铅锌选矿厂尾矿综合利用途径的研究

ining engineering

铅锌选矿厂尾矿综合利用途径的研究

谭小远󰀁

（昆明赛特拉矿山工程设计有限公司，云南　昆明　６５００００）

随着社会经济的发展以及资源的开发与利用，矿产资源作为人类赖以生存的生产资料，是我国工业进步的基摘 要：

础，但也是不可再生资源。基于此，本文以铅锌选矿厂尾矿作为研究对象，通过对铅锌选矿厂的基本情况进行分析，说明铅锌选矿厂尾矿面临的环境问题，分别从铅锌选矿厂尾矿的综合利用以及废水的循环利用等方面详细阐述铅锌选矿厂尾矿的有效治理途径，从而实现不可再生资源的高效利用，保护环境的同时实现社会与经济效益。

铅锌选矿；尾矿污染；综合利用关键词：

ＴＤ９２６．４　　　Ａ　　１００２－５０６５（２０１８）０９－００６４－２中图分类号：文献标识码：文章编号：

Study on comprehensive utilization of tailings in lead and zinc concentrator

TAN󰀁Xiao-yuan

（Ｋｕｎｍｉｎｇ　ｃｅｔｌａ　Ｍｉｎｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００００，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｃｉａｌ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　

ａｒｅ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ，　ｂｕｔ　ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａ　ｎｏｎ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｌａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｆａｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ，　ａｎｄ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ．　Ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｎ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｏｃｉａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ．

Keywords:　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ；　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ

随着我国工业生产进程的加快，我国市场对矿场资源的需求不断增加，在开发铅锌选矿的同时，大量铅锌选矿厂尾矿的出现和废水的存在已经制约了采矿行业的有效发展，甚至会危及到铅锌选矿厂周围的生态环境，希望通过资源的二次开发利用，对铅锌选矿厂尾矿综合治理解决铅锌选矿厂尾矿存在的现状。

1 铅锌选矿厂的基本情况

在铅锌矿中，富含了金属元素铅和锌，该矿产资源的用途十分广泛，现如今广泛应用在机械工业、化学工业、电力工业以及军事工业中，目前我国铅锌选矿厂尾矿主要分布在云南、甘肃、广东、广西、湖南以及内蒙古等地区。

以某地的铅锌选矿厂作为案例分析，该地区的矿产资源十分丰富，铅锌矿产资源是最为出名的，该地区铅锌矿储存量是全省的首位，矿产资源达到了250万吨以上，从长远的开发角度来看，该地区的矿产资源有望达到300万吨，从心在的开采速度来看，还能够开发至少15年。

2 铅锌选矿厂面临的环境问题

铅锌选矿厂的周围环境在漫长的岁月与开采的背景下，由于受到了生产工艺和设备的制约，铅锌选矿厂尾矿企业对于金属的回收率比较低，重金属的流失比例比较大，废水处理的成本比较高，药剂成分利用效率低，甚至无法保证铅锌选矿厂尾矿处理和废水处理可以达到预期效果，对于铅锌选矿厂面临的环境问题，主要表现在以下几个方面。

２０１８－０４收稿时间：

谭小远，生于１９８４年，男，汉族，江西上饶人，本科，技术人员，作者简介：

研究方向：矿物加工工程、选矿。

首先，在铅锌选矿厂中矿产资源浪费现象十分严重，在

铅锌选矿厂尾矿中包含了非金属矿和金属矿，铅锌选矿厂尾矿中存在的资源可是可以再次利用的。受到采矿的技术水平制约，生产设备比较落后，铅锌选矿厂中对于资源的回收效率比较低，甚至达不到行业中《铅锌行业准入条件》相应的标准，这是制约铅锌选矿厂发展，导致资源受到损失的主要因素之一。

其次，铅锌选矿厂尾矿的存在会占用大量的土地面积，投资巨大，成本付出过多，很多地区中铅锌选矿厂尾矿都只能堆存处理，随着铅锌选矿厂尾矿数量的增加，但是利用量却不大，这种现象不断再持续，导致土地利用效率无法达到地区发展的需求。同时，铅锌选矿厂尾矿的承载容量是有限制的，服务的时间也有限制，一旦时间达到，且铅锌选矿厂尾矿库存已经满了，就必须进行封库处理。

