周 娜

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 煙臺 265400）

我國開采礦山出來的固體廢物料（下文以簡寫為KW代替），KW主要包含著生產(chǎn)企業(yè)在采礦時(shí)丟棄的廢固原石料及不合格的劣質(zhì)礦底，還有采礦采礦料加工后的礦渣尾料。企業(yè)開采礦山礦物原料的經(jīng)濟(jì)角度考慮主要以開采主礦放棄副礦資源，開采富礦放棄貧礦為主要開采方式。各種開采礦產(chǎn)的廢棄原石料，尾料，尾渣等KW造成資源的大量浪費(fèi)，也嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。我國KW存在堆量大，利用率小，生產(chǎn)礦物產(chǎn)品的附加利用率相對很低，企業(yè)在開采生產(chǎn)投入上投入資金量較大，資金投產(chǎn)流向方向不明，會導(dǎo)致企業(yè)在后續(xù)的生產(chǎn)科技技術(shù)研發(fā)的資金明顯不足等諸多問題。我國社會主義現(xiàn)代化發(fā)展的今天，科技現(xiàn)代化的研發(fā)與發(fā)展要求了開采礦物資源必須做好對環(huán)境的保護(hù)，并對于開采出來的KW科學(xué)化的環(huán)境治理，對我國的綠色開展開采礦物的發(fā)展有很重要的意義。

1 我國KW現(xiàn)狀

企業(yè)的大量KW的堆棄，容易引起嚴(yán)重的礦山地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致開采事故的頻發(fā)。在1998年的西方發(fā)達(dá)國中的西班牙阿斯納科市發(fā)生了在開采礦物時(shí)堆放開采礦物尾礦潰壩事故，造成當(dāng)?shù)剌^多的人員、財(cái)務(wù)損失并污染環(huán)境。我國在建國初期致今相關(guān)的開采礦物事故頻發(fā)，引發(fā)了很多的泥石流與潰壩事故。酒鋼集團(tuán)在1999年7月發(fā)生了嚴(yán)重的鐵礦拍土泥石流事故，導(dǎo)致生產(chǎn)車間的損壞，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4000多萬元。在開采礦物資源的時(shí)候礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，相應(yīng)預(yù)防治理投入的資金、人力，物力都相當(dāng)?shù)拇?，并且自理難度也相當(dāng)?shù)睦щy。礦山開采主要是露天，很多都堆積存放，堆積成山并釋放大量的有害氣體與化學(xué)元素，在大氣與陽光的作用下對大氣與土壤進(jìn)行污染與破壞環(huán)境，也對人類生活進(jìn)行污染并危害環(huán)境與人類身體健康。

礦物物質(zhì)開采的流程對人體的危害較大，開采礦流程中會產(chǎn)生大量KW，不及時(shí)處理并有效控制開采破壞，會導(dǎo)致對環(huán)境的破壞并改變空氣氣候，對自然環(huán)境的嚴(yán)重破壞，處而影響人類的長期生存與發(fā)展。開采礦產(chǎn)KW一般分為原石和生產(chǎn)尾料兩大類型。KW大量堆放不僅浪費(fèi)資源還會嚴(yán)重影響附近居民的生態(tài)環(huán)境并威害日常的生活發(fā)展。實(shí)踐中根據(jù)大數(shù)據(jù)的分析，現(xiàn)階段我國的礦山開采產(chǎn)量年年攀升，但礦產(chǎn)整體品位卻不斷地下降，KW排放呈上升走勢。

