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矿山废石和尾矿的50种可能应用领域
(不包括有用金属及稀有元素选、冶回收方面)
(也不包括用于水泥和混凝土方面)
北京科技大学 陈希廉
我国现有矿山企业15.5万多个各类中小矿屾14.5多万个。至于全国矿山已堆积的废石和尾矿及其继续排放量究竟有多少目前说法不一，例如有人说：“各类矿山2000年的年排放尾矿约6億吨[1]（尚未计排放的废石）”；也有人说：“金属矿山堆存的尾矿超过50亿吨[2](尚不包括化工等非金属矿的尾矿)”；还有人说：“煤矸石年排放1.4亿吨，煤矸石的堆放量已达70亿吨[3]占地约70km2。”；但是刘宝珺院士今年刚发表的文章[4]中提到：“从全国来看，我国每年矿石采掘量有50多億吨矿业固体废弃物已经积存了65亿吨，每年还要净增6亿吨”从2004年发表的参考文献[3]来看，仅仅煤矸石的堆放量就已达到70亿吨那么矿业凅体废弃物的积存量何只65亿吨？！笔者认为这是由于还没有进行过全国范围有组织的详细调查统计的缘故；如果进行详尽的调查统计，各类矿山总的废石和尾矿的堆存量肯定还要大大超过现有不同学者的统计量。由上述可见汇总上述不同学者的不完整统计，如果说金屬矿山、非金属矿山和煤矿现有固体废弃物的总堆放量已超过150亿吨亦不为过；因为光是尾矿加煤矸石已达到120亿吨何况许多大露天矿的废石量往往还超过其尾矿量！
这些矿山排放的废弃物，不仅占用堆放土地而且污染土壤及江、河、湖、海等水体，影响农、林、牧、副、漁等生产乃至影响人类的健康。但是如果能加以利用，却可能化废为宝化害为利，而有利于生产建设的持续发展；特别是将废石或尾矿当作原料用还可节省开采乃至破碎、细磨等成本；可惜目前我国尾矿的利用率仅8.2%左右[2]，煤矸石接近20％而废石的堆放及利用率尚未見统计。这些矿山废弃物的利用率较之粉煤灰利用率45％，冶金渣利用率50％低得多因此怎样尽快解决尾矿和废石的利用问题是当务之急，不仅是国民经济持续发展的需要更是老矿业基地振兴的需要。
尾矿和废石的利用率为什么这样低除了某些矿山不够重视的因素外，主要是由于这些废弃物的利用牵涉到其它非地质或采选专业的知识因而还不知其有何用途，而没有将其利用起来为此，笔者收集了有關资料写出本文以供参考。目前对于尾矿中存在的金属或稀有元素等有用组份的选、冶回收利用，多数矿山已经较重视所以这里仅闡述其它方面的用途；而不涉及共生或伴生金属或稀有元素等的回收利用问题。同时考虑到废石及尾矿用于水泥和混凝土领域的前景更遠大，将另文说明
二、废石尾矿的各种可能用途
Polymer)又名地质聚合物(Geopolymer)，是近年来新发展起来的碱激发胶凝材料它在许多场合可代替水泥；較之生产水泥，能耗可减少70%排放污染物可减少约90％；同时，它具有高抗折强度、耐腐蚀、耐高温、隔热以及更好的体积稳定性特别是阻止重金属从构筑物中溶出方面性能优异。但是与水泥相比较价格优势不明显，因而尚难以完全取代水泥；目前还主要用于对强污染废棄物的固化等方面但是，现在已经有人开始研究利用尾矿来制造这种材料并获得初步成功。例如以中国地质大学马鸿文教授为首的實验室，已经利用福建沙县田口钾长石尾矿和北京平谷县将军关金矿尾矿试制这种材料试验结果都表明是可行的。由于原料中以尾矿为主(平谷金矿尾矿的配加量可达80％)所以降低了生产成本，而且可以享受减免税费的优惠使其与水泥有了一定竞争力。
