1. 一种金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，该办法包含以下过程：
(1) 对待处理的金属尾矿进行分析，关于以石英、长石为脉石矿藏、SiO2 含量大于
35wt％的金属尾矿，运用旋流别离器或跳汰设备别离其间的石英和部分长石，使金属尾矿
中SiO2 含量小于35wt％ ；关于SiO2 含量小于35wt％的待处理的金属尾矿不需要别离其间
的石英和长石；
(2) 测定过程(1) 得到的金属尾矿中的全铁含量，依照全铁含量的多寡，将金属尾矿分
为高铁含量尾矿和低铁含量尾矿，高铁含量金属尾矿选用全炭复原法进行无害化处理；低
铁含量金属尾矿选用改善的熔融氧化法进行无害化处理；
所述全炭复原法为：
(a) 收回铁
运用含炭(C) 量大于80wt％的无烟煤在复原条件下使Fe2O3 转化为Fe3O4、FeO 转化为
铁，用CaO 吸收CO2，冷却后磁选收回铁，其化学反响式为：
6Fe2O3+C ＝ 4Fe3O4+CO2
2FeO+C ＝ 2Fe+CO2
CaO+CO2 ＝ CaCO3
依据化学反响式核算无烟煤和CaO 参加量，为确保反响彻底，无烟煤和CaO 的增加量均
较理论值多10％，将无烟煤、CaO 和金属尾矿别离磨细至-200 目，混合均匀后在复原焙烧回
转窑中进行焙烧，焙烧温度为1100℃～ 1150℃，焙烧时间为25-30min ；焙烧后的混合物料
冷却后经过磁选收回铁；
(b) 尾气中收回重金属
重金属、铅、镉、砷在高温复原条件下呈Hg、Pb、Cd、As 形状蒸发或提高进入尾气，按
照其比重巨细次序：Hg ＞ Pb ＞ Cd ＞ As 用酸或溶液收回，铬呈Cr2O3 形状，具有磁
性，在磁选铁时收回；
所述改善的熔融氧化法为：
增加下降熔点助剂白云石，将白云石、别离石英和部分长石后的金属尾矿磨细至-200
目，混合均匀后送入氧化焙烧回转窑中进行焙烧，焙烧温度为1200℃～ 1250℃，焙烧时间
为20-25min，构成熔融态金属尾矿混合物料，运用高压水快速水淬熔融物料；白云石添
加量按以下公式核算，公式中酸性氧化物包含SiO2、Fe2O3、Al2O3 和SO2，碱性氧化物包含
CaO、MgO、K2O、Na2O ；重金属、铅、铬、砷呈氧化物形状进入尾气，用酸或溶液收回，
铬呈Cr2O3 形状，磁选收回；
不管选用全炭复原法仍是改善的熔融氧化法，在高温焙烧下，有机选矿增加剂均分化，
中、微量元素转化为枸溶性有用态化合物，残留重金属转化为硅酸盐安稳态化合物。
2. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，用3wt％～ 5wt％的
硫酸溶液调度无害化处理后金属尾矿的pH 值至7.0 ～ 7.5，烘干、磨细，用作肥料质料、基质
或在非酸性土壤上运用。
3. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，以全铁(Fe) 含量
8.0wt％为基准，全铁含量大于8.0wt％的金属尾矿为高铁含量金属尾矿，全铁含量小于
8.0wt％的金属尾矿为低铁含量金属尾矿。
4. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，所述金属尾矿为铁
尾矿、铝土尾矿、钼尾矿、铅锌尾矿、镍尾矿、铜尾矿、锰尾矿、钨尾矿、锡尾矿或金尾矿。
一种金属尾矿无害化的处理办法
技能领域
[0001] 本发明属生态环境与矿山循环经济穿插技能领域。
布景技能
[0002] 1. 我国金属尾矿现状和损害
[0003] 据不彻底统计，2000 年曾经我国尾矿总量为50.26 亿吨，其间，铁尾矿量26.14 亿
吨，首要有色金属尾矿量21.09 亿吨，黄金尾矿量2.72 亿吨，其它0.31 乙吨。2000 年排放
尾矿量到达6 亿吨，据此计算，现有尾矿的总量应在80 亿吨以上，并且还在以每年发作5 亿
吨尾矿的速度增加( 工信部2009 年6 月19 日网上发布：尾矿归纳使用潜力丰盛)。
