前言
　　一個時期以來，我國因宏觀失控，在利益的驅(qū)動下反復(fù)出現(xiàn)石墨礦山一哄而上、亂采濫挖的現(xiàn)象，形成了行業(yè)競爭混亂的局面。據(jù)統(tǒng)計，目前我國大大小的石墨生產(chǎn)企業(yè)有300家之多，鱗片石墨生產(chǎn)能力達到35t/a，遠遠超過了25t/a的市場需求。
　　石墨礦的無序開發(fā)，不僅造成了資源的巨大浪費，同時帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題[2]，一是多數(shù)企業(yè)沒有尾礦庫，有的礦山將含有氫氟酸、氟化物、無機鹽、油脂的尾礦漿隨意排放進河流，甚至流向耕地，有的礦以排土長的形式對方尾礦，占用并污染耕地，造成滑坡事故時有發(fā)生；二是很多企業(yè)把含有大量氫氟酸、氟化物、無機鹽、油脂和顆粒懸浮物的肥水不經(jīng)處理隨意排放；三是將含so2、co2及顆粒懸浮物的廢氣不經(jīng)處理隨意排空。嚴(yán)重的環(huán)境污染，生態(tài)惡化給周圍群眾的生命和財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅，木屑礦山已被迫關(guān)閉。環(huán)境問題使行業(yè)限于生存和發(fā)展的雙重危機，解決礦山的環(huán)境污染迫在眉睫。
　　
　　1、尾礦的污染及治理
　　按照目前35t/a的鱗片石墨生產(chǎn)能力計算，全國石墨礦的尾礦排放量超過350t/a。在眾多的礦山中只有少數(shù)選礦廠建立了尾礦庫，因此尾礦的亂排、亂堆有一定普遍性，由此帶來的環(huán)境污染和安全隱患相當(dāng)嚴(yán)重。
　　1. 1 尾礦的組成
　　我國晶質(zhì)石墨礦石種比較多，但尾礦的礦物組成基本為石英、長石、方解石、白云石、透輝石、透閃石、矽線石、石墨、云母、絹云母、白云母、黑云母、綠泥石、綠簾石、高嶺土、蒙托石等造巖礦物和少量可綜合回收的金紅石、鈦鐵礦、磷灰石、鋯石等伴生礦物。尾礦的粒度分布比較規(guī)范，粒度范圍在 0~0.4mm，以粗粒為主。
　　1. 2 尾礦污染的防治
　　傳統(tǒng)的尾礦處理方式是建立尾礦庫或?qū)嵭形驳V充填。 尾礦庫不僅可以通過復(fù)墾復(fù)植被，而且可以部分實現(xiàn)選礦廢水處理和回水。尾礦庫是石墨選礦廠的基本設(shè)施。
　　從發(fā)展的角度看，變尾礦為“二次”資源，實現(xiàn)無尾礦化生產(chǎn)是石墨礦山實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。廢棄的尾礦，經(jīng)歷了開采、運輸和加工，具有“ 自由能”和“比表面能”。一方面可以較低的成本回收其中的有價礦物（如石墨中的伴生的金紅石、鈦鐵礦、云母等），另一方面可把他們整體轉(zhuǎn)化為材料。眾所周知，大多數(shù)非金屬材料是由多種天然硅酸鹽等礦物固化得到。而用尾礦作為原料，省去了礦物原料的開采、破碎、粉磨等作業(yè)，簡化了工藝，降低了成本，還可以節(jié)約其他的礦物資源，使環(huán)境保護與尾礦利用一舉兩得。
　　近年來科技工作者在石墨尾礦的綜合利用方面開展了大量的研究工作，并取得一定成效。房建果等人把山東某地的石墨尾礦粗細搭配，加入6%的水泥固化，用作高速公路的路基層，取得了良好的效果[4]；白志民等人研究了石墨尾礦制備燒結(jié)磚的可行性，采用粗細搭配，全尾礦半干壓制，在 1040~1060℃的溫度范圍內(nèi)燒結(jié)，制備出了性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的空心磚。楊中喜等人采用全尾礦膠凝固化的方法，在尾礦中加入8% 的膠凝劑，制備出了完全符合JC422—91標(biāo)準(zhǔn)的免燒磚。以上研究為石墨尾礦向筑路材料和墻體材料的整體轉(zhuǎn)化，進行了有益嘗試。隨著全國公路村村通工程的開展和小城鎮(zhèn)建設(shè)速度的加快，石墨尾礦作為區(qū)域性墻體和筑路材料有良好的發(fā)展前景。