2 KW與周邊環(huán)境的關(guān)系

要是不有效控制KW的治理，會導(dǎo)致對人類與自然環(huán)境的破壞，我們必須結(jié)合實(shí)際情況，采取積極有效措施，明確KW與周邊生態(tài)環(huán)境的關(guān)聯(lián)，促使高效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。萬事萬物都受大自然的影響，KW在受雨水淋雨淋濾的過程后，保留在開采礦山的廢棄物中的化學(xué)元素會隨著水流的走向流向周邊的區(qū)域，會破壞地下水資源，使下流河水中含有的礦物質(zhì)曾多，直接影響周邊的生態(tài)系統(tǒng)。在開采礦山資源的同時(shí)，我們要有效地在開采區(qū)域與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際想結(jié)合，利用科學(xué)的防護(hù)措施，采用土地復(fù)墾與土壤污染修復(fù)等一些手段，使土地在開采工程中保障土壤的承載能力。避免在開采時(shí)破壞礦山區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，預(yù)護(hù)土地的塌陷、裂縫等問題，減少接威脅開采礦山周邊生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。在對開采KW原石與開采尾料中的殘留化學(xué)物質(zhì)在搬運(yùn)與雨水淋濾的作用下，導(dǎo)致開采礦產(chǎn)礦區(qū)周邊的地下水中含礦物質(zhì)超標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)會使地下水資源帶有一定的毒素與毒性，嚴(yán)重導(dǎo)致開采礦產(chǎn)礦區(qū)周邊的水生態(tài)系統(tǒng)的破幻與污染。在開采礦產(chǎn)活動的同時(shí)，利用對開采土地的有效復(fù)墾及修復(fù)措施，可減少對開采礦區(qū)土壤的承載能力，否則會在開采過程中會導(dǎo)致區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到被嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重時(shí)會造成礦區(qū)生態(tài)環(huán)境失衡[4]。此外，開采礦產(chǎn)KW原石和開采尾礦在長期日照風(fēng)吹下，更容易形成粉塵，在大氣環(huán)流的作用下嚴(yán)重污染大氣環(huán)境并改變大氣氣候，直接影響自認(rèn)環(huán)境。經(jīng)過上述分析，開采礦產(chǎn)時(shí)KW與礦區(qū)周邊環(huán)境彌補(bǔ)可分，處理不到位，就會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染與危害人類的可持續(xù)發(fā)展。

3 KW環(huán)境生態(tài)治理技術(shù)

3.1 開采礦山資源的礦產(chǎn)堆積處理

開采礦山資源產(chǎn)生的KW直接堆放在開采區(qū)域周邊制定的規(guī)劃位置的一種處理方案。在對開采KW堆放地的選址是很重要的，選址時(shí)要對周圍的地形，水文地貌走向，地震塊結(jié)構(gòu)的走向，結(jié)合大氣作用等諸多因素綜合考慮論證方可劃分KW堆放地址。選擇開采礦產(chǎn)KW堆放區(qū)域必須保護(hù)好地下與地上的水文不受污染，還要防止在大氣作用下的風(fēng)腐蝕為粉塵。在保障堆場穩(wěn)定的情況下減少二次或更多次在污染，對堆場的KW的表面進(jìn)行植被覆蓋，使KW表面的土石水泥得到固穩(wěn)，在加上化學(xué)處理等來保證堆放得可行性。這些都為我國有效處理開采礦山KW的常用方式。如有效的濕法排放法、尾礦庫堆存法和尾礦干排法等堆置礦山開采廢物形式。

3.2 礦山開采資源化利用技術(shù)

在開采礦產(chǎn)時(shí)堆放KW也是可再利用的重要資源，可以把這些資源做“人工礦床”“技術(shù)成因礦床”。相對其他國家在日本與美國在礦山開采中KW利用率相當(dāng)?shù)母?，分別為75%，85%，具資料得知德國的利用率可高達(dá)90%以上。開采礦產(chǎn)資源都具有礦物的化學(xué)元素組成成分與顆粒度組成成分，在開采產(chǎn)生時(shí)指定相應(yīng)的利用用途，極大的避免KW的浪費(fèi)，從而為保護(hù)環(huán)境做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)[5]。在對開采礦產(chǎn)中的KW再利用分為4個方面在全世界中普遍使用著。第一，利用先進(jìn)的設(shè)備提煉有價(jià)值的金屬。第二，將KW作為顆粒作用在混凝土中來做建筑物用料。如：水泥、微晶玻璃以及相應(yīng)的空心磚等。第三，可以加工成為控釋肥，將其改變礦產(chǎn)物質(zhì)的化學(xué)性并能夠提高其依附性，并把礦山開采出來的KW變廢為寶成為控釋肥的原料來源之一，并降低在開采礦產(chǎn)過程中的生產(chǎn)成本，還能減低環(huán)境污染，提高企業(yè)的發(fā)展競爭力。第四，填充開采礦產(chǎn)礦井，減少廢物占用空間，防止開采礦山的地質(zhì)下沉，有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3.3 開采礦產(chǎn)區(qū)域資源的生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)在在開采礦產(chǎn)礦區(qū)都采用KW堆放處置，造成大量的環(huán)境問題與地質(zhì)災(zāi)害隱患時(shí)而發(fā)生。KW堆放處置是在生產(chǎn)開采礦產(chǎn)的重要存放因素，大量的kw堆放對影響著開采周邊區(qū)域的生態(tài)狀態(tài)并嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。在KW堆放物上種植植被并以植被覆蓋為基礎(chǔ)的主要修復(fù)手段，對于有嚴(yán)重污染的開采礦山區(qū)域用植被覆蓋是很困難的。合理利用礦山KW廢物在土資源建立植被的生存條件，用來自然恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，利用KW資源的合理優(yōu)化，處進(jìn)生態(tài)環(huán)境優(yōu)化，是解決礦山開采生態(tài)環(huán)境問題的有力途徑。礦山開采KW堆放在有限的土地資源上，利用植被修復(fù)手段是研究KW堆放利用土資源的熱點(diǎn)與難點(diǎn)問題。大部分礦山處理KW的方式都是選用堆放處理，并產(chǎn)生一定的污染環(huán)境問題和對應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害問題，開采礦產(chǎn)堆放堆礦山資源也造成浪費(fèi)，對于堆放物周圍的環(huán)境造成污染。開采礦產(chǎn)KW堆放物的植被修復(fù)的生長情況來判定開采周邊的環(huán)境污染現(xiàn)狀。對于嚴(yán)重化污染的礦區(qū)，植被難以生長，在一些污染嚴(yán)重的礦區(qū)，植被生長環(huán)境困難，主要體現(xiàn)在煤礦資源的開采，煤炭資源開采的環(huán)境治理已經(jīng)為我國重要解決環(huán)境污染重要問題之中。

