无废矿山：粉磨制砂、填井种花，矿山最后的馈赠！

我国是世界第三大矿业大国，已发现矿产资源173种，包括金、银、铜、铁、P、S等矿产资源。但在矿物开采和选矿过程中，会产生大量废料，这些废料统称为矿山固体废弃物，简称矿山固废。其中矿山开采过程剥离出的围岩一般称为废石；采得的矿石经过洗选提炼后剩下的就是尾矿。

河北邯郸某尾矿库，图片来源：自拍

据统计，我国非煤矿山开采每年产生约40亿吨废石，历史累积堆存量超过700亿吨；尾矿每年产生13.6亿，累计堆积量超过250亿吨。不论废石还是尾矿，一般都是堆存处理，形成一座座废石场和尾矿库。我国矿山开发破环的土地资源中，固废堆存占用土地面积高达42%，仅有一半的面积可用于办公、生产、仓储和运输。平均每堆存1吨矿山固废需要占大约670平方米土地，相当于1.6个标准篮球场。另外这些堆积的固体废弃物还是重要的地质灾害危险源和环境保护污染源，2008年太钢集团尖山铁矿排土场滑坡造成45人死亡，1人受伤；9月襄汾塔矿业尾矿库溃坝导致277人死亡；2015年深圳某排土场滑坡有73人死亡，4人失踪；2022年5月三明市万源矿业尾矿库内部斜槽发生塌方，引发尾矿库的硫铁矿废渣发生泄漏，污染流域有10多公里，涉及9个行政村，良田10万余亩。

国内外较大影响事故及后果，图片来源：文献

随着国民环保意义不断增强，尾矿、废石等这些大宗矿山固废逐渐被引起关注。我国1995年颁布的《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》和2008年颁布的《中华人民共和国循环经济促进法》提出对“煤矸石、尾矿、废石”的综合利用；2011年国家发改委出台《大宗工业固体废弃物综合利用“十二五”规划》提出加强矿山固废管理和资源化利用，发展“资源节约型、安全环保型、矿地和谐型矿山”绿色矿业。政策铺路、经济导向，各地企业也纷纷布局矿山固废的综合处理行业，固废综合利用水平逐年提高。据不完全统计，2022年我国尾矿综合利用量达4.5亿吨，尾矿综合利用率增长至32.9%，而2011年尾矿综合利用率仅有17%。

如此多的矿山固废，能做什么？这是当前所有矿山企业头疼的问题。

• 充填材料：矿产在开采时，无论是露天矿还是深井采矿会产生大量矿坑或矿洞，造成严重生态破坏和安全隐患。因此，以矿山固废回填几乎是成本最小的处置方式，也是当前尾矿废石等矿山固废应用最多的场景，真正做到矿山固废从哪儿来到哪儿去。已经完成的或在建的项目有云南金沙公司因民铜矿、云南保山核桃坪铅锌矿、新疆阿希金矿、贵州开阳磷矿、安徽铜陵有色冬瓜山铜矿等。建筑材料：砂石骨料是建筑行业中应用最多的材料，但由于长期对天然砂石的开采，而大量尾矿废石与天然砂石骨料组分近似，因此以矿山固废制备机制骨料，可实现对天然砂石的替代，摆脱对天然砂石的以来。2019年，承德市与北京市住建委签署《绿色砂石骨料基地建设合作备忘录》，全面推进尾矿和废石的综合利用开发，共同建设绿色砂石骨料基地，为北京工程建设提供保障。除砂石之外，矿山固废还可用于制备陶瓷板材、便道砖等多种建筑制品，建筑材料已经成为矿山固废最重要的应用领域。

承德某砂石生产企业，图片来源：自拍

• 有价元素提取：在矿产开发过程中，由于工艺和设备限制，很多尾矿中依旧含有可观的铁、铅、锌、铝、镁、金、银等有价元素和石英、云母、硫铁矿等有用矿物，具有很高的综合利用的价值。金矿尾矿中的含金量一般为0.2~0.6克每吨，以当前可选黄金尾矿总堆存量5亿吨计算，其中尚含黄金300吨；另外铜矿尾矿含铜0.02%~0.1%；铅锌矿尾矿含铅锌0.2%~0.5%……总的来说，要想吃干榨净矿山固废，有价元素提取是第一步。
• 农业应用：我国是农业大国，农田经过数百上千年的耕作种植，土壤中原始有用矿物质的含量越来越少，因此需要各种“肥”的补充。其中矿山固废中含有硅、锌、硼、铁、磷、钒、钼等元素，是维持某些植物生长和发育所需元素，被认为是植物生长的“维生素”，因此这些废弃物经过处理改性后当作肥料使用，可以涵养土地，培肥地力，使作物健康生长，产量大幅增长。

承德某矿山企业利用尾矿固废种植千亩菊园，图片来源：自拍

世界上工业发达的国家已把无废矿山作为矿山的开发目标，把尾矿和废石的综合利用程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。在矿产资源日趋枯竭、贫化的今天，矿山固废是矿山给予我们最后的资源馈赠。

[i] 《2023年中国自然资源公报》

[ii] 矿山废石制备砂石骨料的现状研究综述.张晓刚;宋少民;刘枫;刘娟红;吴瑞东.粉煤灰综合利用.2023(06)

[iii] 《2021-2022年大宗工业固体废弃物综合利用产业发展报告》

[iv] 矿山固体废弃物综合利用相关法律及政策梳理.蒋瑛;刘婷;朱远乐.现代矿业.2022(11)

[v] 《2024年中国尾矿综合利用行业深度研究报告》

[vi] 施灿海,刘明生,程立家,蓝蓉.尾矿综合利用研究进展及工程实践[J].中国矿业,2024,33(02):107-114.

[vii] 承德市人民政府 本市要闻 京承两地签署绿色砂石骨料基地建设合作备忘录

作者：崔彦发，河北省固废建材化利用科学与技术重点实验室，从事固废综合利用技术开发和先进材料研究