[0004] 这些尾矿除了占用很多土地，还破坏生态环境，形成严峻的水土流失、扬尘和污染
水源。很多尾矿库埋伏的泥石流、山体滑坡、溃坝等地质灾害时间损害着我国社会和经济的
可持续展开。
[0005] 例如1993 年发作在西北区域的黑风暴事情，就是由于沙尘暴将甘肃金昌市一座
34 万吨镍尾矿悉数抛上天空而构成了一场稀有的黑风暴，形成85 人逝世，31 人失踪，264 人
受伤；12 万头( 只) 家畜逝世、丢掉，73 万头( 只) 家畜受伤；37 万公顷农作物受灾，4330
间房子坍毁，直接经济损失达7.25 亿元人民币。再如2007 年9 月8 日山西省临汾市襄汾
县塔儿山铁尾矿库发作崩坝事情，形成268 人罹难或失踪。
[0006] 2. 我国金属尾矿资源化使用现状和问题
[0007] (1) 使用现状
[0008] 1) 尾矿二次分选收回有价金属元素和非金属元素
[0009] 我国绝大多数金属矿为共生和伴生矿床。国家展开和变革委员会在2006 年12 月
24 日宣布的“十一·五”资源归纳使用辅导定见中指出：“持续支撑攀枝花、白云鄂博、金川
三大资源归纳使用基地建造...... 以铁矿、铜矿、铝土矿、金矿、铅锌矿、钨矿为要点，建造
若干个尾矿再选演示工程。”国内各公营矿山厂商均不同程度地展开有价金属元素的收回
作业。
[0010] 2) 金属尾矿农用
[0011] 1971 年，张夫道、姜孝礼与原山东淄博铝厂协作，使用该厂赤泥，用水洗脱钠盐后，
在浙江金华和江西红壤区域安置了47 个田间肥效实验，作物为水稻、油菜、大麦、玉米、大
豆、蚕豆、柑桔，增产8.5％～ 17.0％，研讨结果刊登在山东省土壤肥料研讨所1972 年科学
研讨年报上(1970 年中国农科院土壤肥料研讨所下放至山东德州市，在山东省内称山东省
土壤肥料研讨所，其时正值“”期间，一切学术刊物停刊，土肥所用“年报”方式与兄弟
单位沟通)。1973 年张夫道等使用招远高磷金尾矿出产过磷酸钙，由山东省化工厅掌管，
建成了年产5000 吨磷肥厂，该项研讨总结“选金废渣中参加硫酸脱除与出产普钙技
术”刊登在山东省土壤肥料研讨所1974 年科学研讨年报和山东省化工厅1974 年第5 期简
报上，因其时环保认识太浅陋，仅考虑脱除，没有考虑重金属污染问题，也没有测定
尾矿中重金属含量。
[0012] 3) 用作建筑材料
[0013] 金属尾矿用于出产普通墙体砖、水泥质料、装修材料的质料、铺路材料、微晶玻璃
质料等。
[0014] 4) 用作矿山采空区填料。
[0015] 5) 经过磁化作用，用作土壤改良剂和磁化肥料。
[0016] 6) 使用尾矿复垦栽培农作物。
[0017] ( 郭建文、王建华等，我国铁尾矿资源现状及归纳使用，现代矿业，2009(10) ：23 ～
25)
[0018] (2) 存在问题：
[0019] 1) 尾矿使用率低
[0020] 据统计材料，至2008 年我国矿山土地复垦率只要10％～ 12％ ( 包含煤矿)，金属
尾矿归纳使用率只要8.2％左右。
[0021] 2) 重金属污染物分散
[0022] 据黄兰椿等测定，大宝山尾矿直接用于制作磁化肥料，呈现重金属含量严峻超支
问题。其间，Cr 超支6.8 倍，Pb 超支12.7 倍，肥料施入土壤将形成重金属污染物的分散( 黄
兰椿等，大宝山金属硫化矿尾矿归纳使用途径研讨，金属矿山，2009(7) ：164 ～ 168.) ；马钢
磁化尾矿土壤改良剂中Pb、Cd、Cr 严峻超支。“磁化”一词在选矿上非常重要，但在农业上，
特别是土壤肥料上含义不大，我国肥料( 包含土壤调度剂) 出产答应登记时，只认营养含
量、重金属含量和田间实验作用，不看是否磁化，所谓磁化肥料和磁化土壤改良剂与磁化水
相同均为广告言语。
[0023] 3) 尾矿复垦的问题
[0024] ①尾矿复垦栽培作物将富集重金属，不管人仍是畜禽食用均不安全。
[0025] ②仍存在泥石流危险。尾矿又称尾砂，其物理性质像流砂相同，即便在尾矿库上复