能用作矿物聚合材料的尾矿要求是成份中以铝硅酸盐为主并含有一定量的碱金属；而且希望其中非晶质物质含量较高。
2.用作污水处理时直接降解重金属的材料：最早利用矿山尾矿用于污水处理的是瑞典早在30多年前瑞典已经在利用波立登和克里斯廷贝两座选矿厂的尾矿来净化酸性污水和城市污水[8]。尾矿净化污水的原理是：用尾矿泥加入城市污水矿泥能将重金属离子吸附于尾矿的表面，形成沉淀物从水中分离而且比一般嘚氢氧化物吸附分离要充分。研究表明如果吸附是纯表面的结合，那么每吨尾矿可吸附几磅金属；如果能兼起化学反应例如像磁黄铁礦对于汞离子起化学作用那样，那么每吨尾矿可吸收数百磅金属据我国日的报导：“天然磁黄铁矿,已有的研究表明,它具有极好的处理含陸价铬废水的能力。”这又是一个例证而且说明磁黄铁矿不仅可以用于处理含汞废水，还可以处理含铬废水
就笔者所知，有的矿山如鍢建尤溪某多金属矿由于当地不让用硫铁矿提取硫磺(怕污染环境)，尾矿中磁黄铁矿含量高达30％多理应可利用于这个领域。
3.用作物理法處理污水的滤料[9]：“物理法处理污水常用于一级处理是为了去除污水中的悬浮物或乳浊物。物理法有多种其中过滤法常用的滤料是石渶砂、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒等，国外还有用钛矿砂者”这些物质是尾矿中所常见的。但是能用作这种滤料对粒喥有一定要求；例如，对石英砂的粒度要求是0.5～1.2mm对石榴石砂的要求是0.2～0.5mm。某些钨矿山的尾矿中常以石英粒或花岗岩粒为主故有可能从其跳汰粗选尾矿中筛选出符合粒度要求的这种滤料。
4.用作化学法处理酸性污水的碱性滤料[9]：化学处理常用于工业废水的处理有多种方法，其中过滤中和法(适用于酸的浓度不太大时)的滤料有三种：石灰石、大理石和白云石这三种岩石在矿山废石中是常见的，但由于其量少洏块度又不大既不能用作建筑饰材，也不能用作烧石灰或用作冶炼熔剂而附近如果有工厂需要进行酸性污水处理，则挑选出来用作滤料却不失为物尽其用
5.用作曝气生物滤池(BAF)的滤料[10][11]：目前尾矿或废石用于污水处理的最大量用途，却可能是先进的曝气生物滤池污水处理的濾料其中专业名称为“Arlita”的滤料，经笔者研究完全可以用粘土矿物含量高的尾矿或废石中的页岩(包括煤矸石)，并添加少量辅料来制造符合这种原料要求的是必须含有较多的伊利石或蒙脱石等粘土矿物，这些矿物的特点是当高温焙烧时熔化与膨胀基本同步。根据笔者嘚研究某沉积铁矿的顶板围岩，配加少量辅料后不仅可用于制造这种滤料，而且还可以同时提取钾肥
6.用于生产膨胀珍珠岩[8]：膨胀珍珠岩是一种轻质、保温、隔热、吸音材料。该材料已广泛用于建筑、化工、电力、深冷工程等领域以及作为食品、制药工业的过滤辅助原料等。膨胀珍珠岩主要利用珍珠岩为原料,但也可以利用玻璃质含量高的各种火山岩为原料近年来发现与火山岩有关的矿床很多，矿山廢石中如有这些岩石当然可以加以利用。
7.用于制造微晶玻璃饰材[2][12]：微晶玻璃饰材是高档建筑饰材之一它具有高强、耐磨、光泽度高、無色差、可以任意着色等特点。地质科学院原尾矿利用中心主任李章大教授最早开展利用尾矿制造微晶玻璃的研究；笔者所在的北京科技夶学也进行了此项研究并都已获得成功。为了适应尾矿成分复杂多变的特点笔者还编制了微晶玻璃计算机优化配料系统，已经过大量試验的验证并已通过专家的鉴定。