铅锌选矿厂生产中产生的大量废水，会对一个地区的水体造成影响，这种影响主要来自于两个方面，第一个方面是重金属离子的存在，第二个方面是铅锌选矿过程中所添加进去的药剂，浮选剂的危害是众多药剂中最为严重的。铅锌选矿厂尾矿库中，废水经过后虽然可以达到标准，但是如果没有废水回收和药剂回收的措施，在这些废水当中依旧存在着重金属元素和药剂残留，一旦它们进入水体，长期发展下会影响到该地区植物的生长以及人们的身体健康。

铅锌选矿厂尾矿对于自然生态环境与土壤都造成了恶劣的影响，铅锌选矿厂尾矿在选矿的过程中经过破磨以后，体重减少，表面积扩大，存放的时候很容易发生流动和坍塌事故，严重的情况下会威胁到周围的植被和行人的安全，特别是在雨季到来的时候，很容易引发塌陷的事故，随着铅锌选矿厂尾矿数量的增加，铅锌选矿厂尾矿库坝体的高度也在增加，这种安全隐患会日益明显[1]。

（下转66页）

64世界有色金属 2018年 5月上

M采矿工程

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古近系盖层厚度的不同，分为薄层埋藏区和厚层埋藏区，古近系厚度小于 30m 的为 薄层埋藏型，大于30m的为厚层埋藏区。薄层埋藏区分布在泰安市东羊娄北部、莱芜市山子后、赵庄、谷家台、杜官庄、泉河、孟家庄等地。

4 结语

根据综合研究得分，将研究区划分为地表塌陷风险性高

区、风险性中等区和风险性低区，风险性分区。（1）风险性高区：总面积为28.63km2。其中，泰安地区

2

面积有17.54km，主要分布于省庄镇 圣元官庄、桂林官庄、东羊娄、西羊娄、东苑庄一带；城区东关一带有小面积分布。

2

莱芜地区分布面积11.09km，分布在莱芜大王庄镇西上崮，寨里镇前-后枯河一带，矿区孟 公清、西泉河、东泉河一带，杜官庄有小面积分布。（2）风险性中等区：分布于风险性高区外围，总面积为

22

168.70 km。其中，泰安地区面积有109.03km，主要分布在泰安城区—旧县水源地大部，岱岳区徂徕-崅峪一带；莱

2

芜地区面积 有 59.67km，主要分布在大王庄镇下崮-前张街、寨里镇鱼池、口镇东北部、牛泉镇东泉河、 侯家沟、八里沟一带；高庄街道办事处及颜庄镇也有少量分布。（3）风险性低区：研究面积52.12km2。分布于上述 2 个风险区以外的隐伏型碳酸盐岩类分布区。[1]󰀡甯瑜琳.多中段层叠采空区处理与地表塌陷坑治理方案研究[J].矿业研

究与开发,󰀡2017(11):26-29.

[2]󰀡张振扬.󰀡矿山采空区大面积塌陷的原因及对策[J].内蒙古煤炭经济,󰀡

2017(2):131-131.

[3]󰀡张全,󰀡邓朝文.󰀡全站仪在矿山采空区地表沉降观测中的应用[J].󰀡工程

技术:全文版,󰀡2016(8):256-256.

[4]󰀡赵腾,󰀡袁超.󰀡基于GIS技术在矿山测量中的应用研究[J].󰀡山东工业技

术,󰀡2017(8):272-272.

