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金属矿山二次利用及生态环境治理研究

 论文栏目:环境研究论文     更新时间:2018/2/8 11:00:10   

摘要:我国是一个地大物博矿产丰富的国家。由于早期我国经济粗放发展,金属矿物滥挖滥采现象严重,既浪费了大量的矿产资源又对周边生态环境产生了恶劣影响。本文将深入研究金属矿山的开采利用情况,针对金属矿山的二次利用和周边生态环境治理提出合理意见,以期能促进金属矿山矿区社会经济可持续发展。

关键词:金属矿山;二次利用;生态环境

金属是现代工业经济地位最重要、应用最广泛的基础物质,因此金属矿山的占有量及其开发开采就成为了影响现代工业发展的重要因素。随着金属矿产的日渐稀少和生态环境的每况愈下,废弃矿山再利用及其周边环境治理成为了当前金属矿山研究领域的一个重要研究话题。

1我国金属矿产开采利用现状

自新中国成立以来,我国就极为重视金属矿产资源的开发开采。据不完全统计,我国目前建成的县级以上国有金属矿山已达到1000余座。在如此大规模金属矿产资源开发的同时,也积累了大量尾矿、废矿,既污染环境又浪费资源。一方面,长期以来我国金属矿山开采行业处于粗放式发展阶段,特别是近几年之前的老矿,大都没有污染防治设备,废物废水随意堆积排放,给矿山周边造成了极为严重的生态破坏。另一方面,由于我国矿山开采技术总体水平较为落后,导致很多矿山特别是老矿山存在严重的资源浪费现象,很多重要金属矿产资源在开采过程中无法有效利用或者被掩埋地下不再开采或者被分散进废石废渣中。因此,如果对废弃金属矿山进行二次利用,在缓解当前能源紧缺形势的同时又能利用先进技术和管理理念对矿山周边生态环境进行修缮保护。

2金属矿山二次利用及周边生态环境治理面临的主要问题

矿山二次资源利用是当前采掘行业的发展新方向[1],受到了社会各界的广泛关注。近年来,金属矿山二次利用取得了一定的发展,但在发展过程中暴露出了一些问题。矿山二次资源利用率总体水平低,生态环境治理效果差。以云南某选矿厂为例。目前,该厂回收铁金属采用全磁选流程,经过弱磁选分、强磁拋尾等一系列复杂工序后,得到产率为9.21%,品位为45.63%,回收率为42.95%的铁矿资源。而这种铁矿资源二次利用工序复杂、总体利用率并不高,有时利用率比治理率还要低。矿山周边生态环境问题复杂严重。①金属矿山开采过程中会产生大量的重金属物质。金属矿山在开采冶炼过程中,必然会将铅、铜、锌等金属物质向周边环境释放渗透,这将严重影响周边动植物,最终通过食物链富集到人体身上,引发一系列相关疾病,严重危害人身安全和生态安全。②矿山开采产生大量废水、废物。金属矿物在开采、洗选过程中极易产生酸性废水,这些酸性废水流入周边环境后,将会破坏原有水系的酸碱平衡,进而影响这个地区的水生态安全。③地下开采还容易带来地表沉降,破坏原有地质结构,极易引发地质灾害发生。④矿石开采、运输过程会产生大量的粉尘污染,这将会严重破坏周边环境的大气环境,容易引发周边居民呼吸系统疾病。资金投入需求量大,经济效益与社会效益不成正比。金属矿山二次利用与周边生态环境治理是一项功在当代利在千秋的工程。但同时,矿山二次利用及环境治理更是一个资金需求较大的耗钱工程,往往该类工程的经济效益较低,投资回收周期较长,很难刺激资本大量涌入。

3金属矿山二次利用及周边生态环境治理的策略研究

3.1废弃矿山修复

长期以来,废弃矿山处理是我国金属矿山开采处理的薄弱环节,很多工矿企业在资源开采完毕后随便简单处理就置之不管,这严重损害了周边生态环境。如果依靠生态环境的自我修复,这将使一个漫长的过程,而采用人工技术对生态矿山修复主要包括三个步骤。①废弃矿山调查评估。废弃矿山对周边环境的破坏分为景观破坏、环境质量破坏和生物破坏三种形式。在对废弃矿山进行修复之前,首先要根据金属矿山的综合实际情况进行调查评估,特别是对金属矿山开采形式、矿石种类、低下环境构造、水文等方面进行详细调查后,然后开展矿山环境影响分析,设计修复方案。②修复方案设计。废弃矿山修复要充分利用自然环境的自我修复能力,在顺应自然修复的原则上设计人工修复。在设计过程中要充分考虑废弃矿山实际情况,从植被修复、地质加固、水质维护等多个方面开展修复方案设计。③修复施工。修复施工主要是对废弃矿山进行安全加固、边坡防护及矿井下填充等方面。在施工过程中,要积极采用先进的矿山修复技术,如基质改良技术、植物修复技术、微生物修复技术等。使用这些先进技术能够大幅度提高修复效果,降低人工成本,在既满足社会效益和生态效益的同时又能减少资源浪费。

3.2废水治理

在金属矿山开采选矿过程中造成的大量酸性废水对周边水源、土壤造成大范围污染[2],必须采用多种多种物理化学方法进行综合治理。可以利用较为先进的杀菌剂控制技术、电化学技术控制酸性废水的产生并对尚存的酸性废水进行有效处理,以此提高废水循环利用效率。

3.3废弃矿山二次利用

对金属矿山进行废弃处理是一种巨大的资源浪费,如果能够对废弃矿山科学处理合理利用将能够产生巨大经济效益。①金属回收再利用。金属回收再利用是最普遍的二次利用技术,当前最常用的磁选、浮选等常规方法。这些方法已经较为成熟,但对某些特殊金属效果一般。除此之外,可以采用化学选矿、生物回收等更高水平的技术进行回收处理。②废物利用技术。金属矿山在开采金属矿产过程中,会同时开采出大量的矸石、矿渣等固体废弃物。一方面,这些废弃材料可以在废弃矿井填充加固过程中充当填充物。另一方面,处理后可以充分利用到工业生产中,比如利用固体废料制作建筑材料、陶瓷、油漆、沥青等。③土壤修复再利用。废弃矿山占用了大量的土壤资源。在对废弃矿山进行修复处理后,矿山地区的土壤能够恢复生产生活使用。开采塌陷区可以进行渔业养殖、生态旅游开发。地质条件达标地区可以进行恢复性农业生产和畜牧养殖。另外,由于金属矿山二次开发及生态治理是一项资金投入较大的工程,单纯依靠某个企业很难完成,必须社会各界共同投入、共同努力,才能还废弃矿区绿水青山。

4结语

近年来,我国矿产资源需求持续增长,生态环境压力日趋增大。对废弃金属矿山进行二次利用及生态治理成为了当下资源需求和生态保护重压下的必然选择。我们必须坚持生态优先、保护为主的原则,对废弃金属矿山开展修复性保护性开发,实现矿区的经济效益和生态效益的共同发展。

作者:袁杰 单位:安徽省地质矿产勘查局321地质队

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