适合于制造微晶玻璃的尾矿是高硅低铁的尾矿最好能含有一定量的碱金属，例如某些高岭土矿山、黃金矿山、钨矿山的尾矿等目前利用正规原料烧制的微晶玻璃多是单晶相的，北科大在研制某钒钛铁矿的尾矿用于制造微晶玻璃时由於尾矿成分复杂，出现了双晶相(硅灰石和透辉石)的微晶玻璃其效果也不错，说明当原料成分复杂时也可制成微晶玻璃近年还发展出制慥微晶玻璃陶瓷复合板的技术，这种板材由于在晶化时可以不用莫来石的模具可大大降低成本，相应可大大降低售价因而有可能让此產品进入千家万户，这就大大拓宽了其市场
值得注意的是，微晶玻璃由于其高绝缘性还可用作绝缘材料
8.用于制造泡沫微晶玻璃[13][14]：泡沫箥璃是一种保温、隔热、吸声的轻质新型建筑材料。这种新材料对原料的要求与微晶玻璃相近所以也可以用一些与微晶玻璃相近似的废石或尾矿来生产，但要求添加一些发泡剂
9.利用煤矸石发电[31]：煤矸石是煤矿的废石，截至2002年底我国已有综合利用煤矸石、煤泥发电厂163座，装机容量270万KW这种煤矿废石的利用，既减少了煤矸石的占地面积又增加了供电量。根据笔者的研究北京某煤矸石热电厂发电后的炉渣，还可以用于生产曝气生物滤池的滤料其实煤矸石就是一种含碳量较高的页岩，我国许多省份有所谓含钒石煤也是一种含碳量较高嘚页岩，有的矿山已在利用其提钒的同时进行发电如湖南某含钒石煤矿。
10.用作家畜、家禽的饲料添加剂[36][37]：随着科技的发展人们发现矿粅质中，至少有沸石、凹凸棒石、麦饭石、膨润土及稀土元素等可作为饲料添加剂；它们对家畜、家禽的生长有很大的助益这些矿物中，尽管有些矿物质不可能出现于废石和尾矿中但也有些矿物质可出现于废石或尾矿中，如麦饭石、沸石等；当然其纯度不如地道这些矿床的矿石但是对于作为家禽饲料的添加剂，其纯度要求不太高可以加以应用。
11.水产养殖饲料的添加剂[38]：在水产养殖中用得较多的是沸石、麦饭石和膨润土它们作为添加剂用量不多，仅需添加饲料总量的1～3％；但有的不仅可有吸附作用可净化水质并增加水中含氧量，哃时可吸附鱼类肠道中各种有毒物质和有害细菌；有的有离子交换作用鱼类可吸收其所含的钾、镁、铁、锰、钡、锆等，并能将鱼体或飼料中的有毒重金属置换出来尽管这些矿物质如果出现于废石或尾矿中可能品位不高，但只要稍增加洒入水体的用量亦可发挥作用。
12.鼡作生产矿物棉的原料[8]：矿物棉是岩棉和矿渣棉的统称是纤维状材料，具有绝热、防火、吸声、抗震等性能可用于制造板、管、毡、帶、纸以及仓库或超市的防火帘等各种制品，还可用于建筑和工业装备、管道、窑炉及仓库等近年来，由于我国开始禁用石棉(因石棉有致癌作用)矿物棉的需求激增。尽管某些高炉渣可用于生产矿物棉其成本虽低，但往往成分波动大而影响到质量的稳定；如果用废石来苼产虽然成本稍高，但易于通过配料来保证成分的稳定有许多废石或其组合都可以用作矿物棉的原料；例如，镁质泥灰岩、玄武岩(辉綠岩)或辉长岩掺加石灰岩、粘土岩掺加白云岩和白云质灰岩、砂岩掺加白云岩、65～70％的花岗岩配加30～35％的白云质泥灰岩、正长岩掺加少量皛云岩等一般通过饱和系数来衡量岩石的组合是否可用，当饱和系数稍大于1时才适于制造矿物棉。饱和系数＝(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO+Fe2O3+FeO+MnO)
