图1 尾矿库坝现场照片

铁尾矿变废为宝的重要性不言而喻。首先，提高铁尾矿的资源化利用率，能够显著降低对现有矿产资源的使用压力。在铁矿石资源日益枯竭的背景下，合理开发尾矿中的潜在资源，对于延长矿产资源的寿命、保障国家资源安全具有重要意义。

其次，铁尾矿的资源化利用有助于促进国民经济的发展。通过技术创新和产业升级，将尾矿转化为有价值的资源，可以带动相关产业链的发展，创造更多的就业机会和经济效益。这不仅有助于提升国家的综合实力，还能为人民群众带来实实在在的利益。

再者，铁尾矿的合理利用对于保障铁资源供应也具有重要意义。随着全球铁矿石市场的竞争加剧，铁资源的稳定供应成为了国家经济发展的关键因素之一。通过提高尾矿中铁元素的回收率，可以有效增加铁资源的供应量，从而确保国家经济发展的能源需求。

一、铁尾矿的现状与问题

（一）铁尾矿的产量与堆存量

随着矿山的持续开采和钢铁行业的蓬勃发展，铁尾矿的产量与堆存量呈现出不断增长的态势。我国作为世界上最大的铁矿石生产和消费国之一，铁尾矿的年产生量尤为巨大，占据了尾矿总产生量的相当比例。这些尾矿的堆积不仅占用了大量的土地资源，而且给环境管理和资源再利用带来了巨大挑战。

（二）铁尾矿对环境的危害

铁尾矿的大量堆积不仅是一个空间占用问题，更是一个严重的环境问题。尾矿中含有多种重金属元素，这些元素在特定的环境条件下可能通过地表径流、地下径流以及大气扬尘等方式释放和迁移。地表径流可以将尾矿中的有害物质带入周围的水体，污染水源；地下径流则可能导致地下水层的污染，影响地下水的质量和安全性。此外，尾矿堆场在大风天气下容易产生扬尘，这些扬尘不仅影响空气质量，还可能通过呼吸作用对人体健康造成危害。

更重要的是，尾矿中的重金属元素一旦进入生态系统，将对植被、土壤等造成长期而深远的污染。重金属在土壤中的积累会改变土壤的理化性质，影响植物的生长发育，甚至通过食物链进入人体，对人体健康构成潜在威胁。同时，尾矿堆场的稳定性问题也不容忽视，一旦发生滑坡、泥石流等自然灾害，将对周边居民的生命财产安全造成严重威胁。

二、铁尾矿变废为宝的途径与方法

（一）铁尾矿再选技术

1.再选技术的原理与方法

铁尾矿再选技术是通过采用物理、化学或生物方法，对铁尾矿进行深度处理，以回收其中有价值的矿物的一种先进技术。这些技术主要包括磁选法、重选法、浮选法和组合工艺等。磁选法利用矿物的磁性差异进行分离；重选法则依据矿物密度的不同进行分选；浮选法则是通过添加浮选药剂，使目标矿物与气泡结合并上浮至水面，从而实现分离；组合工艺则是根据具体矿物特性，将上述方法优化组合，以达到最佳的分选效果。

图2 铁尾矿再选工艺

2.再选技术的经济效益与环境效益

通过铁尾矿再选技术，不仅可以有效地回收尾矿中的有价矿物，降低矿产资源的开采成本，提高资源利用率，还能在再选过程中使产生的废物得到有效处理，减少环境治理成本。此外，再选技术的实施还能有效减少尾矿的堆积量，降低对土地资源的占用，减轻对环境的污染压力，实现经济效益与环境效益的双赢。

图3 铁尾矿再选中的环保与生态恢复

（二）铁尾矿在建筑材料领域的应用

1.铁尾矿制备建筑材料的可行性

铁尾矿的化学成分与许多建筑材料的化学成分相似，因此具有作为建筑原材料的潜质。通过科学配比和工艺处理，铁尾矿可以转化为性能优良的建筑材料，既解决了尾矿处理问题，又拓宽了建筑材料的来源。

2.铁尾矿在建筑材料中的具体应用

铁尾矿在建筑材料领域的应用十分广泛，包括制作铁尾矿混凝土、铁尾矿制砖、铁尾矿保温墙体材料以及铁尾矿制备微晶玻璃等。这些铁尾矿建筑材料不仅性能稳定，而且具有良好的环保性能，能够满足不同建筑领域的需求。