　　李洪君等以柳毛石墨礦選礦尾砂為原料生產(chǎn)復(fù)合型保護渣，保護渣配方（Wt%）：尾礦65-85，大理巖10-30，酸化石墨2-8，螢石 5-25，固體水玻璃5-20，粉狀石墨5-25[7]。用尾礦砂生產(chǎn)復(fù)合型保護渣，減輕了尾礦處理負擔(dān)，并為保護渣的開發(fā)利用提供了新的原料來源。
　　李洪君、王立平等人進行了柳毛石墨礦尾礦為原料生產(chǎn)白炭黑的研究。將石墨尾礦磨到-200目后，采用沉淀法生產(chǎn)出了合格的白炭黑，突破了長期以來以硅酸鈉為原料生產(chǎn)白炭黑的做法，為石墨尾礦的綜合利用提供了一條新的途徑。
　　1. 3 尾礦資源化利用存在的主要問題和對策
　　將石墨尾礦用作高速公路基層，既消化了大量的尾礦，又解決了道路建設(shè)的材料短缺，是一條很好的尾礦利用途徑，但受到道路建設(shè)區(qū)域、運輸、筑路成本等諸多因素的制約；利用石墨尾礦生產(chǎn)墻體材料，雖然達到國家相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，但所得產(chǎn)品規(guī)格小、密度大，屬于低檔次的產(chǎn)品，推廣應(yīng)用比較困難；而尾礦做生產(chǎn)白炭黑和保護渣原料的應(yīng)用也還存在很多問題亟待解決。
　　尾礦綜合利用是非常復(fù)雜的問題。要真正實現(xiàn)尾礦的資源化，一是采用更先進的技術(shù)提高產(chǎn)品檔次；二是要在經(jīng)濟上有利可圖。這就要求尾礦綜合利用研究者突破現(xiàn)有材料生產(chǎn)工藝的約束，在從份研究尾礦的特點的基礎(chǔ)上進行特色開發(fā)，提高產(chǎn)品檔次，例如：尾礦成分主要是硅酸鹽造巖礦物，而大多數(shù)無機非金屬材料由骨料（石英）、溶劑（長石、透輝巖、透閃石、矽線石）和結(jié)合劑（綠泥石、綠簾石、高嶺土蒙托石）三類組成，與尾礦的組成基本一致，這就為以尾礦為原料開發(fā)建陶、微晶玻璃、滲水磚等中、高檔產(chǎn)品創(chuàng)造了條件。
　　2、廢水污染及其防治
　　石墨礦山使用水大戶，廢水的主要污染物為氫氟酸，F(xiàn)-, Na+, Cl- 等離子、無機鹽以及顆粒懸浮物和少量輕油。進行污水處理，在節(jié)約水資源、保護環(huán)境方面意義重大，而且也有很大的經(jīng)濟效益。
　　2. 1 選礦廠廢水及其防治
　　石墨礦石選礦的用水（包括工藝用水和輔助用水）在10m3/t礦石，全國石墨礦山的選礦用水量達到3500萬m3/a左右。選礦廠廢水的污染物主要是選礦過程中添加的萜稀醇、輕油、石灰和顆粒懸浮物。
　　選礦廢水的處理相對簡單，通過濃縮沉降和尾礦沉降及處理可以達到污水治理和回水再用的目的。
　　3. 2 高碳石墨生產(chǎn)過程中的廢水污染防治
　　國內(nèi)高碳石墨生產(chǎn)主要采用苛性鈉熔融法和氫氟酸溶解法。高碳石墨生產(chǎn)的單位產(chǎn)品藥劑消耗量大、排污量大，是造成礦山水污染的重要因素。
　　苛性鈉熔融法每處理1t石墨浮選精礦需要NaOH450~500kg,用水量為50m3/t產(chǎn)品。高發(fā)藥及消耗量大，排污量大，廢水中的主要污染物是鹽及顆粒懸浮物。
　　含鹽廢水的處理方法很多，現(xiàn)在普遍采用的是生物處理方法。青島石墨股份有限公司用該法處理高鹽分廢水，取得很好的效果，達到處理水的循環(huán)再用要求。
　　氫氟酸溶解法的用水在30m3/t產(chǎn)品，廢水中的主要污染物是氫氟酸、可溶性氟化物、氟硅酸鹽和顆粒懸浮物。該法污水排放量大，含氟濃度高，必須進行徹底治理。
