铁尾矿资源概况及利用方法

       铁尾矿是将铁矿石中有用成分提取后排出的固体废弃物。据统计数据,我国铁矿山年排放铁尾矿达1.5亿吨,约占入选铁矿石量的60%。截止2015年,我国累计产生约59.7亿吨铁尾矿,其中堆存的铁尾矿量占全部尾矿堆存总量的近1/3,但我国铁尾矿的综合利用率还不到10%。从区域分布来看,我国矿山铁尾矿排放量和堆存量分布不均,河北、辽宁、山东、陕西和四川五省较高;从空间分布来看,这些铁尾矿主要分布在远离城市的偏远地区。

       除了含少量金属组分外,铁尾矿的主要矿物组分是非金属脉石矿物,如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物,其化学成分主要含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等,还有少量K2O、Na2O以及P、S等元素。

我国各地铁尾矿的主要化学组成

       我国的铁尾矿资源按伴生元素的含量可分为多金属类铁尾矿和单金属类铁尾矿两大类。其中,多金属类铁尾矿主要分布在我国西南攀西地区、内蒙古包头地区以及长江中下游的武钢地区,该类铁尾矿的特点是矿物成分复杂,伴生元素多,除含丰富有色金属外还含一定量的稀有金属、贵金属及稀散元素。

       对于单金属类铁尾矿,又可根据其硅、铝、钙、镁的含量分为以下四类:

1、高硅鞍山型铁尾矿

       该类尾矿数量最多,尾矿中含硅量较高,有的含SiO2高达75%。这类尾矿一般不含价伴生元素,平均粒度0.04~0.2mm。排出这类尾矿的矿山主要有本钢南芬、歪头山,鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山,首钢大石河、密云、水厂,太钢峨口,唐钢石人沟等。高硅型尾矿是利用率最高的类型之一,例如用于加气混凝土的硅质原料、部分替代水泥熟料中的粘土、制造玻化砖和微晶玻璃等中高档装饰材料。

2、高铝马钢型铁尾矿

       该类尾矿的年排出量不大,主要是分布在长江中下游宁芜一带。其主要特点是A12O3含量较高,多数尾矿不含伴生元素和组分,个别尾矿含伴生P、S,其-0.074mm粒级含量占30%~60%。排出这类尾矿的矿山主要有江苏吉山铁矿、马钢姑山铁矿、南山铁矿和黄梅山铁矿等。高铝型尾矿可用于生产水泥和耐火材料的原料,可作为硅酸盐水泥生料中Al2O3的校正原料,也可用于生产铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥。

3、高钙高镁邯郸型铁尾矿

       该类尾矿主要集中在邯郸地区的铁矿山,主要伴生元素S、Co等,极微量的Cu、Ni、Zn、Pb、As、Au和Ag等,其-0.074mm粒级含量占50%~70%,排出这类尾矿的矿山主要有玉石洼、西石门、玉泉岭、符山、王家子等。高钙高镁型尾矿可用于生产水泥的钙质原料,或用于生产镁质胶凝材料和碱性耐火材料的原料等。

4、低钙镁铝硅酒钢型铁尾矿

       该类尾矿中主要非金属矿物是重晶石、碧玉,伴生元素有Co、Ni、Ge、Ga和Cu等,其-0.074mm粒级含量约占73.2%。这类尾矿没有主要可回收元素,其可利用性取决于尾矿中的主要矿物种类和硬度,硬度较高的尾矿可作填料或骨料,而硬度较低的尾矿不仅在利用上仍属于空白,在研究领域也较少涉及。