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1、4 2 0矿物岩石地球化学通报2 6 卷增刊钒矿开发固体废物对环境的影响及处理处置探讨刘小飞，辛亮，程胜高中国地质大学环境评价研究所，武汉4 3 0 0 7 4关键词：固体废物；环境影响；钒矿钒以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工等工业部门。随着钒应用领域的不断扩大，全球钒的需求量日益增长，钒矿开发具有良好的市场前景，但钒矿开发将产生大量的固体废物，固体废物的处理处置问题一直制约着钒产业的发展。1钒矿开发固体废物的来源1 1 钒矿开发固体废物的来源钒矿开发固体废物的来源主要为两类：一类是露天采矿部分产生的剥离地表土和废石，另一类是选矿部分产生的浸取钒渣、煤渣、除尘系统收集的
2、除尘灰以及污水处理系统产生的剩余污泥等。1 1 1 采矿废土石在钒矿开采多以露天开采为主，露天开采矿山中，采剥比一般为1 ：2 1 - 4 ，最高可达到1 ：8 ，另外，矿山采出的矿石中也夹有大量的废石，一般每采1t 矿石将产出0 2 0 3t 废石。1 1 2 选矿部分固体废物选矿部分产生固体废物主要是浸取钒渣、煤渣、除尘系统收集的除尘灰以及污水处理系统产生的剩余污泥。( 1 ) 浸取钒渣。主要是浸出的残渣。一般生产1tV 2 0 5 将产生1 8 0 2 0 0t 的浸出钒渣。浸出钒渣的主要成分为原矿中的硅化物，其余成分为铁、铝、钙等物，同时含有少量的钒。( 2 ) 煤渣。对于采用了燃煤锅
3、炉的钒矿，将有煤渣的产生。( 3 ) 废水处理站所产生的污泥。采用不同的生产废水处理工艺，其剩余污泥中的污染物种类也会有差别，主要污染物是少量V ：0 ，并还有其他的重金属。现在比较成熟的提钒工艺为钠化焙烧、焙砂稀酸浸出，污泥中多含有C r 、c d 、V 等重金属元素。( 4 ) 除尘系统产生的固体废物。原矿破碎系统产生的粉尘，这些粉尘主要为原矿颗粒物，仍可作原料使用；焙烧所用窑窑尾气经尾气处理系统处理后有的固废产生，返回原料工段利用；燃料及原料堆场产生的扬尘；锅炉烟气净化除尘产生除尘灰。1 2 钒矿开发固体废物分类( 1 ) 危险废物，生产废水处理产生的污泥。污泥中多浓缩有C r 、C d
4、 、V 等重金属元素，根据国家危险废物名录( 第一批) ，属于危险废物。( 2 ) 一般工业固体废物，浸出钒渣。由于钒未列入国家危险废物浸出毒性鉴别的指标范围，尚未见到有关钒的浸出毒性试验研究及钒渣废物类型归属论述的公开报道。一般认为浸出钒渣属于一般工业固体废物，但对于具体的浸出钒渣，根据朱燕等的钒渣中钒的浸出特性论文，不排除钒渣属于危险废物的可能。采矿产生的剥离地表土和废石、锅炉产生的煤渣、除尘系统产生的固体废物也属于一般工业固体废物。2钒矿开发固体废物对环境的影响2 1 对大气环境的影响由于钒渣尾矿库以及废土石堆场中有一些细小的颗粒，在非雨季废石堆表面干化，裸露的废石堆场小颗粒易被风吹起，
