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年度专栏 |
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1．尾矿是优质的水泥原料
我国盛产铜铅锌等金属矿，每年采选要排出1.6～2亿吨尾矿，堆掉土地5～6万亩。尾矿是经矿山开采、运输、破碎、选矿、排渣输送，建库储存等多项含有很高劳动价值量工艺运作过程的最终产物，原矿经选矿后80％作为废渣而废弃，这不仅浪费资源，也浪费人力价值。更值得注意的是尾矿每年雨季都会大量流泄，严重污染江河环境。如浙江诸暨市铜铅锌尾矿正好污染该市主要主饮水源(浦阳江)上游，几十万人饮水被迫改用几十公里外的陈蔡水库；很多矿的尾矿储存在水系的源头和支头，影响着人们的生活。水泥制造给人类创造美好生活，但也破坏人类自身生存的土地资源；2005年我国生产水泥10.6亿吨，用黏土原料约2亿吨，相当于破坏6～8万亩土地；我国是人口大国，由于过度垦植养植土地沙化、水土流失、建设用地扩大等，使土地面积加速减少，已经成为潜在危机。如果改用尾矿代黏土、发挥尾矿的优势，化两害为一利、相辅相成一举多得：利用尾矿节省土地，提高资源利用率、延伸尾矿内涵的劳动价值量；促进水泥工业由破坏环境转化为环保产业；成为实现两大工业可持续发展的重要措施。
分析尾矿的本质是铜、铅、锌、锡、锑、银…等金属硫化矿床选矿排出的废渣(也叫尾沙)。这些矿床地质上是中酸性岩浆岩结晶后期泄溢出富含金属元素的热液侵入到母岩(岩浆岩、沉积岩、变质岩)中经交代、同化、析晶等化学反应形成热液变质矿床。地质成因表明：经过两次造岩能量运动，它集储着比上一次造岩能量运动形成的岩浆岩、沉积岩，具有更高的潜在能量及更多的能量矿物；富含化学元素的热液侵入贯穿母岩中，经Si、Ca、Fe、Al、Mg、K、Na……的交代和熔融，岩石的矿物组成复杂，因而形成岩石结构力变弱、矿物分解点熔点变低、Si-O结构变简单。这就决定了尾矿是具有地质潜在能高、易烧性好的水泥原料。
2．尾矿的矿物组成及其特性
2.1尾矿的矿物组成
由于它形成原因，矿物组成复杂，各地均不一样，但一般总有以下一些矿物。尾矿矿物组成见表1。
表1 金属尾矿的主要矿物组成
母岩类矿物
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变质新生矿物
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稳定矿物
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不稳定矿物
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不稳定矿物（低分解点、低熔点矿物及富氧矿物）
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极不稳定物
(能量矿物)
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矿化剂矿物
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石英SiO2
云母
K(Mg、Fe)3[AlSi3O10](OH)
高岭石Al4[Si4O10](OH)8
长石：
钾长石：K[AlSi308]
钠长石：Na[AlSi308]
钙长石：Ca[A12Si2O8]
其它稳定矿物
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方解石CaCO3
辉石
角闪石
橄榄石
(Mg，Fe2+)2[SiO4]
石榴石
Ca3Al2[SiO4]3
其它不稳定矿物
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辉 辉石：Ca（Mg·Fe2+·Fe3+·Ti·Al）[(AlSi)2O6]
角闪石：Ca3NO3O(Mg·Fe2+)(Al·Fe3+)[Si·A]4O11](OH)2
阳起石：Ca2(MgFe2+)5(OH)2
红柱石：Al[SiO4]O
绿帘石：Ca2Fe3+Al2[Si2O7]O(OH)
绿柱石：Be3Al2[Si6O18]
十字石：Fe3Al3[SiO4]O7(OH)
电器石：(Na，Ca)(Mg·Fe·Li·Al)3
——Al6[Si6O18][BO3]3(OH·F)4
石榴石橄榄石等
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黄铁矿FeS2
磁黄铁矿FeS
黄铜矿CuFeS2
闪锌矿ZnS
方铅矿PbS
锑、镍、钼、
金、银等硫
化矿物
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石膏CaS04
重晶石BaS04
毒重石BaC03
萤石CaF2
钒矿V2O5
(含钒云母)
磷矿P2O5
……等其它盐类矿物
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表1母岩中不稳定矿物与新生矿物中的不稳定矿物是有区别的：新生变质矿物有一些金属元素交代或固溶到里面，成分更复杂，变得更不稳定。
2.2尾矿的基本特点
从表l中可以分析出以下几点特性：
(1)矿物组成复杂，不稳定矿物多，因此带来岩矿的结构力弱，矿物分解点、熔点低。
(2)金属硫化矿物多，硫氧化可释放能量；还有变价金属矿物低价位氧化到高位释放热量，所以潜能高。
(3)变质交代形成的矿物，成分复杂，不稳定性大，因而成分元素的活性度大。
(4)富氧矿物多，例如：
十字石Fe2Al3[SiO4]3O7(OH)
绿帘石Ca2Fe3+A12[SiO3][SiO4]O(OH)等
有较多的富氧矿物，有高温分解放氧的特性
(5)硅酸盐矿物中，Si-O结构比黏土、沉积岩、岩浆岩中硅酸盐矿物简易结聚。
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