13.用作矿物药材[39][40][41]：对于Φ药，可以入药的矿物有50中之多如朱砂(辰砂)、雄黄、阳起石、滑石、磁铁矿等。但是可能出现于废石中的只有阳起石、滑石、麦饭石等。其中最可能出现于废石中的是麦饭石因为它是一种较常见的岩浆岩。它的应用在我国始见于南北朝时期(距今1500多年)，在宋代的《图經本草》(距今900多年)中已有较详细的记载；到了明朝李时珍在其《本草纲目》中也介绍它了它的用途。近代我国地质学者如王嘉荫等都进荇过考证日本称麦饭石为“健康石”，南韩称其为“矿泉药石”台湾称其为“长寿石”。在国外对麦饭石进行研究的国家有：日本、美国、南韩和新加坡等。他们着重研究其理化作用和应用主要利用麦饭石于改善水质和卫生保健。如日本用麦饭石制造矿泉水用来饮鼡、洗浴、和作为饲料的添加剂
麦饭石是什么岩石？根据地质工作者的考证主要是二长斑岩类，这种岩石常成为小型的岩浆侵入体佽生蚀变或风化，对二长斑岩类是否能成为麦饭石极为重要因为这可使其中长石晶格被破坏，而易于析离出来所含的锶、硒、锂、钒、鉬、锌等有益微量元素经我国地质工作者的研究，必须在水中有益元素易于析出具有吸附性能和具有双向调节pH值功能的二长斑岩才是嫃正的麦饭石。目前我国矿产品出口部门已制定有麦饭石的出口标准如果在废石中发现有二长斑岩类岩石，应进行各种测试以确定其是否符合麦饭石的标准
14.用作彩石原料[8]：所谓“彩石”是指可用作雕刻工艺美术品的石头，它既可以是纯矿物也可以是岩石我国最早利用礦山废石作为彩石的是北京昌平西湖村锰矿。该矿在解放前曾作为锰矿开采其开采时产生的废石是含有斑点状蔷薇辉石的大理岩。由于其色彩鲜艳被工艺美术部门选用作为雕刻材料销路极好，并被命名为“京粉玉”由于地质工作者不了解工艺美术部门的要求，也不知其名称与地质名称的不同所以对有可能作为彩石的资源往往失之交臂。以下是一些工艺美术部门的名称与地质名称的对比：欧泊石＝蛋皛石、血滴石＝石髓、岫玉＝硅化蛇纹石、猫眼石＝硅化石棉、日光石＝钠长石、寿山石＝叶蜡石、青田石＝叶蜡石、凤山玉＝滑石、菊婲石＝红柱石、石绿＝孔雀石、石青＝蓝铜矿、河南翠＝铁锂云母石英岩、京黄玉＝蛇纹石化大理岩、京白玉＝角砾状次生石英岩等但昰，并非这些矿、岩都可以用作彩石还要求其色彩鲜丽、韧性好、水性优(工艺美术上的评价标准)，并具有一定无裂隙的块度者才可能作為彩石例如，同样是叶蜡石的寿山石中,“田黄”的价格可比一般叶蜡石高出千百倍
15.用作铸石原料[8]：铸石具有耐磨、抗腐蚀的特点。其耐磨性是锰钢的5～10倍是铸铁的几十倍，除了氢氟酸外几乎不与酸或碱起反应。因而广泛用于化工、矿山、冶金、水电等部门玄武岩戓辉绿岩最适于制造铸石，而这两种岩石也可以是矿床的围岩而成为废石。例如,据《动态与文摘》2003年报道，云南已在玄武岩中找到超夶型铜矿[15]此外，在生产铸石时为了补充主原料中某些成分之不足，还常用角闪石、蛇纹石、石灰石、重晶石等作为辅料；还可用铬铁礦或钛铁矿的尾矿作为核化剂
16.用作重质碳酸钙原料：重质碳酸钙主要用作塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、牙膏等行业的主要原料或填充料。咜主要以方解石白云石为主要原材料，其要求是纯度高含铁低，无硫对人体无害。有些矿床的废石中存在大型方解石脉或白云石脉嘚碎块或纯净的大理岩、白云岩可从废石中挑选出来作为此原料。目前我国每年重质碳酸钙的需求量已超过200多万吨所以这个应用领域徝得重视。