3.铁尾矿建筑材料的市场前景与经济效益

铁尾矿建筑材料的市场前景广阔，不仅能够缓解铁尾矿大量堆积而造成的环境污染、土地浪费等问题，还能代替部分传统建筑材料，节约生产成本。随着人们对环保意识的增强和政府对环保政策的支持，铁尾矿建筑材料的市场需求将持续增长，带来显著的经济效益和社会效益。

（三）铁尾矿在其他领域的应用

1.铁尾矿在土壤改良与肥料中的应用

铁尾矿中的某些成分具有改良土壤、提高土壤肥力的潜力。通过科学处理，可以将铁尾矿转化为土壤改良剂或肥料添加剂，改善土壤结构，提高土壤肥力，促进作物生长。

2.铁尾矿在矿山填充与路基材料中的应用

铁尾矿还可以作为矿山填充材料，用于提高矿山的稳定性。同时，经过改良的铁尾矿也可以用于路基填筑，提高路基的承载力和稳定性。这种应用方式不仅解决了尾矿处理问题，还节约了其他填充材料的成本，具有良好的经济效益和社会效益。

三、铁尾矿变废为宝的成功案例

（一）国内外成功案例介绍

1.国内案例

四川攀枝花银江水电站是国内铁尾矿资源化利用的成功案例之一。攀枝花地区拥有全国最大的钒钛磁铁矿，但同时也面临着尾矿堆积的严重问题。银江水电站在建设过程中，创新性地采用了铁尾矿作为主要骨料来建造大坝主体混凝土。这一举措不仅解决了尾矿堆积问题，还降低了大坝建设成本，提高了大坝的综合性能。据统计，银江水电站大坝主体以铁尾矿为骨料的结构混凝土使用量接近3万吨，首次实现了大规模“尾矿筑坝”。这一成功案例为水利工程探索了一条可行的“固废再利用”绿色发展之路。

2.国外案例

在国外，铁尾矿资源化利用的成功模式通常包括铁尾矿再选、尾矿制备建筑材料、尾矿填充与生态恢复等。一些国家通过先进的物理、化学或生物方法，对铁尾矿进行再选，回收其中有价值的矿物。同时，他们还将铁尾矿用于制备各种建筑材料，如混凝土、砖块等，以减少对传统原材料的依赖。此外，尾矿填充与生态恢复也是国外铁尾矿资源化利用的重要手段，通过填充废弃矿坑和恢复生态环境，实现了尾矿的有效利用和环境的可持续发展。

（二）案例分析与评价

1.四川攀枝花银江水电站尾矿筑坝案例分析

技术效益：银江水电站通过采用铁尾矿作为主要骨料来建造大坝主体混凝土，实现了尾矿的有效利用。这一技术不仅解决了尾矿堆积问题，还提高了大坝的综合性能。长江科学院建筑材料团队经过长期研究，找到了既能克服铁尾矿缺点又能发扬其优点的混凝土配比，使得以铁尾矿为主要骨料的混凝土各项性能均达到大坝的设计要求。

经济效益：银江水电站尾矿筑坝的成功实施，降低了大坝建设成本。铁尾矿作为骨料的使用，减少了对传统原材料的依赖，从而节约了生产成本。同时，这一举措还带动了当地相关产业的发展，如尾矿处理、建筑材料生产等。

环境效益：银江水电站尾矿筑坝的成功实施，对当地环境产生了积极影响。通过利用尾矿作为建筑材料，减少了尾矿的堆积量，降低了对环境的污染。同时，大坝的建设还改善了当地的水资源利用状况，提高了水资源的利用效率。

2.综合评价

四川攀枝花银江水电站尾矿筑坝的成功案例，展示了铁尾矿资源化利用的巨大潜力和广阔前景。通过技术创新和综合利用，铁尾矿不仅可以变废为宝，还可以实现经济、社会和环境的协调发展。这一成功案例为国内外其他地区的铁尾矿资源化利用提供了有益的借鉴和启示。同时，我们也应该看到，铁尾矿资源化利用仍面临诸多挑战和问题，如技术瓶颈、资金投入、政策支持等。因此，我们需要进一步加强技术研发和政策引导，推动铁尾矿资源化利用的深入发展。

