某地矿山地质的环境治理及尾矿利用
摘要：近几年，我国经济社会的建设进程不断加快。对于矿产行业来说，大量环境破坏问题与资源的浪费成为矿产开发过程中的不可忽视的问题。基于这种情况，本文对河北某地矿山地质环境治理方面及尾矿的利用情况进行了简单的分析，阐述了矿山环境治理的主要途径及尾矿利用的主要途径，希望能够给我国矿山地质环境保护工作提供有价值的参考。
关键词：矿山地质环境；尾矿利用；环境治理
随着我国国民经济水平的不断提升，对于矿产资源的利用更是达到了非常旺盛的时期。特别是在工业领域及农业领域中，其生产所需基本上有70%—80%左右都来自于矿产资源。正是由于以上情况，矿产资源的开发范围及矿山开采规模都不断增加，产生大量尾矿，并导致了地质灾害时有发生，地形地貌景观破坏严重。因此，积极推动矿山地质环境的治理工作、增加尾矿的利用途径，是今后矿产行业今后一段时间内的重要工作，对提升矿产企业经济效益等都有着非常重要的现实意义。
1矿山地质环境治理的目的及尾矿利用现状及危害
我国每年开采的矿产资源都在上百亿吨以上，而同时排出的尾矿含量也高达几十亿吨。但是，尾矿的综合利用率还不到总量的十分之一。河北某地近年来大力开发的超贫钒钛磁铁矿，大多赋存于晚古生代侵位的超基性岩体的风化带内，矿石疏软，易采易选。露天采场边坡过陡，断面过大，可引发崩塌、滑坡等地质灾害；废石及尾矿砂随意堆放，不设拦挡，暴雨山洪季节可能引发泥石流等地质灾害；尾矿堆放占地面积大，损毁大量原生植被，造成土地沙化，或形成干库区扬尘，对矿山生态环境影响较重。以河北某地超贫磁铁矿山生产为例，虽然大部分矿山均已经建立尾矿库，但大量压占损毁土地资源,同时，尾矿矿渣风化后的微小物质通过河流及空气的传播，对人类的身体健康造成一定程度的威胁。因此，矿山地质环境治理的主要目的就是解决上述问题，改善矿山地质环境，使矿山地区的地形地貌、植被逐渐恢复。
2矿山地质环境治理的主要方向
（1）消除地质灾害隐患方向。在对河北某地超贫磁铁矿矿山的进行研究的过程中，地质灾害主要是在露天采矿时，开挖路堑、边坡形成高陡的临空面，使岩土体失去支撑，在自重和降雨等外动力作用下，岩土体失稳所致，主要通过分级放坡、支挡等技术手段进行防治；矿山固体废弃物堆场建设拦渣坝，坡面筑浆砌石护坡或进行其它固化措施，防止发生滑塌、泥石流等地质灾害；对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废渣进行清理或修建行洪渠或管道，保证洪水的顺利通过，截断泥石流形成的物源条件。（2）对地形地貌景观破坏、土地资源压占损毁的治理。矿业活动对土地（植被）资源影响和破坏，固体废弃物堆放占用或毁损土地。尤其是露天采场对自然地貌景观破坏严重，其中低品位铁矿开发破坏更为严重，破坏了原有植被。首先应加强对固体废弃物的二次利用，减少其对土地资源的压占。然后通过进行植被恢复，能够有效恢复矿山区域的生态环境，有效防止泥沙的流失，减慢地表中的水流，使土壤中保持一定的水分[2]。同时，采用植被恢复的方式，还能够对防风沙、防粉尘起到很好的效果。分析表明，植被群落的生长对矿山区域土壤的保水能力有着明显的改善。通过长期实践证明，土壤基质中的物理因素、养分情况及重金属含量这三方面对植物的生长会产生较大的影响[1]。（3）对含水层破坏的防治。矿业开发造成的水均衡破坏包括区域水均衡破坏、地下水资源枯竭等。地下开采对水资源、水环境影响变化最大。引起矿区水源破坏，供水紧张，植被枯死和灌溉困难等一系列生态环境问题。本区域采取回灌、地下帷幕注浆隔水、地表防渗等措施避免或减轻对水资源、水环境的破坏。
3尾矿利用的有效途径