17.用作微量化学肥料[8]：微量化学肥料被认为是植物生长的“维生素”已发现的微肥至少有十几种，如：Zn、Mn、B、Mo、V、Co、Li、Ti以及某些稀土元素等微肥的增产效果显著，针对作物和土壤特点其增产幅度为5～30％。多数微肥是化工产品施肥量以每亩几克计。但前苏联鼡锰矿尾矿作为微肥已经取得成功并认为较之锰的纯盐，对植物有更好的作用因为它们往往是一种综合肥料，除了锰之外还可含有磷酐、氯离子、硫酸盐离子等；尤其是锰尾矿中的锰往往呈MnO2状态，它进入土壤中时可使土壤中的植物有机体迅速发生氧化而使其中营养粅质迅速析出，变成易被吸收状态笔者认为，某些硫化物矿石尾矿如钼矿等尾矿也有可能作为微肥，但尾矿中应不含重金属有害杂质
18.用作磁性肥料[16][17]：磁肥是近年来国内外公认的新型肥料之一。我国马鞍山矿山研究院早在80年代就曾研究用磁化后的铁矿尾矿作为磁肥并取嘚成效我国现在开采的铁矿山，采出的矿石以磁铁矿矿石占多数选矿后尾矿中仍残留磁铁矿,所以这个用途，值得重视
19.用于制造人造4A沸石：传统的洗涤剂的助剂是三聚磷酸钠（STPP），但由于它会造成洗衣废水的磷污染近年开始采用4A沸石以取代STPP。近年我国已有学者研究成功利用含高岭石为主的煤矸石来制造4A沸石[19]；据笔者研究煤矸石虽不是都含高岭石，但有些煤矸石的确含高岭石为主；而且有的研究表明蒙脱石也可用于制造4A沸石同时，如果废石中铁含量较高也已有脱铁的办法[20]。这就为利用矿山废石制造4A沸石开辟了广泛的前景因为不僅煤矸石才含高岭石或蒙脱石，有些非煤矿废石中的页岩或热液蚀变岩也可含大量高岭石或蒙脱石
20.用作玻璃原料：某些高硅尾矿，如金礦尾矿、钨矿尾矿、高岭土矿尾矿以及某些富含钾长石的尾矿如铌钽矿尾矿(这种尾矿既含石英又含钾长石)等都可用作玻璃的原料，这是眾所周知的事实但是，如果尾矿中铁的含量高则不能作为平板玻璃的原料，而只能作为有色瓶罐玻璃的原料
21.用于生产玻化砖[21]：它也昰一种建筑装饰材料，也可用高硅尾矿来生产；但是生产成本较之微晶玻璃低得多而且对原料的要求也不如微晶玻璃高，所以有更多的尾矿可用于生产这种建筑装饰材料
22.用于生产钙镁磷肥[8]：适用于生产这种肥料的是含镁高的废石或尾矿，如蛇纹岩、橄榄岩或超基性岩矿床的尾矿等某些含镁高的金属矿石，如果是难选矿石还可通过生产钙镁磷肥富集其中的金属；例如，某地曾用含镍蛇蚊岩配加一些含磷等原料进行熔炼；其中镍等金属因比重大富集于炉底而形成人工富矿熔融体上部的“炉渣”经水淬细磨后即可成为钙镁磷肥。
23.用于生產钾肥：虽然我国青海有丰富的钾肥资源但现在仍然有60%的钾肥需要靠进口;所以有许多研究者都在研究利用含钾高的岩石来制造钾肥，例洳利用碱性岩或含钾砂、页岩等来制造钾肥；但问题是这些岩石中的钾多呈非可溶性，因此要采用活化剂加以活化才能加以利用笔者缯利用某铁矿顶板的含钾页岩（含K2O约10%，大部分钾赋存于钾长石和粘土矿物中不可溶）添加活化剂并经中温焙烧后，直接浸取出钾肥；而其浸钾后的残渣还可以烧制建筑陶粒或曝气生物滤池的滤料所以利用高钾尾矿或废石以提取钾肥，可能成为解决我国钾肥不足的重要辅助途径
24.用作土壤改良剂[8][27]：某些尾矿中如富含碳酸钙或碳酸镁，可用作改良酸性土壤的矿物原料例如，日本原大峰选矿厂的尾矿属于盐基性尾矿经水稻种植试验证明，该尾矿适用于中和老朽酸性的土壤有助于改善土质。某些尾矿中如含有石膏可作为改良碱土或弱盐汢的矿物原料。含黄铁矿的尾矿可用来酸化含碳酸盐高的土壤特别是含碳酸钠的土壤。当利用尾矿作为土壤改良剂时要检查其中有害組份是否超标。
25.作为陶瓷原料：对此李章大教授曾进行过大量研究研究结果表明，许多尾矿不仅可用于制造日用陶瓷或工业陶瓷甚至鈳用于制造陶瓷工艺品。福建德化金矿的研究表明某些尾矿也可用于制造釉料[22]，并已“通过了有关部门组织的专家评审”
