我國是世界第三大礦業大國，已發現礦產資源173種，包括金、銀、銅、鐵、P、S等礦產資源。但在礦物開采和選礦過程中，會產生大量廢料，這些廢料統稱為礦山固體廢棄物，簡稱礦山固廢。其中礦山開采過程剝離出的圍巖一般稱為廢石；采得的礦石經過洗選提煉后剩下的就是尾礦。

河北邯鄲某尾礦庫，圖片來源：自拍

據統計，我國非煤礦山開采每年產生約40億噸廢石，歷史累積堆存量超過700億噸；尾礦每年產生13.6億，累計堆積量超過250億噸。不論廢石還是尾礦，一般都是堆存處理，形成一座座廢石場和尾礦庫。我國礦山開發破環的土地資源中，固廢堆存占用土地面積高達42%，僅有一半的面積可用于辦公、生產、倉儲和運輸。平均每堆存1噸礦山固廢需要占大約670平方米土地，相當于1.6個標準籃球場。另外這些堆積的固體廢棄物還是重要的地質災害危險源和環境保護污染源，2008年太鋼集團尖山鐵礦排土場滑坡造成45人死亡，1人受傷；9月襄汾塔礦業尾礦庫潰壩導致277人死亡；2015年深圳某排土場滑坡有73人死亡，4人失蹤；2022年5月三明市萬源礦業尾礦庫內部斜槽發生塌方，引發尾礦庫的硫鐵礦廢渣發生泄漏，污染流域有10多公里，涉及9個行政村，良田10萬余畝。

國內外較大影響事故及后果，圖片來源：文獻

隨著國民環保意義不斷增強，尾礦、廢石等這些大宗礦山固廢逐漸被引起關注。我國1995年頒布的《中華人民共和國固體廢棄物污染防治法》和2008年頒布的《中華人民共和國循環經濟促進法》提出對“煤矸石、尾礦、廢石”的綜合利用；2011年國家發改委出臺《大宗工業固體廢棄物綜合利用“十二五”規劃》提出加強礦山固廢管理和資源化利用，發展“資源節約型、安全環保型、礦地和諧型礦山”綠色礦業。政策鋪路、經濟導向，各地企業也紛紛布局礦山固廢的綜合處理行業，固廢綜合利用水平逐年提高。據不完全統計，2022年我國尾礦綜合利用量達4.5億噸，尾礦綜合利用率增長至32.9%，而2011年尾礦綜合利用率僅有17%。

如此多的礦山固廢，能做什么？這是當前所有礦山企業頭疼的問題。

  • 充填材料：礦產在開采時，無論是露天礦還是深井采礦會產生大量礦坑或礦洞，造成嚴重生態破壞和安全隱患。因此，以礦山固廢回填幾乎是成本最小的處置方式，也是當前尾礦廢石等礦山固廢應用最多的場景，真正做到礦山固廢從哪兒來到哪兒去。已經完成的或在建的項目有云南金沙公司因民銅礦、云南保山核桃坪鉛鋅礦、新疆阿希金礦、貴州開陽磷礦、安徽銅陵有色冬瓜山銅礦等。建筑材料：砂石骨料是建筑行業中應用最多的材料，但由于長期對天然砂石的開采，而大量尾礦廢石與天然砂石骨料組分近似，因此以礦山固廢制備機制骨料，可實現對天然砂石的替代，擺脫對天然砂石的以來。2019年，承德市與北京市住建委簽署《綠色砂石骨料基地建設合作備忘錄》，全面推進尾礦和廢石的綜合利用開發，共同建設綠色砂石骨料基地，為北京工程建設提供保障。除砂石之外，礦山固廢還可用于制備陶瓷板材、便道磚等多種建筑制品，建筑材料已經成為礦山固廢最重要的應用領域。

承德某砂石生產企業，圖片來源：自拍

  • 有價元素提取：在礦產開發過程中，由于工藝和設備限制，很多尾礦中依舊含有可觀的鐵、鉛、鋅、鋁、鎂、金、銀等有價元素和石英、云母、硫鐵礦等有用礦物，具有很高的綜合利用的價值。金礦尾礦中的含金量一般為0.2~0.6克每噸，以當前可選黃金尾礦總堆存量5億噸計算，其中尚含黃金300噸；另外銅礦尾礦含銅0.02%~0.1%；鉛鋅礦尾礦含鉛鋅0.2%~0.5%……總的來說，要想吃干榨凈礦山固廢，有價元素提取是第一步。
  • 農業應用：我國是農業大國，農田經過數百上千年的耕作種植，土壤中原始有用礦物質的含量越來越少，因此需要各種“肥”的補充。其中礦山固廢中含有硅、鋅、硼、鐵、磷、釩、鉬等元素，是維持某些植物生長和發育所需元素，被認為是植物生長的“維生素”，因此這些廢棄物經過處理改性后當作肥料使用，可以涵養土地，培肥地力，使作物健康生長，產量大幅增長。

承德某礦山企業利用尾礦固廢種植千畝菊園，圖片來源：自拍

世界上工業發達的國家已把無廢礦山作為礦山的開發目標，把尾礦和廢石的綜合利用程度作為衡量一個國家科技水平和經濟發達程度的標志。在礦產資源日趨枯竭、貧化的今天，礦山固廢是礦山給予我們最后的資源饋贈。

[i] 《2023年中國自然資源公報》

[ii] 礦山廢石制備砂石骨料的現狀研究綜述.張曉剛;宋少民;劉楓;劉娟紅;吳瑞東.粉煤灰綜合利用.2023(06)

[iii] 《2021-2022年大宗工業固體廢棄物綜合利用產業發展報告》

[iv] 礦山固體廢棄物綜合利用相關法律及政策梳理.蔣瑛;劉婷;朱遠樂.現代礦業.2022(11)

[v] 《2024年中國尾礦綜合利用行業深度研究報告》

[vi] 施燦海,劉明生,程立家,藍蓉.尾礦綜合利用研究進展及工程實踐[J].中國礦業,2024,33(02):107-114.

[vii] 承德市人民政府 本市要聞 京承兩地簽署綠色砂石骨料基地建設合作備忘錄

作者：崔彥發，河北省固廢建材化利用科學與技術重點實驗室，從事固廢綜合利用技術開發和先進材料研究

來源: 固廢實驗室