土栽树也不安全。我国90％以上的尾矿坝筑建在山沟中，高出下流居民区数十米乃至百米，
(1) 对待处理的金属尾矿进行分析，关于以石英、长石为脉石矿藏、SiO2 含量大于
35wt％的金属尾矿，运用旋流别离器或跳汰设备别离其间的石英和部分长石，使金属尾矿
中SiO2 含量小于35wt％ ；关于SiO2 含量小于35wt％的待处理的金属尾矿不需要别离其间
的石英和长石；
(2) 测定过程(1) 得到的金属尾矿中的全铁含量，依照全铁含量的多寡，将金属尾矿分
为高铁含量尾矿和低铁含量尾矿，高铁含量金属尾矿选用全炭复原法进行无害化处理；低
铁含量金属尾矿选用改善的熔融氧化法进行无害化处理；
所述全炭复原法为：
(a) 收回铁
运用含炭(C) 量大于80wt％的无烟煤在复原条件下使Fe2O3 转化为Fe3O4、FeO 转化为
铁，用CaO 吸收CO2，冷却后磁选收回铁，其化学反响式为：
6Fe2O3+C ＝ 4Fe3O4+CO2
2FeO+C ＝ 2Fe+CO2
CaO+CO2 ＝ CaCO3
依据化学反响式核算无烟煤和CaO 参加量，为确保反响彻底，无烟煤和CaO 的增加量均
较理论值多10％，将无烟煤、CaO 和金属尾矿别离磨细至-200 目，混合均匀后在复原焙烧回
转窑中进行焙烧，焙烧温度为1100℃～ 1150℃，焙烧时间为25-30min ；焙烧后的混合物料
冷却后经过磁选收回铁；
(b) 尾气中收回重金属
重金属、铅、镉、砷在高温复原条件下呈Hg、Pb、Cd、As 形状蒸发或提高进入尾气，按
照其比重巨细次序：Hg ＞ Pb ＞ Cd ＞ As 用酸或溶液收回，铬呈Cr2O3 形状，具有磁
性，在磁选铁时收回；
所述改善的熔融氧化法为：
增加下降熔点助剂白云石，将白云石、别离石英和部分长石后的金属尾矿磨细至-200
目，混合均匀后送入氧化焙烧回转窑中进行焙烧，焙烧温度为1200℃～ 1250℃，焙烧时间
为20-25min，构成熔融态金属尾矿混合物料，运用高压水快速水淬熔融物料；白云石添
加量按以下公式核算，公式中酸性氧化物包含SiO2、Fe2O3、Al2O3 和SO2，碱性氧化物包含
CaO、MgO、K2O、Na2O ；重金属、铅、铬、砷呈氧化物形状进入尾气，用酸或溶液收回，
铬呈Cr2O3 形状，磁选收回；
不管选用全炭复原法仍是改善的熔融氧化法，在高温焙烧下，有机选矿增加剂均分化，
中、微量元素转化为枸溶性有用态化合物，残留重金属转化为硅酸盐安稳态化合物。
2. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，用3wt％～ 5wt％的
硫酸溶液调度无害化处理后金属尾矿的pH 值至7.0 ～ 7.5，烘干、磨细，用作肥料质料、基质
或在非酸性土壤上运用。
3. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，以全铁(Fe) 含量
8.0wt％为基准，全铁含量大于8.0wt％的金属尾矿为高铁含量金属尾矿，全铁含量小于
8.0wt％的金属尾矿为低铁含量金属尾矿。
4. 依据权利要求1 所述金属尾矿无害化的处理办法，其特征在于，所述金属尾矿为铁
尾矿、铝土尾矿、钼尾矿、铅锌尾矿、镍尾矿、铜尾矿、锰尾矿、钨尾矿、锡尾矿或金尾矿。
一种金属尾矿无害化的处理办法
技能领域
[0001] 本发明属生态环境与矿山循环经济穿插技能领域。
布景技能
[0002] 1. 我国金属尾矿现状和损害
[0003] 据不彻底统计，2000 年曾经我国尾矿总量为50.26 亿吨，其间，铁尾矿量26.14 亿
吨，首要有色金属尾矿量21.09 亿吨，黄金尾矿量2.72 亿吨，其它0.31 乙吨。2000 年排放
尾矿量到达6 亿吨，据此计算，现有尾矿的总量应在80 亿吨以上，并且还在以每年发作5 亿
吨尾矿的速度增加( 工信部2009 年6 月19 日网上发布：尾矿归纳使用潜力丰盛)。
[0004] 这些尾矿除了占用很多土地，还破坏生态环境，形成严峻的水土流失、扬尘和污染