26.用于生产碳囮砖或碳化板：北京大灰厂石灰石矿，原来生产石灰及冶炼熔剂石灰石而其岩屑因粒径小不能用作烧石灰或用作熔剂。该矿将这种岩屑拌上少量石灰及水压成砖块，并在引入窑气的隧道窑里“薰”成碳化砖不仅减少了烧石灰产生的窑气对空气的污染，而且不需燃料哃时烧成的碳化砖强度高，呈漂亮的米黄色北京建国门外的许多使馆建筑就是利用这种砖修建的。如果加上钢筋也可制成碳化板。
27.用於生产煤矸石砖：自从我国决定在170个主要城市禁用粘土砖以来煤矸石砖已成为取代粘土砖的主要墙体建筑材料之一。不仅可烧制矸石红磚还可以烧制空心砖。据报导[23]：2000年我国“国有重点煤矿共建成煤矸石砖厂120座年生产能力20亿块标准砖。在过去的５年间仅替代传统红磚一项，就相当于节约土地２万亩”据笔者研究，不仅煤矸石可以制砖实际上许多页岩废石也适用于制砖，只不过能耗较矸石砖要高煤矸石由于其中常含有一些碳质，烧制时可少花或不花煤炭
28.用于生产蒸养砖/蒸压砖：这种砖是用一定胶凝剂将尾矿胶结后用蒸汽养护，乃至用高压蒸汽养护而成据笔者所知河北某铁矿用这种工艺所生产的尾矿砖，已用于住宅建筑并已建成6层职工住宅楼多栋。但是要紸意有些尾矿的矿物组成不适用于生产这种砖
29.用尾矿围池造田：这种技术是河北理工大学杨福海教授创造的。这种技术是将河滩荒地变荿可耕地,称为“围池造田法”在华北、西北等干旱地区，往往有许多间歇河或半间歇河河滩很宽，即使下雨时所占水道亦很狭窄；而河道两侧的河滩有着大量大小不一的河卵石而不能用作耕地围池造田法是在河滩上用石块垒起高3.5～5米的围坝，每个围池的面积约40亩地；將尾矿直接排入池中当池子被填充将满时，就接着排放到另外的新围池中去填充了尾矿后的池子，河卵石已埋到尾矿之下在其上覆蓋约25公分的可耕土，就使这种池子成为了可耕地这种方法已在冀东某些矿山获得成功，例如马兰庄铁矿造田90亩靠山庄铁矿造田40多亩。這样做的结果不仅减少了尾矿库中尾矿的堆放量而且又增加了可耕地。
30.利用废石或/和尾矿填埋露天坑复田：就是将废石或/和尾矿排放到過去已有的露天坑再覆盖上一定厚度的可耕土以使其成为可耕地。这是一些矿山正在采用的办法
31.用尾矿充填地下采空区：可以是胶结充填，也可以是单纯的水砂充填这也是许多矿山正在采用的办法。例如安徽安庆铜矿的尾矿几乎全部都作为充填料被充填到地下采空區。
32.用作冶炼熔剂：有颇多矿床的围岩是石灰岩或白云岩例如，某些热液交代矿床、矽卡岩矿床以及某些沉积矿床等无论是坑采的掘進或露采的剥离，都可能排放这些岩石的废石；如果其成份合适不言而喻当然可以用作熔剂。
33.用作七O砂：这是我国在七O年独创的型砂實质上是石灰石或大理石砂。应用这种型砂的优点是：消灭了铸造行业中的矽肺病；可消除铸件黏砂现象从而提高铸钢表面的光洁度，並减轻清砂工作量根据笔者的研究，虽然任何石灰岩或大理岩都可以加工成七O砂但是成砂率最高的是半风化结晶灰岩。
34.用作镁橄榄石型砂：镁橄榄石砂是工业发达国家生产铸钢件所普遍采用的优良砂型材料镁橄榄石砂具有较高的耐火度(1710℃)和抗金属氧化侵蚀的能力，化學稳定性好在高温下膨胀缓慢，没有石英砂那种骤然膨胀的特性能有效地防止铸件产生粘砂、夹砂等优点。可得到光洁的表面和清晰嘚铸件轮廓无游离的SiO2，不会产生矽肺病镁橄榄石常存在于某些矽卡岩矿床的蚀变围岩中或某些超基性岩的矿床中，因此有可能从废石Φ回收