（1）尾矿中元素的回收。近几年，由于技术上的认识不断完善，思想水平也不断提高，我国选矿回收率也不断提高，矿产资源的综合利用也得到一定的改善。例如，在对河北某地超贫磁铁矿矿山的一些磁铁尾矿调查中发现，尾矿中的钒等各种有价值的金属及其化合物含量都较高，技术部门可以利用重选、磁选、电选等方法进行回收，这些资源回收利用后可以应用于其他各领域中[3]。并且，尾矿中元素回收的整体流程也在不断的完善，磷等元素的回收设施也不断增加，这些每年为企业带来的效益都在上千万元以上。（2）尾矿可以作为用作建筑行业中的充填料。在我国很多矿山的尾矿处理中，大部分都是应用于建筑材料的，以河北超贫磁铁矿矿山为例。通过研究表明，尾矿具有比较坚硬的特性，可以被应用于混凝土结构的施工中，作为混凝土结构中的骨料，其质量标准可以达到200＃。同时，强磁尾矿的粗粒级尾矿成分为三氧化二铝及二氧化硅，其成分均匀、不含硫酸盐、云母及其他硫化物等有害杂质，将其用于混凝土砂浆的制作中，能够有效的提高混凝土结构的抗压、抗折能力。现阶段，我国尾矿作为混凝土骨料的用途主要有建筑工程、铁路工程以及公路工程等，其用量大、经济成本低。还可采用新技术、新方法研制保温、隔声的新墙体材料和人造装饰石材等。（3）尾矿可以用作改良土壤。通常情况下，在尾矿中含有锌、锰、铜、铁等金属微量元素，这些金属正是土壤中植物生长所必须具备的微量元素。因此，将尾矿中的金属元素用作改良土壤的肥料，是非常有价值的尾矿利用途径。所以，应通过科学的方式将尾矿中的微量元素提取出来，利用磁化处理的方式，使尾矿发生磁团聚反应，将其用于土壤中，改善土壤的地质环境。目前，相关部门已经研制出磁化尾矿复合肥，并将其应用于农作物的生长中，效果较好。
4结语
通过本文的论述，分析了目前改善地质环境及增加尾矿利用途径的必要性，矿产资源的有效开发与利用是保障我国经济社会建设的基础，针对目前存在的矿山地质环境被破坏的问题，应采用系统性工程的研究思想，将超贫磁铁矿等比较具有典型意义的矿山地质环境进行治理，并逐步发展到我国存在类似情况的矿山地质环境中，从而全面的解决矿山环境问题及资源浪费情况。总之，希望矿山企业在进行矿产资源开采的同时，能够避免其对生态环境造成的危害，提高资源利用率，进一步促进企业的可持续发展。
参考文献:
[1]补建伟，孙自永，周爱国等.矿山地质环境承载力评价的若干问题[J].金属矿山，2015，22(06)：158-163.
[2]李学渊，赵博，陈时磊等.基于遥感与GIS的矿山地质环境时空演变分析——以东胜矿区为例[J].国土资源遥感，2015，27(02)：167-173.
[3]武强，李学渊.基于计算几何和信息图谱的矿山地质环境遥感动态监测[J].煤炭学报，2015，40(01)：160-166.
作者:贾斌 单位:北京中色资源环境工程股份有限公司
关键词：矿山地质环境；尾矿利用；环境治理
随着我国国民经济水平的不断提升，对于矿产资源的利用更是达到了非常旺盛的时期。特别是在工业领域及农业领域中，其生产所需基本上有70%—80%左右都来自于矿产资源。正是由于以上情况，矿产资源的开发范围及矿山开采规模都不断增加，产生大量尾矿，并导致了地质灾害时有发生，地形地貌景观破坏严重。因此，积极推动矿山地质环境的治理工作、增加尾矿的利用途径，是今后矿产行业今后一段时间内的重要工作，对提升矿产企业经济效益等都有着非常重要的现实意义。
1矿山地质环境治理的目的及尾矿利用现状及危害
我国每年开采的矿产资源都在上百亿吨以上，而同时排出的尾矿含量也高达几十亿吨。但是，尾矿的综合利用率还不到总量的十分之一。河北某地近年来大力开发的超贫钒钛磁铁矿，大多赋存于晚古生代侵位的超基性岩体的风化带内，矿石疏软，易采易选。露天采场边坡过陡，断面过大，可引发崩塌、滑坡等地质灾害；废石及尾矿砂随意堆放，不设拦挡，暴雨山洪季节可能引发泥石流等地质灾害；尾矿堆放占地面积大，损毁大量原生植被，造成土地沙化，或形成干库区扬尘，对矿山生态环境影响较重。以河北某地超贫磁铁矿山生产为例，虽然大部分矿山均已经建立尾矿库，但大量压占损毁土地资源,同时，尾矿矿渣风化后的微小物质通过河流及空气的传播，对人类的身体健康造成一定程度的威胁。因此，矿山地质环境治理的主要目的就是解决上述问题，改善矿山地质环境，使矿山地区的地形地貌、植被逐渐恢复。
2矿山地质环境治理的主要方向
