鉄尾鉱が宝になる！鉄尾鉱の現状を知るための一文！

鉱山の採掘や鉄鋼業界の発展に伴い、選鉱後の廃棄物として鉄尾鉱の貯蔵量も増加している。統計によると、我が国の尾鉱の年間総生産量は約12億7200万トンで、そのうち、鉄尾鉱物の生産量が最も大きく、約5億2000万トンで、尾鉱の総生産量の40.9%を占めている。鉄尾鉱の資源化利用率を高めることは、既存の鉱物資源の使用圧力を下げ、廃棄物を宝に変え、国民経済の発展を促進し、鉄資源の供給と環境保護を保障する上で重要な促進意義がある。

鉄尾鉱の定義と現状

鉄尾鉱は鉄鉱石が選鉱プロセスを経て精鉄鉱を抽出した後に排出される固体廃棄物であり、鉄鉱石の加工と利用過程で発生する有価元素含有量が比較的低い部分であり、鉱山固体廃棄物の重要な構成の一つである。

統計によると、世界の尾鉱の年間累計増加量は50億～70億t、鉄尾鉱は約1/2を占めている。現在、中国とブラジルだけの鉄尾鉱の総堆積量は100億tを超えている。国内外の鉄尾鉱の処理方式は主に鉄尾鉱の再選択、尾鉱庫の堆積、植生の再開墾、鉱山の充填などがある。

近年、私たちはずっと提唱してきた「緑の水の青山は金山銀山である」という持続可能な発展理念。尾鉱汚染環境の防除、生態環境の保護と改善のために、「尾鉱汚染環境防除管理弁法」は2022年3月15日に生態環境部の2022年第2回部務会議で審議・採択され、現在正式に公布され、2022年7月1日から施行される。

鉄尾鉱の化学及び鉱物組成

鉄尾鉱の化学成分は主にケイ素、アルミニウム、鉄、カルシウム、マグネシウムの酸化物を主とし、また少量のリン、硫黄を含む。産地によって鉄尾鉱の化学成分は大きく変化する。研究によると、現在国内外の典型的な鉄尾鉱の主要化学成分は大体以下の通りである：

Fe 2 O 3の含有量は一般的に6%〜17%であり、少数は20%以上に達し、

SiO 2含有量は一般的に30%〜80%であり、少数は20%以下であり、そのうち、高珪素鉄尾鉱中のSiO 2含有量は一般的に60%以上である、

Al 2 O 3の含有量は一般的に1%〜13%であり、少数は45%に達し、

MgO含有量は一般的に1%〜14%である、

CaO含有量は一般的に1%〜18%であり、少数は30%に達し、その中の高珪素鉄尾鉱中のCaO含有量は5%以下で低い。

鉄尾鉱の応用

科学技術の進歩に伴い、鉄尾鉱の総合利用効率は絶えず向上している。資源節約型、環境にやさしい社会を建設し、グリーン鉱山の目標を実現するためには、鉄尾鉱の総合利用はより深く研究する必要がある。現在の鉄尾鉱の総合利用方向は主に鉄尾鉱中の有価成分の回収、採空区の充填、肥料と土壌改良剤の製造、コンクリートと路盤材料の製造及び建築材料の製造などである。

鉄尾鉱の有価成分の回収技術

鉄尾鉱中の鉄、リン、チタンなどの元素を回収する。

鉄尾鉱を採空区充填材とする

鉱山採掘は大量の採空区を形成し、その存在は周辺の建築及び採鉱作業の正常な展開に深刻な安全上の危険性をもたらし、鉄尾鉱を採空区の充填材として利用し、鉄尾鉱の大量堆積による土地の浪費とそれによる環境問題を解決した。

鉄尾鉱肥料及びその土壌改良剤

鉄尾鉱には植物の成長に必要な鉄、亜鉛、銅、モリブデン、リンなどの微量元素が含まれており、鉄尾鉱を利用して磁化肥料を作製することで、土壌を改良し、土地の肥力を高めることができる。
鉄尾鉱路基材

セメントを用いて鉄尾鉱を路盤充填用に改良し、セメントの添加は鉄尾鉱の水安定性、無側限耐圧強度、局所圧入変形に抵抗する能力を高めることができることを発見した。

鉄尾鉱建築材料

鉄尾鉱はその主要な鉱物成分が天然砂と似ているため、鉄尾鉱コンクリート、鉄尾鉱製煉瓦、鉄尾鉱保温壁材の製造に広く応用されている 、鉄尾鉱は微結晶ガラスなどの建築材料を調製し、鉄尾鉱の大量堆積による環境汚染、土地浪費などの問題を緩和することができるだけでなく、その上一部の原材料を代替し、生産コストを節約した。

銅尾鉱におけるX線回折の応用

グリーン鉱山と持続可能な発展観の浸透に伴い、鉄尾鉱の回収・再利用にも注目が集まっており、鉄尾鉱の資源化利用は生態文明建設にとって重要な意義を持っている・鉄尾鉱の回収利用は、大量堆積による環境汚染や土地浪費などの問題を解決しただけでなく、その潜在利用価値を掘り起こし、宝に変えた。

波音映りポータブルX線回折計（地球化学版）は、波音科学が鉱物現場の物相分析のために開発した携帯型X線回折装置である。その融合、XRD、XRFとコンピュータソフトウェアなどの多くの技術は、鉱物サンプルに対して主要な物相定性、定量分析、結晶構造分析、材料構造分析及び結晶度測定を迅速に行うことができ、テスト速度が速く、サンプル製造が簡単で、精度が高いなどの利点がある。