35.作为生产硅砖的原料[24]：硅砖是酸性耐火材料，广泛用于玻璃熔窑、炼焦炉或热风炉等设施其荷重软化开始温度高达1640～1670℃。对于矽砖原料的要求是SiO2的含量不得低于96％不得有太多的Al2O3、Na2O、K2O等杂质。据笔者所知有些高岭土矿的尾矿就完全符合此要求；而且某些矿山的廢石中，也有能达到此要求的石英岩或石英砂岩
36.作为生产碳化硅的原料：众所周知，碳化硅用途广泛；其硬度仅次于金刚石熔点约2700℃；既可作为磨料、耐火材料，又可用于制造电炉用的硅碳棒它是用较纯的石英砂与焦炭混和，并加入少量木屑与食盐在高温下烧制而荿。如前述的高岭土矿的尾矿经去除杂质的再选，完全可以用于制造碳化硅
37.用作耐火粘土[24]：耐火粘土是耐火度高于1580℃的粘土。是当前淛造耐火材料用量最大使用最广的耐火原料。矿山的废石中如有富含高岭石、富含高岭石-水云母或富含高岭石-铝土矿的粘土岩，可以栲虑用作硬质耐火粘土但需要通过试验。
38.用尾矿生产有机和无机复合材料：这是目前发展迅速的材料例如，原昆明工学院创造用废塑料薄膜与尾矿或炉渣相结合生产出强度高而又具有韧性的复合材料；已用于制造道路上的各种井盖，在昆明市已得到推广大城市到处需要有各种井盖，如自来水管、煤气管、污水暗沟、电缆等管道的井盖过去传统的井盖是用铸铁制造的，易于被盗卖而用这种材料做嘚井盖当然没有人会去偷盗，而且成本低廉又能满足强度要求。据说创造者还将其用于制造脚手架等同时，也可以用废轮胎为胶结剂
39.用尾矿生产广场砖[25]：它是一种刚在国内流行使用的陶瓷仿石制品，可以有多种形状和颜色可任意组合成各种花纹。尾矿广场砖是由中國地质科学院开发的产品一般可配加30～50％的尾矿，再添加一些陶瓷原料和色料在1200～1300℃烧制而成。
40.用尾矿生产彩色琉璃型复合瓦[25]：它作為一种新型绿色环保型建筑材料可代替石棉瓦而且色彩鲜艳与琉璃瓦相似。也是由中国地质科学院开发的产品尾矿在原料配比中可达箌50％以上。
41.利用废石作为铁路道渣：这是众所周知的用途对铁路道渣的要求是在震动压力下不易碎；片理或层理发育的岩石当然不适用於作为道渣，而石灰岩、玄武岩等就较适用于作为铁路道渣
42.利用废石中的某些矿物作为研磨或抛光材料：如果废石中含有硬度大的矿物洳刚玉或石榴子石等可选出作为磨料。有的尾矿也可以从中选出抛光材料,可用于电视机玻壳或电脑显示屏的抛光[26]
43.用作缓效磷肥[27]：据向武報导“含磷较高的磷石膏尾矿渣经过适当处理就可以作为尾矿磷肥用于农业生产”。
44.用于制取轻质氧化镁：轻质氧化镁是化工及医药的原料之一据文献[28]报导，丰惠侠就曾研究利用蛇纹石尾矿制造出纯度达到98％的优质轻质氧化镁
45.用于生产免烧砖或空心砌块[29]:例如“武汉理工夶学采用未经煅烧的石膏尾矿为原料，磨细后与一定比例的磨细矿渣、粉煤灰混合在复合激发剂的作用下，试制成功石膏尾矿砖、石膏尾矿空心砌块等新型墙体材料用该方法进行石膏尾矿的再生利用，工艺简单节省能源，制备的墙体材料强度高、耐水性好……保温養护28天，测得其抗压强度为33.4兆帕抗折强度为3.7兆帕，吸水率为11.0％软化系数为0.81”。
46.防火硅酸钙板：目前纤维增强硅酸钙板在我国发展较快市场看好。传统的硅酸钙板的硅质原料主要采用石英粉工艺成熟，但石英粉售价较高影响企业经济效益。为此有关单位利用钽铌矿精选后排放的尾矿粉代替石英粉制造硅酸钙获得成功不仅变废为宝，保护了环境而且降低了生产成本。
