，中国的地质、采矿和冶炼行业从未停止过加强白云矿综合利用水平的努力。矿体的规模、储量不断清晰，多矿同选的工艺不断成熟，铁矿稀土矿等精矿石各有归处。尾矿的价值不断重新被人们挖掘出来，并且得到多次利用，还有个好处就是不用深入地下，只需在平地上挖就行了，因为前人们已经挖出来了，甚至做了初步的破碎。