尾砂是选矿厂把矿石磨细并提取有用成分后排放的固体废弃物,又称尾矿,主要由硅酸盐、碳酸盐等复合矿物组成[1][2]。它一般以矿浆形式排出,经自然脱水后堆存于尾矿库,也可用于充填采空区、生产建筑材料或再选回收有价组分[3][1]。2023年中国尾矿产生量约14.24亿吨,截至2024年年底累积堆存量超过160亿吨[4]。尾砂堆存占用土地,并伴随溃坝、渗漏和扬尘等安全与环境风险[3]。
定义
尾砂指选矿厂把矿石磨细、提取有用成分之后排出的废弃物,其前提是受当时技术经济条件的限制[1]。在多数文献和监管表述中,它与尾矿被视为同一对象,指矿石经选矿选出精矿后剩余的、在当时条件下难以再分选的固体废物[2][5]。按来源划分,矿业固体废物中的废石出自采矿环节,尾砂出自选矿环节[3]。
尾砂通常是选矿厂排出的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体废料,可视为复合的硅酸盐、碳酸盐类矿物材料[1]。尾矿中主要有用组分的含量称为尾矿品位,它是评价矿石可选性、选择经济合理选矿方案的重要参数[1]。这一产出伴随每一次选矿作业发生,通常每加工1吨矿石会同时产生0.5至0.95吨尾砂[3]。
原理
矿石进入选矿厂后先经过破碎、筛分与磨矿,使有用矿物与脉石解离,再借助重选、磁选、浮选等方式把有用矿物富集为精矿[6][1]。未被选出的脉石矿物和残余组分随水形成尾矿浆,经浓缩、脱水后成为尾砂[1]。以不同选别工艺排放的产物为区分依据,尾砂可分为重选尾矿、磁选尾矿、浮选尾矿、电选尾矿等[6]。
尾砂的粒度普遍偏细,国内多数矿山细粒尾矿中粒径小于0.074毫米的颗粒占比在50%以上[7]。工程上常以74微米作为分界把尾砂划为粗粒级和细粒级,粗粒级脱水后可用作建筑用砂原料,细粒级浓密后常用作充填骨料[8]。
在化学组成上,尾砂以二氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化铝、氧化钙等为主,并随矿石成因和类型出现明显差别[7]。铁尾矿、铜尾矿、铅锌尾矿、金银尾矿是按矿石类型划分的常见类别,其中铁尾矿的数量最多,占总量的一半以上[6]。
发展历程
随着富矿资源减少、贫矿开采比例上升,尾砂等矿山废物的排放量在20世纪以来持续增加[3]。尾砂多以尾矿库形式堆存,相关设施历史上多次发生溃坝:1964年英国威尔士巴尔克尾砂坝被洪水冲垮,1970年赞比亚穆富利拉铜矿的尾砂涌入矿井造成89名井下工人死亡,1986年中国湖南东坡铅锌矿尾砂坝在暴雨中坍塌[3]。
2008年9月8日,山西襄汾新塔矿业公司尾矿库溃坝,约20万立方米泥水冲毁办公区、民居和集市,造成277人死亡[9]。此后中国的尾矿库安全监管不断收紧,2020年2月21日应急管理部等八部门印发《防范化解尾矿库安全风险工作方案》,提出自2020年起在保障紧缺和战略性矿产矿山正常开发的前提下,全国尾矿库总量原则上只减不增,并不再新建位于下游1公里范围内有居民的“头顶库”[10]。
与此同时,尾砂的资源属性逐步受到重视,堆存的尾矿被视为可以二次开发的“人造矿床”[9]。到2023年,全国尾矿产生总量约14.24亿吨[4],综合利用量约5.0亿吨,利用率超过32%[6]。截至2024年年底,全国尾矿库接近1万座,其中纳入安全监管监察的为4919座,累积堆存量超过160亿吨[4]。
应用
井下充填是尾砂规模化消纳的主要方向。做法是把尾砂制成料浆,或掺入水泥等胶凝材料后回填采空区,既减少尾矿库的堆存压力,也有助于提高矿石回采率[8][11]。按是否经过分级,可划分为分级粗尾砂充填、分级细尾砂充填和全尾砂充填3种方式[8]。
尾砂也可作为建筑材料的原料,用于替代部分天然资源生产墙体砖、硅酸盐水泥等,或直接用作建筑用砂[1][8]。在分级利用方案中,粗粒级尾砂经脱水后即可作为建筑用砂物料外运[8]。
尾砂中还常残留少量有价组分,可通过再选工艺回收[1]。在处置环节,符合《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》中第I类一般工业固体废物要求的尾矿和矿山废石,可在矿井、矿坑等采空区充填或回填,按该方式处置后可不作为固体废物管理[11]。
在属性认定上,尾砂一般不属于危险废物。按现行的固体废物分类与代码目录,铁矿采选产生的尾砂归入“SW05尾矿”,属于一般工业固体废物[12]。
局限
尾砂堆存伴随突出的安全与环境风险。堆场是具备高势能的人造危险源,一旦溃坝容易导致重大人员伤亡和财产损失[7]。尾砂颗粒细、体重小、表面积大,遇水易流走、遇风易飞扬,对空气、水体和农田构成潜在危害[3]。堆存还大量占用土地,约每1万吨尾砂需要占地1亩[4]。
尾砂的资源化利用受技术经济条件制约,难以在短期内全部消纳。2023年全国仍有超过60%的尾矿未被利用,历史堆存量又十分巨大[6]。充填还受采空区空间规模的限制,受矿石磨碎后的碎胀性影响,全尾砂充填对尾砂的消耗率通常只有40%至50%,余量仍需排入尾矿库[8]。
分级利用同样存在取舍。分级粗尾砂充填形成的充填体性能较好,但细尾砂用于筑坝会加大尾矿库的安全风险;分级细尾砂充填被认为更接近无尾排放,其难点在于细粒尾砂难以浓密和固化[8]。
参见
参考资料
- 尾砂_百度百科 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
- 尾矿资源化利用研究综述-地质论评2015年S1期-手机知网 . cnki.net [引用日期2026-09-29]
- 矿业固体废物种类 . zjtcn.com [引用日期2026-09-29]
- 截至二O二四年底,我国拥有近万座尾矿库,尾矿资源累积堆存量高达一百六十多亿吨—— 增储上产:别忘了尾矿这座“资源宝库” . zjmining.org.cn [引用日期2026-09-29]
- 矿里矿外 | 矿山企业尾矿环保合规新要求_山西中吕律师事务所 . zhllawfirm.com [引用日期2026-09-29]
- 达到 30%~50%,共伴生矿产综合回收的有价元素近 40 种,很大程度上提高了矿产资源储量和生产供应能力 . chinaminingmagazine.com [引用日期2026-09-29]
- 尾矿的特性、灾害及其资源潜力 . zhongjiajituan.cn [引用日期2026-09-29]
- 绿色矿山尾砂综合利用技术研究 . chncgri.cn [引用日期2026-09-29]
- 放错位置的资源——尾矿 . mnr.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 关于印发防范化解尾矿库安全风险工作方案的通知 . chinamine-safety.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 《四川省进一步推进工业资源综合利用工作方案(2023- 2025)》中提到:支持尾矿在矿山井下填充中的规模化利用 . lsz.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 本项目新增3台球磨机用于二段球磨,新增一台振动筛用于二级破碎后的筛分,新增振动脱水筛用于尾砂脱水、铁精粉脱水 . rizhao.gov.cn [引用日期2026-09-29]
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最近更新:2026-09-29T12:11:43Z
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