3 矿山地表塌陷风险定量研究

地表塌陷构成固体、液体及气体三相力学平衡体系，地下水位变动达到一定幅度，平衡破坏，上覆松散沉积物突然塌落，形成上大下小的圆锥形塌陷坑。地表塌陷需要具备的基本因素包括覆盖层条件、构造条件、地下水条件。地表塌陷发生的诱发因素是基岩岩性、地质构造、地下岩溶条件、土层结构、土层厚度、土层岩性、水位变幅、水位与基岩面关系、开采模数、防灾减灾管理水平、防灾减灾技术水平、建筑物抗塌性能、人口密度等。

结合当地的实际地质及其它情况，对可能造成矿区地表塌陷的危险因子进行综合考虑，选取如下公式来求取地表塌陷危险指数

U=∑A×Bi(1)i=1n式中: n = 13; U为地表塌陷危险指数，其值越大表示潜在塌陷危险性越大，相反则表示危险性愈低; A 表示地表塌陷危险因子; Bi表示危险因子权重值。

（上接64页）

3 铅锌选矿厂尾矿的有效治理途径

（1）铅锌选矿厂尾矿的综合利用。想要对铅锌选矿厂尾矿进行科学有效的治理，就要从铅锌选矿厂尾矿的综合利用入手，建议对铅锌选矿厂尾矿进行二次回收处理，某地区的铅锌选矿厂尾矿中会存在大量的尾矿渣，这些尾矿渣中含有大量的可再选金属，其中含有硫元素、铁元素和新元素，所以，铅锌选矿厂尾矿中有价金属十分可观。此外，对于铅锌选矿厂尾矿还可以进行其他方面的有效利用，采用二次回收，虽然会降低铅锌选矿厂尾矿的排放量，但是无法达到铅锌选矿厂尾矿的零排放目标，因此可以采用其他的方式利用。可以根据铅锌选矿厂尾矿的特点，开发出可利用的生产建筑材料，再次对植被进行复垦，对塌陷地区进行填充处理，

[1]

也可以作为铺路的材料。

实际操作中，很多矿产企业选择使用隔膜跳汰机对铅锌选矿厂尾矿进行处理，隔膜跳汰机不仅可以分选窄级别的矿粒，而且也可以有效分选宽级别和不分级的矿粒。在跳汰过程中，介质的比重越高，矿粒间的比重差越大，则分选效率越高。下降水流的吸入作用是跳汰分层的一个方面，它能够改善窄级别及不分级矿粒的跳汰效果，但是吸入作用的强度及延续时间应根据原料的性质来选择。跳汰细粒矿时，适当增加隔膜跳汰机中水流运动的频率能改善分选效果，由此实现了铅锌选矿厂尾矿的二次利用，实现了企业经济效益的增长和矿产资源的二次利用。（2）废水的循环利用。除了铅锌选矿厂尾矿的存在，铅

66世界有色金属 2018年 5月上

锌选矿厂中还有大量废水的存在，如果能够将这些废水进行

综合循环利用，将会减少铅锌选矿厂的废水排放量，降低环境污染的威胁，保护地区的生态环境，在铅锌选矿厂的废水处理中，成本比较高，药剂利用率地下是影响废水循环利用的主要问题，对此，我国已经有了一种铅锌选矿废水循环利用的专利，通过进行多次沉淀、调节、消泡、混凝以及吸附等方式对产生的废水进行处理，全部循环利用在铅锌选矿厂中。铅锌选矿厂生产的时候，铅锌选矿厂尾矿水经过硫酸和消泡剂的作用进入到调节池，再通过混凝剂以及絮凝剂的作用下进行混凝，随后使用活性炭将有害物质吸附其中，剩下的水就能继续利用了。从经济的角度入手，将铅锌选矿厂尾矿中存在废水进行全部回收，可以利用硫酸调节废水中的PH值，降低废水回收的时候对铅锌选矿指标的影响，这是目前多数铅锌选矿企业适用的有效方法，值得借鉴。

4 结语

总而言之，随着社会经济的变化以及人们观念的改变，在工业发展的同时，人们增加了对矿产资源的利用效率，却也有了对生态环境的保护意识，希望通过科学有效的方式提高铅锌选矿厂尾矿的利用效率，提高铅锌选矿厂废水的循环利用，降低不必要的浪费，提高铅锌选矿厂带来的经济效益，作为减少废物产生的手段，铅锌选矿厂的处理方式已经达到了资源化的目的，有利于企业节能减排，降低污染，发展循环经济。[1]󰀡徐亮.铅锌尾矿基本性能及其综合利用研究[D].西安建筑科技大

学,2013.