尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展

• Published in: 中国矿业 Vol. 33; no. 11; pp. 4 - 17
• Main Authors: 张长青, 冯亚亚, 刘冠男, 刘欢, 李德先, 宫晨琛, 柯尊壮, 黄菲, 张乙飞, 王志刚, 王博
• Format: Magazine Article
• Language: Chinese
• Published: 尾矿资源化综合利用工程创新中心,北京 101300%天津铁道职业技术学院,天津 300240%济南大学 山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室,山东 济南 250022%东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819%中国冶金地质总局第一地质勘查院,河北 廊坊 065201%中国地质科学院尾矿利用技术中心,北京 100037 01.11.2024; 中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室自然资源部"战略性金属矿产成矿规律与找矿示范研究"创新团队,北京 100037
• Subjects: 尾矿资源化; 环境材料; green mining; environmental material; 建筑材料; 高附加值; tailings resource utilization; 绿色矿业; building material; high added value
• ISSN: 1004-4051
• DOI: 10.12075/j.issn.1004-4051.20242298

TD98; 随着我国矿业行业的绿色转型,尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战.当前我国尾矿存储总量已超过 200亿t,导致了严重的环境污染和资源浪费.为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用,减轻尾矿处理的环境和经济负担,开辟尾矿的资源化创新路径,推动绿色矿山建设,实现资源的可持续利用与环境保护的平衡,聚焦尾矿在环保和建筑材料领域的资源化利用,研发了尾矿基环境功能材料和高附加值建筑材料制备关键技术,涵盖尾矿脱色剂、重金属吸附材料、陶瓷釉料、发泡陶瓷和高密实混凝土等技术.首先,尾矿与偏高岭土和表面活性剂混合,通过碱溶工艺研发高效食品废水脱色剂,脱色效率超过 95%.针对废水中的重金属污染,通过高温焙烧和后处理工艺提升尾矿的吸附性能,可有效去除污水中的铅、镉等重金属.其次,尾矿被用作陶瓷釉料的替代原料,通过优化配方和烧制工艺,开发低成本且环保的陶瓷釉料.通过优化发泡陶瓷的配方和烧制工艺,成功制备出具有优良强度、保温性和防火性的材料,其尾矿掺入量高达 65%,节省原料成本40%～50%.通过将尾矿与其他矿物原料结合,开发出耐腐蚀、低孔隙的新型高密实混凝土,强度提升 5%～20%,水渗透系数减小 10%～35%,适用于海洋工程等恶劣环境.尾矿在环保、建筑材料领域的资源化利用不仅解决了环境问题,还为绿色矿业和可持续发展提供了创新技术路径.研发的尾矿综合利用技术将尾矿资源化应用于多个领域,包括环保(废水脱色、重金属吸附)和建筑材料(陶瓷釉料、发泡陶瓷、高密实混凝土).通过优化尾矿的配方和工艺,显著提高了尾矿的环保性和性能,特别是在食品废水脱色、污水中重金属吸附和发泡陶瓷强度、保温性等方面表现突出,开辟了尾矿高效利用的新途径,不仅提升了尾矿的附加值,还为环保和建筑材料行业提供了可行的解决方案,推动了绿色矿山建设,促进了矿产资源的可持续利用.通过将尾矿替代传统材料,成功降低了生产成本并提升了环保性,具有较强的市场竞争力,助力绿色矿业的发展,为环境保护和可持续发展贡献了创新的技术路径.