4 開采礦產(chǎn)固體廢棄物綜合利用技術(shù)及環(huán)保治理措施

4.1 礦山固廢綜合利用技術(shù)

（1）利用礦產(chǎn)開采KW尾礦加工建材。制造礦磚。制造耐火磚。制造建筑材料的墻地面的裝飾磚坯。也可制造生產(chǎn)建材。如制成房屋建筑裝飾材料。

（2）利用尾礦生產(chǎn)水泥建筑建材。隨著社會的發(fā)展，建筑用料水泥的用量是相當(dāng)?shù)木薮?。干法水泥的生產(chǎn)中，主要是在干法水泥生產(chǎn)中，主要是通二磨一燒的工藝來生產(chǎn)水泥，水泥生產(chǎn)中的熟料礦物質(zhì)主要由：Ca3SiO5、C3A等化學(xué)元素組成，并直接影響關(guān)系到水泥的性能。

（3）利用尾礦制作玻璃制品。可以利用含量鐵元素多的尾礦制作飾面玻璃，利用鎢含量多的尾礦生產(chǎn)微晶玻璃。以尾礦為主要原料生產(chǎn)出來的玻璃制品不但理化性能較好，而且制作成本較低。

（4）利用KW制造控釋肥。我國水體面源污染的主要原因是化肥的利用率偏低所造成的。氮肥的平均利用率卻僅為45%左右，未經(jīng)利用的氮肥對環(huán)境的水體造成了嚴(yán)重的污染，即使利用污水處理設(shè)備也難以達(dá)到有效解達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。利用控釋肥卻能處理水體面源污染獲得根本治理。KW中含有大量的吸附性的礦物元素，經(jīng)過改變礦物性后能進(jìn)一步增強(qiáng)吸附能力。對此將尾礦與廢原石作為主要的原料制造控釋肥，這樣能把廢物利用變廢為寶，還能降低生產(chǎn)成本并解決環(huán)境水污染的問題。