5、从而造成废石颗粒的二次飞扬，对周围环境产生污染。2 2 对水环境的影响存在着废石堆场淋溶水和钒渣尾矿库渗滤液对地表水环境和地下水环境的影响。通过钒渣的浸出实验可以得到钒渣尾矿库的渗滤液的主要污染物的成分，主要为重金属离子。2 3 对生态环境的影响废石的堆存和钒渣尾矿库占用了部分土地，改变了矿区原有的地形地貌、对原有的地表植被有一定的影响。2 6 卷增刊矿物岩石地球化学通报4 2 12 4 对土壤环境的影响废石的堆存和钒渣尾矿库占用了部分土地，改变了土地利用类型，同时尾矿渣渗滤液也存在污染周边土壤环境的可能性。2 5 诱发环境地质灾害钒矿露天开采的废土石堆场、堆积钒渣的尾矿库均可能诱发环境地质灾
6、害。近年来，因矿山固体废物堆放而诱发的地质灾害时有发生。据统计，2 0世纪8 0 年代以来，我国尾矿库发生溃坝引发的泥石流灾害已有近百起。3钒矿开发固体废物处理处置对钒矿固体废物的二次开发利用，可以有效提高矿产资源的综合利用水平，既可减少固体废物的排放，既可改善矿山生态环境，又可变废为宝，充分利用资源缓解矿产资源供需矛盾，是解决我国资源环境矛盾的有效途径。3 1 作为原料回收利用除尘系统收集的除尘灰可返回原料工段作为原料回用。据有关报道，浓缩的含钒废水的浓缩剩余污泥中可以提取钒，做到资源的最大利用。3 2 用作建材原料对于采用了燃煤锅炉的钒矿，其产生煤渣的可以用于筑路。如果矿样提取浸出实验表明
7、，浸出渣不属于具有浸出毒性的危险废物，则可以将用石灰按需求量混入浸渣中运至渣场堆放，待中和熟化，渗出液p H 值呈中性后，把钒渣作建材厂原料。矿山开采产生的废石除了回填利用之外，也可以做筑路等建筑材料。3 3 用于采空区回填复垦对于露天开采工艺，采矿废石可以回填采空区，剥离的废土可用于采区退役期的复垦工作，从而可以实现良好生态的恢复。3 4 废土石堆场和钒渣尾矿库的设置对于钒矿开发产生的大量的固体废物，应专门设置废石堆场、排土场和钒渣尾矿库进行堆放。废石堆场和排土场应选择在地形坡度宽缓的低洼处堆放，由于废石之间属不紧密结构，呈自然状态堆放，在废石堆场下游适当地段修筑拦石坝，并留设排水管道，防止
8、雨水冲刷时发生泥石流，造成水土流失。鉴于钒渣中存在重金属污染物，钒渣尾矿库应采取防渗措施，从而避免对周边环境的二次污染。参考文献： 1 朱燕，贺慧琴，邓方，等钒渣中钒的浸出特性 J 环境科学与技术，2 0 0 6 ( 1 2 ) ：1 6 1 7 2 武强，刘伏昌矿山环境研究理论与实践 M 北京：地质出版社，2 0 0 5 3 王文V 2 0 5 废水渣的处理及利用 J 铁合金，2 0 0 0 ( 6 ) 4 6 4 8 4 李明立，原振雷，朱嘉伟矿山固体废物对环境的影响及综合利用探讨 J 矿产保护与利用，2 0 0 5 ( 4 ) ：3 8 4 1 5 胡塬，程胜高，安琪露天开采生态环境影响
9、识别与修复技术的探讨以崇阳露天石煤钒矿矿山开发环评为例 J 湖南环境生物职业技术学院学报，2 0 0 6 ，1 2 ( 3 ) ：2 5 2 2 5 5 6 许乃政，陶于祥，高南华金属矿山环境污染及整治对策 J 火山地质与矿产，2 0 0 1 ，2 2 ( 1 ) ：6 3 7 0 钒矿开发固体废物对环境的影响及处理处置探讨钒矿开发固体废物对环境的影响及处理处置探讨作者：刘小飞， 辛亮， 程胜高 作者单位：中国地质大学,环境评价研究所,武汉,430074本文链接：http:/ 授权使用：中北大学(zbdx)，授权号：0733d1fa-998f-4c15-be8e-9e4801650e63 下载时间：2010年12月10日
