隨著我國鐵礦資源的不斷開采,不可避免會產(chǎn)生大量廢石。伴隨著綠色礦山理念的深入,這些鐵礦廢石的處理與利用一直是各地礦山企業(yè)關(guān)注的熱點和難點。今天我們介紹幾種鐵礦廢石的處理手段,希望對大家礦山廢石的處理問題提供借鑒和參考。我國鐵礦廢石的基本概況一般而言,鐵礦廢石主要包括花崗質(zhì)條帶狀混合巖、混合花崗巖、輝長巖、馬巖和部分細粒閃長巖、大理巖等,力學(xué)性能穩(wěn)定且強度較高,具有較大的利用潛能。
據(jù)統(tǒng)計,我國每生產(chǎn)1t鐵精粉平均需要排出5.82t左右的采礦廢石。這些廢石主要集中在鞍本地區(qū)、攀西地區(qū)、冀東地區(qū)和包白地區(qū)等重要的鐵礦生產(chǎn)基地。不過目前我國對鐵礦廢石的利用仍處于較低水平。
鐵礦廢石的綜合利用。
1、采空區(qū)充填。
自充填工藝誕生以來,以廢石作為充填料進行采空區(qū)充填的技術(shù)工藝經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:
一是將廢石就近直接充填于采空區(qū)的干式充填階段;
二是以廢石作為充填體粗骨料的膠結(jié)充填階段;
三是以廢石-尾砂膠結(jié)充填為代表的高濃度充填階段。
結(jié)合我國鐵礦石“貧、細、雜”的特點,后者具有更強的適用性,其充填料漿具有良好的穩(wěn)定性、流動性和可輸送性,形成的充填體強度滿足采礦工藝要求。
2、工程應(yīng)用。
2.1修筑廢石壩和尾礦壩。
利用鐵礦廢石修筑廢石壩和尾礦壩,不僅可以在一定程度上就近緩解廢石堆存的問題,同時還能解決尾礦排放問題。
2.2道路工程施工。
隨著我國經(jīng)濟的騰飛,各類道路的總里程飛速增長,不容忽視的是我國對于路基材料,尤其是碎石的需求量也在持續(xù)攀升。鐵礦廢石成本低廉,力學(xué)性能優(yōu)良,在作為路基材料方面應(yīng)用潛力巨大。
鞍鋼集團利用齊大山鐵礦廢石作為路基材料鋪設(shè)了2條試驗路,結(jié)果表明,其滿足300-360t電動輪自卸卡車頻繁停車和起動,路面結(jié)構(gòu)強度滿足坡道和彎道上行駛安全的要求。
2.3填海造陸。
填海造陸作為一種新型的鐵礦廢石處理方式,近年來在我國冀東及海南地區(qū)進行了探索和實踐。
3、有價元素的回收。
3.1鐵的回收。
當(dāng)前,對于廢石中鐵元素的回收主要有干式預(yù)選及階段磁選2種方式,但通常情況下,鐵礦廢石中鐵品味較低,其所含鐵礦的回收工藝常面臨效益較低的問題。因此,干式預(yù)選常被作為其他利用方式(尤其是制備砂石骨料)的輔助工藝對廢石中的鐵礦石進行回收。
遷安磨盤山鐵礦廢石經(jīng)顎破處理后通過磁滑輪選別出產(chǎn)率為3%、品味為22%-26%的鐵礦石返回選礦廠。
3.2其他有價元素的回收。
除了鐵元素,部分選廠還對其中所含的磷、硫、銅、釩、鈦等元素進行了回收利用,并取得一定的研究成果。
4、生產(chǎn)砂石骨料。
砂石骨料是生產(chǎn)生活中消耗量僅次于水的第二大天然材料,是混凝土等建筑材料中最重要的原材料。
鐵礦廢石儲量大、強度高且力學(xué)性能穩(wěn)定,因此在對鐵礦廢石各項指標(biāo)檢測合格的基礎(chǔ)上將其用于制備砂石骨料,不僅可以緩解骨料的供應(yīng)壓力,還能在一定程度上解決廢石堆存過剩的難題,具備較高的經(jīng)濟、環(huán)境和設(shè)備效益。
當(dāng)前,越來越多的企業(yè)針對鐵礦廢石制備砂石骨料進行了探索和實踐。
5、其他方向的應(yīng)用。
5.1制備高性能混凝土。
近年來,部分專家學(xué)者對利用鐵礦廢石制成的砂石骨料開展了制備高性能混凝土的研究。例如:北京科技大學(xué)的專家劉佳利用密云地區(qū)鐵礦廢石作為粗骨料,將其與尾礦、粉煤灰、脫硫石膏和水泥熟料等按照一定比例配合制成高性能混凝土材料,該材料在抗凍融及抗硫酸鹽侵蝕等方面具有優(yōu)異性能。
5.2制備環(huán)保材料等。
鐵礦廢石在制備環(huán)保材料中的運用取得了一定的實踐。例如海南紅石鐵礦由于其廢石內(nèi)普遍含有選礦后殘留的廢渣,粉末狀含量較高,因而在分選后將廢渣用以生產(chǎn)環(huán)保轉(zhuǎn)。
另外,鐵礦廢石還可用于制備塊磚和陶瓷材料等建筑材料。
目前,我國對鐵礦廢石的綜合利用仍存在規(guī)模小、數(shù)量少和規(guī)范性不強等諸多問題。這需要廣大礦山企業(yè)和政府部門共同努力,力爭將鐵礦廢石綜合利用相關(guān)技術(shù)推廣開來,為綠色礦山建設(shè)添磚加瓦。