（1）消除地质灾害隐患方向。在对河北某地超贫磁铁矿矿山的进行研究的过程中，地质灾害主要是在露天采矿时，开挖路堑、边坡形成高陡的临空面，使岩土体失去支撑，在自重和降雨等外动力作用下，岩土体失稳所致，主要通过分级放坡、支挡等技术手段进行防治；矿山固体废弃物堆场建设拦渣坝，坡面筑浆砌石护坡或进行其它固化措施，防止发生滑塌、泥石流等地质灾害；对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废渣进行清理或修建行洪渠或管道，保证洪水的顺利通过，截断泥石流形成的物源条件。（2）对地形地貌景观破坏、土地资源压占损毁的治理。矿业活动对土地（植被）资源影响和破坏，固体废弃物堆放占用或毁损土地。尤其是露天采场对自然地貌景观破坏严重，其中低品位铁矿开发破坏更为严重，破坏了原有植被。首先应加强对固体废弃物的二次利用，减少其对土地资源的压占。然后通过进行植被恢复，能够有效恢复矿山区域的生态环境，有效防止泥沙的流失，减慢地表中的水流，使土壤中保持一定的水分[2]。同时，采用植被恢复的方式，还能够对防风沙、防粉尘起到很好的效果。分析表明，植被群落的生长对矿山区域土壤的保水能力有着明显的改善。通过长期实践证明，土壤基质中的物理因素、养分情况及重金属含量这三方面对植物的生长会产生较大的影响[1]。（3）对含水层破坏的防治。矿业开发造成的水均衡破坏包括区域水均衡破坏、地下水资源枯竭等。地下开采对水资源、水环境影响变化最大。引起矿区水源破坏，供水紧张，植被枯死和灌溉困难等一系列生态环境问题。本区域采取回灌、地下帷幕注浆隔水、地表防渗等措施避免或减轻对水资源、水环境的破坏。
3尾矿利用的有效途径
（1）尾矿中元素的回收。近几年，由于技术上的认识不断完善，思想水平也不断提高，我国选矿回收率也不断提高，矿产资源的综合利用也得到一定的改善。例如，在对河北某地超贫磁铁矿矿山的一些磁铁尾矿调查中发现，尾矿中的钒等各种有价值的金属及其化合物含量都较高，技术部门可以利用重选、磁选、电选等方法进行回收，这些资源回收利用后可以应用于其他各领域中[3]。并且，尾矿中元素回收的整体流程也在不断的完善，磷等元素的回收设施也不断增加，这些每年为企业带来的效益都在上千万元以上。（2）尾矿可以作为用作建筑行业中的充填料。在我国很多矿山的尾矿处理中，大部分都是应用于建筑材料的，以河北超贫磁铁矿矿山为例。通过研究表明，尾矿具有比较坚硬的特性，可以被应用于混凝土结构的施工中，作为混凝土结构中的骨料，其质量标准可以达到200＃。同时，强磁尾矿的粗粒级尾矿成分为三氧化二铝及二氧化硅，其成分均匀、不含硫酸盐、云母及其他硫化物等有害杂质，将其用于混凝土砂浆的制作中，能够有效的提高混凝土结构的抗压、抗折能力。现阶段，我国尾矿作为混凝土骨料的用途主要有建筑工程、铁路工程以及公路工程等，其用量大、经济成本低。还可采用新技术、新方法研制保温、隔声的新墙体材料和人造装饰石材等。（3）尾矿可以用作改良土壤。通常情况下，在尾矿中含有锌、锰、铜、铁等金属微量元素，这些金属正是土壤中植物生长所必须具备的微量元素。因此，将尾矿中的金属元素用作改良土壤的肥料，是非常有价值的尾矿利用途径。所以，应通过科学的方式将尾矿中的微量元素提取出来，利用磁化处理的方式，使尾矿发生磁团聚反应，将其用于土壤中，改善土壤的地质环境。目前，相关部门已经研制出磁化尾矿复合肥，并将其应用于农作物的生长中，效果较好。
4结语
通过本文的论述，分析了目前改善地质环境及增加尾矿利用途径的必要性，矿产资源的有效开发与利用是保障我国经济社会建设的基础，针对目前存在的矿山地质环境被破坏的问题，应采用系统性工程的研究思想，将超贫磁铁矿等比较具有典型意义的矿山地质环境进行治理，并逐步发展到我国存在类似情况的矿山地质环境中，从而全面的解决矿山环境问题及资源浪费情况。总之，希望矿山企业在进行矿产资源开采的同时，能够避免其对生态环境造成的危害，提高资源利用率，进一步促进企业的可持续发展。
参考文献:
[1]补建伟，孙自永，周爱国等.矿山地质环境承载力评价的若干问题[J].金属矿山，2015，22(06)：158-163.
[2]李学渊，赵博，陈时磊等.基于遥感与GIS的矿山地质环境时空演变分析——以东胜矿区为例[J].国土资源遥感，2015，27(02)：167-173.
[3]武强，李学渊.基于计算几何和信息图谱的矿山地质环境遥感动态监测[J].煤炭学报，2015，40(01)：160-166.
作者:贾斌 单位:北京中色资源环境工程股份有限公司
2018年3月21日 19:05
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