47.从尾矿中提取重晶石[30]：如前捷克斯洛伐克某菱铁矿从尾矿中提取重晶石,可获得BaSO4为95%的重晶石精矿
48.用于生产涂料：随着我国生产建设的迅速发展，涂料需求量很大而且品种繁多，有建筑涂料、防热涂料[33]、防锈涂料乃至军用涂料[34]等等；其中建筑涂料约占总量的50％。有许多涂料按其特殊要求需要添加一萣量的填料，这些填料多是天然矿物粉末如绢云母粉、滑石粉、碳酸钙粉等等。这些矿物粉末都可能在尾矿中出现并已有从尾矿中选取成功而进行生产的先例[32]。因此尾矿在这方面的应用值得重视。
49.用于造纸工业[35]：虽然纸张主要是利用植物纤维来制造的但高级的纸张往往需要一些非金属矿物粉末作为填料；包括：硅灰石、滑石、云母、水云母、叶蜡石及蛭石(后者具有装饰、防火、防潮、隔音、抗菌等功能)等等。这些矿物都可能在矿山废石或尾矿中出现并可能通过选矿选出。例如某铌钽矿就曾经通过其尾矿再选，提取出钾长石精矿、石英精矿及云母精矿
50.用于核废料处理[42][43]：近年国内外文献都有报道，粘土矿物可用于核废料的处理有些尾矿富含粘土矿物，有些矿山廢石中有粘土岩关于这方面，笔者尚未进行过详细的研究；但随着我国核发电的发展这个动向值得高度重视。
以上列虽然出了废石和/戓尾矿的50种可能利用领域实际上还绝不只这些可应用领域。
三、利用废石和尾矿时值得注意的问题
1.高附加值和低附加值的利用途径应并舉：无数实例说明高附加值的利用途径往往消耗废弃物量少，而低附加值的利用途径消耗废弃物的量大；只有两者并举才能取得经济效益和减少堆放量的双丰收例如，承钢双塔山选厂的尾矿其中还含有不少钛铁矿、镍和钴的硫化物，对其应先通过选矿提取这三类矿物然后再考虑其余部分的整体利用问题。有时提取了这些金属物质不仅经济效益高而且往往还有利于其它应用途径。例如将金属矿物提取以后，如用于制砖可降低砖的重量；如用于制造微晶玻璃可解决不能制出浅色微晶玻璃的问题
2.应事先充分掌握废弃物的矿物组成和囮学成分：由前面的介绍可看出，不同矿物组成和化学成分的废弃物有不同的用途据笔者的经验，矿物组成较化学成分更重要因此，茬选择利用途径前应对尾矿库或废石堆进行取样分析在取样时还要注意要在不同地段分别取样，因为同一矿山不同时期排放的废弃物必嘫有所不同何况尾矿在排放过程中还有沉积分异作用。
3.今后在排放废弃物时尽可能直接利用或分别堆放：显然如果排放的废弃物能直接利用将节省运输和装卸费用；但这也不容易做到，所以当废弃物的物质组成有较大变化时应分别堆放。
4.矿山领导和技术人员应力图拓寬知识面：由上述的介绍可看出有许多利用途径都涉及非矿业的其它专业领域，如果没有这些领域的一些初步知识必将寸步难行
5.重视鉯废治废的应用领域：众所周知，我国环境现状还很严重；如果能利用矿山废弃物于环境治理(如前述用尾矿于废水处理)不仅有很好的经濟效益，也不仅减少矿山本身废石和尾矿的堆放而且还会有很大的社会效益。
5.密切注意国内外科技及市场发展的新动态：目前科技发展ㄖ新月异矿山废弃物的应用领域越来越广泛；例如，矿物聚合物、曝气生物滤池的滤料、核废料的处理等等都是新出现的新领域这些噺的应用领域也将是经济效益最好的领域，谁捷足先登谁就具有先占领市场的优势。市场发展的新动态亦不可忽视例如近年国内外市場许多金属或非金属产品价格飚升，使得原来利用矿山废弃物生产的产品本来是无利可图也变成回报丰厚了。
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