四、铁尾矿变废为宝的挑战与对策

（一）技术挑战

铁尾矿的粒度细与共生关系复杂：铁尾矿的粒度通常较细，且其中的矿物共生关系复杂，这使得尾矿的再选难度大大增加。细粒度的尾矿在选矿过程中难以有效分离，而复杂的共生关系则可能导致有用矿物与脉石矿物紧密嵌布，难以通过常规的选矿方法实现有效回收。

铁尾矿建筑材料的性能提升：虽然铁尾矿可以用作建筑材料的原料，但其性能往往受到尾矿成分、粒度等因素的影响。如何进一步提升铁尾矿建筑材料的性能，以满足不同领域对建筑材料的需求，是当前面临的一大技术挑战。

（二）对策与建议

铁尾矿再选技术的研发：针对铁尾矿粒度细、共生关系复杂的特点，应加大再选技术的研发力度。通过研发新的选矿工艺和设备，提高尾矿中有用矿物的回收率。例如，可以采用强磁选、浮选及重-磁-浮联合流程等多种技术手段，对尾矿进行高效分离和回收。同时，还应加强对尾矿中有价元素的综合回收利用研究，以实现尾矿资源的高值化利用。

铁尾矿建筑材料的研发与应用：为了提升铁尾矿建筑材料的性能，应加强相关研发工作。通过优化尾矿的配比和制备工艺，开发出性能优越、应用范围广泛的铁尾矿建筑材料。例如，可以利用铁尾矿制备高性能混凝土、保温隔热隔声板等新型建筑材料。同时，还应积极拓展铁尾矿建筑材料的应用领域，如将其用于道路建设、城市绿化等领域，以推动铁尾矿的广泛应用。

相关政策法规：为了鼓励企业积极参与铁尾矿的综合利用，政府应完善相关政策法规。例如，政府还可以建立尾矿综合利用的示范项目和产业基地，以推动铁尾矿综合利用技术的推广和应用。

产学研用合作：为了加快铁尾矿综合利用技术的研发和应用进程，应推动产学研用合作。通过加强高校、科研机构、企业和政府之间的合作与交流，共同开展尾矿综合利用技术的研发和推广工作。这不仅可以提高尾矿综合利用技术的创新能力和水平，还可以促进尾矿综合利用产业的快速发展。

图11 铁尾矿重选-磁选联合工艺

五、结论与展望

（一）结论

铁尾矿作为矿业生产过程中产生的废弃物，长期以来被视为环境的负担。然而，随着人们对资源循环利用认识的加深和科技的进步，铁尾矿的变废为宝已成为可能，并取得了显著的成就。

铁尾矿的变废为宝不仅有助于缓解资源短缺问题，还能有效减少环境污染。通过先进的选矿技术和综合利用手段，铁尾矿中的有用成分得以回收，转化为各种高附加值的产品，如建筑材料、陶瓷原料、化工原料等。这不仅提高了资源的利用效率，还降低了对原生矿产资源的开采压力，有助于保护生态环境。

同时，铁尾矿的综合利用也带动了相关产业的发展，创造了新的经济增长点。政府和企业对铁尾矿综合利用的重视和投入，促进了相关技术的研发和应用，推动了产业结构的优化升级。

（二）展望

展望未来，随着科技的进步和政策的推动，铁尾矿的综合利用将呈现出更加广泛和深入的发展趋势。

一方面，随着科技的不断发展，新的选矿技术和综合利用手段将不断涌现，使得铁尾矿中有用成分的回收率和利用率得到进一步提高。同时，新型建筑材料、环保材料等领域的快速发展，也将为铁尾矿的综合利用提供更多的应用场景和市场机会。

另一方面，政府将继续加大对铁尾矿综合利用的政策支持力度，出台更加优惠的税收、资金补贴等激励措施，鼓励企业积极参与铁尾矿的综合利用。同时，加强监管力度，确保铁尾矿的综合利用过程符合环保要求，实现经济效益和生态效益的双赢。

因此，我们有理由相信，在未来的发展中，铁尾矿将真正实现变废为宝，为我国的经济社会发展做出更大的贡献。通过持续的技术创新和产业升级，铁尾矿的综合利用将成为推动资源节约型、环境友好型社会建设的重要力量。（苏志军 高维度地质科技）