水源。很多尾矿库埋伏的泥石流、山体滑坡、溃坝等地质灾害时间损害着我国社会和经济的
可持续展开。
[0005] 例如1993 年发作在西北区域的黑风暴事情，就是由于沙尘暴将甘肃金昌市一座
34 万吨镍尾矿悉数抛上天空而构成了一场稀有的黑风暴，形成85 人逝世，31 人失踪，264 人
受伤；12 万头( 只) 家畜逝世、丢掉，73 万头( 只) 家畜受伤；37 万公顷农作物受灾，4330
间房子坍毁，直接经济损失达7.25 亿元人民币。再如2007 年9 月8 日山西省临汾市襄汾
县塔儿山铁尾矿库发作崩坝事情，形成268 人罹难或失踪。
[0006] 2. 我国金属尾矿资源化使用现状和问题
[0007] (1) 使用现状
[0008] 1) 尾矿二次分选收回有价金属元素和非金属元素
[0009] 我国绝大多数金属矿为共生和伴生矿床。国家展开和变革委员会在2006 年12 月
24 日宣布的“十一·五”资源归纳使用辅导定见中指出：“持续支撑攀枝花、白云鄂博、金川
三大资源归纳使用基地建造...... 以铁矿、铜矿、铝土矿、金矿、铅锌矿、钨矿为要点，建造
若干个尾矿再选演示工程。”国内各公营矿山厂商均不同程度地展开有价金属元素的收回
作业。
[0010] 2) 金属尾矿农用
[0011] 1971 年，张夫道、姜孝礼与原山东淄博铝厂协作，使用该厂赤泥，用水洗脱钠盐后，
在浙江金华和江西红壤区域安置了47 个田间肥效实验，作物为水稻、油菜、大麦、玉米、大
豆、蚕豆、柑桔，增产8.5％～ 17.0％，研讨结果刊登在山东省土壤肥料研讨所1972 年科学
研讨年报上(1970 年中国农科院土壤肥料研讨所下放至山东德州市，在山东省内称山东省
土壤肥料研讨所，其时正值“”期间，一切学术刊物停刊，土肥所用“年报”方式与兄弟
单位沟通)。1973 年张夫道等使用招远高磷金尾矿出产过磷酸钙，由山东省化工厅掌管，
建成了年产5000 吨磷肥厂，该项研讨总结“选金废渣中参加硫酸脱除与出产普钙技
术”刊登在山东省土壤肥料研讨所1974 年科学研讨年报和山东省化工厅1974 年第5 期简
报上，因其时环保认识太浅陋，仅考虑脱除，没有考虑重金属污染问题，也没有测定
尾矿中重金属含量。
[0012] 3) 用作建筑材料
[0013] 金属尾矿用于出产普通墙体砖、水泥质料、装修材料的质料、铺路材料、微晶玻璃
质料等。
[0014] 4) 用作矿山采空区填料。
[0015] 5) 经过磁化作用，用作土壤改良剂和磁化肥料。
[0016] 6) 使用尾矿复垦栽培农作物。
[0017] ( 郭建文、王建华等，我国铁尾矿资源现状及归纳使用，现代矿业，2009(10) ：23 ～
25)
[0018] (2) 存在问题：
[0019] 1) 尾矿使用率低
[0020] 据统计材料，至2008 年我国矿山土地复垦率只要10％～ 12％ ( 包含煤矿)，金属
尾矿归纳使用率只要8.2％左右。
[0021] 2) 重金属污染物分散
[0022] 据黄兰椿等测定，大宝山尾矿直接用于制作磁化肥料，呈现重金属含量严峻超支
问题。其间，Cr 超支6.8 倍，Pb 超支12.7 倍，肥料施入土壤将形成重金属污染物的分散( 黄
兰椿等，大宝山金属硫化矿尾矿归纳使用途径研讨，金属矿山，2009(7) ：164 ～ 168.) ；马钢
磁化尾矿土壤改良剂中Pb、Cd、Cr 严峻超支。“磁化”一词在选矿上非常重要，但在农业上，
特别是土壤肥料上含义不大，我国肥料( 包含土壤调度剂) 出产答应登记时，只认营养含
量、重金属含量和田间实验作用，不看是否磁化，所谓磁化肥料和磁化土壤改良剂与磁化水
相同均为广告言语。
[0023] 3) 尾矿复垦的问题
[0024] ①尾矿复垦栽培作物将富集重金属，不管人仍是畜禽食用均不安全。
[0025] ②仍存在泥石流危险。尾矿又称尾砂，其物理性质像流砂相同，即便在尾矿库上复
土栽树也不安全。我国90％以上的尾矿坝筑建在山沟中，高出下流居民区数十米乃至百米，