4.2 KW的被動治理

KW主要是廢石和尾礦。開采礦產(chǎn)礦山環(huán)境的被動治理即“事后治理”，措施是綠化治理。綠化治理KW，是將開采礦產(chǎn)的堆放物在堆放場地進(jìn)行植被修復(fù)表面覆蓋綠色植物，從而恢復(fù)生態(tài)平衡。在廣西田林縣有家高龍黃金礦業(yè)有限公司，經(jīng)過多年的努力植被種植，把含生態(tài)植被不到10%的開采礦產(chǎn)礦山KW礦區(qū)種植植被綠化，防止了水土流失，使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)率上升20%，使粉塵濃度和二氧化碳含量大幅度下降，所植的桉樹預(yù)計(jì)6年的利潤率可達(dá)30%，在治理、恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還取得了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了治理環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良性循環(huán)。在KW礦區(qū)堆放物上進(jìn)行綠化的最大難度是缺少熟化土壤，使用復(fù)墾材料大多為生土，土壤中含養(yǎng)分較低，降低了復(fù)墾植被的成活率，也嚴(yán)重影響了復(fù)墾的效率，還增加了復(fù)墾綠化植被的成本和難度。改良土壤成分、提高土壤的養(yǎng)分成為復(fù)墾的關(guān)鍵技術(shù)。在國外得起不較早，積累的經(jīng)驗(yàn)也比我國豐富。近些年來，我國也進(jìn)行了深程度的探索，北京礦冶研究總院等一些研究機(jī)構(gòu)也進(jìn)行進(jìn)一步的科研。在向種植的植被中接種真菌VA，并在廣西平果鋁礦和山西孝義鋁礦開采礦區(qū)進(jìn)行的試驗(yàn)田，應(yīng)用接種VA真菌技術(shù)的植被有效地改良復(fù)墾土壤基質(zhì)和加速植物的生長性。種植綠化植被能有降低污染程度，環(huán)境也得到了一定程度的改善。但這種治理方式所需的時(shí)間較長，見效慢，不徹底，于是從產(chǎn)生廢物的源頭主動治理越來越多地被人們重視和利用。

4.3 KW的主動治理

KW的主動治理是從產(chǎn)生廢物的源頭消除污染源， 從而達(dá)到徹底治理的目的。實(shí)踐中，主動治理的主要方法是使用KE的廢物利用 。如井下充填體：在膠東招一掖金礦田的大多數(shù)礦山用充填采礦法，將75%左右的KW返回到井下采空區(qū)，不僅減少了廢棄物的排放量，還防止地面下沉與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，此過程是一舉兩得的好事。例如實(shí)踐中的一些充填方式主要以分級尾砂充填、削壁充填、水泥膠結(jié)充填為主，現(xiàn)階段這些工藝都較成熟?，F(xiàn)在，人口的增加、環(huán)境惡化，可用土地資源越來越少，國家對土地的濫用使用限制也越來越嚴(yán)格，KW制造建筑用磚的生產(chǎn)帶來了商機(jī)?，F(xiàn)在對影響大氣環(huán)境的窯磚的取替，一般都利用含硅酸巖的尾礦摻入適量的粘土生產(chǎn)出來的磚坯來替代燒制紅磚進(jìn)行建筑材料的應(yīng)用。礦產(chǎn)物質(zhì)研石和礦灰是礦場、電廠的“垃圾”，礦物物質(zhì)堆積也要占用大量的土地，堆放物受大氣氧化二粉塵飛揚(yáng)；很大部分被直接傾倒入江河中，造成水文河流環(huán)境污染。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用礦物物質(zhì)研石可以生產(chǎn)建材產(chǎn)品，實(shí)踐中也取得了突破性的發(fā)展。與發(fā)達(dá)國家相比，我國還處于發(fā)展中國家的行列，綜合利用程度還比較低。在日本，礦物物質(zhì)的利用率達(dá)98%，芬蘭、德國也達(dá)到了90%以上，而我國到1996年為止僅達(dá)到75%，這其中可能還有一部分是統(tǒng)計(jì)表上的數(shù)字。所以，實(shí)踐中通過KW的回填、再利用等手段能夠提高KW利用率，減少資源消耗，逐步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化企業(yè)環(huán)境的目的。

5 結(jié)語

總之，我國地大物博，礦產(chǎn)資源豐富，在建設(shè)社會主義現(xiàn)代化的初期，大量的開采礦產(chǎn)礦區(qū)資源發(fā)展國家社會主義發(fā)展的進(jìn)程，從而產(chǎn)生的大量的KW、分布地區(qū)也很廣泛、地緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜性，大量占用土地資源、污染水土環(huán)境、導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、造成大氣環(huán)境污染，也影響著人類的生存與發(fā)展。優(yōu)化生態(tài)環(huán)境是人類對環(huán)境保護(hù)要求的進(jìn)一步提高，預(yù)防治理環(huán)境代替被動治理，進(jìn)一步優(yōu)化開采礦產(chǎn)礦區(qū)植被規(guī)劃，利用一切可在利用的資源加上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)對KW廢棄物的再利用，循環(huán)礦產(chǎn)資源的附加值效益。