　　國內(nèi)外含氟廢水的處理方法種類很多，主要有化學(xué)沉淀法、吸附法、絮凝沉降法、電凝聚法、離子交換樹脂法、反滲透法、液膜法、電滲析法等。常用的方法是化學(xué)沉淀法、吸附法和絮凝沉降法。在含氟水的各種處理方法中，目前最有效、最可行的方法是絮凝法。它可以利用化學(xué)沉淀法的設(shè)備進行廢水處理，在不增加成本的情況下，大大加快處理速度，改善水質(zhì)。該法能否用在高碳石墨生產(chǎn)廢水處理，還要根據(jù)含氟廢水的性質(zhì)、含氟濃度、處理要求程度以及藥劑來源綜合考慮，通過實驗來決定。
　　作者曾對石墨浮選精礦的組成進行了研究，認為經(jīng)過多段研磨和精選的石墨浮選精礦品位不高，主要是原因選別過程的機械夾雜和鱗片石墨的邊緣吸附，而不是單體解離度不夠?？刂聘∵x條件將浮選精礦品位一次再選可使精礦品位達到98%，而現(xiàn)行的生產(chǎn)廠家采用攪拌磨加強礦漿分散，使浮選發(fā)品位達到 95%左右也證實了這一點?？梢哉f在品位為90%左右的石墨浮選精礦中，機械夾雜在7%左右，邊緣吸附的雜質(zhì)離子約為3%。這樣就可以用物理選礦的方法將浮選石墨精礦品位提高到97%左右，然后再用活性物質(zhì)脫除石墨鱗片邊緣吸附的在雜質(zhì)，進一步提高石墨品位99%。因此可以新的技術(shù)取代原有工藝，從源頭上解決高碳石墨生產(chǎn)中的廢水污染問題，并可大幅度降低成本。
　　2. 3 可膨脹石墨生產(chǎn)過程中的廢水治理
　　目前國內(nèi)可膨脹石墨生產(chǎn)主要采用化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法，插層劑以硫酸為主。電化法在插層過程中的硫酸溶液可以循環(huán)使用，插層后可膨脹石墨表面的硫酸濃度低，洗滌用水量相對較小；化學(xué)氧化法插層后可膨脹石墨表面的硫酸面濃度較高，洗滌用水量相對較大。兩者廢水的主要污染物均為廢硫酸和少量的無機鹽及顆粒懸浮物。廢水均可中和、沉淀的方法進行處理。
　　3、廢氣污染及防治
　　3. 1 廢氣來源
　　石墨礦山的廢氣主要來源有兩個方面，一是干式作業(yè)（如破碎、干燥、鱗片分級、包裝等作業(yè)）中，石墨和粉塵顆粒在風(fēng)的作用下擴散；二是來自濕式作業(yè)中礦漿的跑、冒、滴、漏（如浮選、脫水、過濾等作業(yè)），溢撒的礦漿干燥后遇風(fēng)揚塵。
　　另外，在高純石墨生產(chǎn)和可膨脹石墨的膨脹過程中，也產(chǎn)生大量含有Cl2、SO2等有害氣體，并伴隨一定量的顆粒懸浮物。
　　我國的大氣為典型的煤煙型污。2004年我國SO2的排放量為2400萬t/a，因酸雨和SO2 造成的直接經(jīng)濟損失超過1100億元，國家將采取六大措施推動消減SO2排放量。
　　因高純石墨和可膨脹石墨的加工量有限，SO2、Cl2的總排放量很小，但局部排出的有害氣體濃度將遠遠超出國家標(biāo)準(zhǔn)，如不治理，將嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)。
　　4. 2 廢氣防治
　　由于鱗片石墨的片狀結(jié)構(gòu)，密度小，表面能低，易在空氣中懸浮，使得礦山的粉塵防治比較困難。對于石墨礦的粉塵治理主要是依靠通風(fēng)收塵和加強現(xiàn)場管理來實施。即在干式作業(yè)易產(chǎn)塵的作業(yè)口采取局部通風(fēng)除塵，在無聊的輸送、分級過程中采用負壓空氣系統(tǒng)，并加強系統(tǒng)的密封；對作業(yè)中溢撒的礦漿即使沖洗，保持環(huán)境的清潔。
　　廢氣中的SO2的脫除是目前國際性環(huán)境研究熱點和難點之一。國內(nèi)外治理SO2方法有上百種，常用的方法有石灰石-石膏法，檸檬吸收法，噴霧干燥法，活性炭吸收法，金屬氧化物吸收法等。選擇適宜的
　　處理方法，可以脫除大部分SO2，是廢氣排放達到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 5.結(jié)語
　　“珍惜資源、保護環(huán)境、促進可持續(xù)發(fā)展”已成為當(dāng)今資源開發(fā)利用的主題。居民在深受環(huán)境進一步惡化影響的同時，保護環(huán)境的呼聲將表現(xiàn)得越來越強烈，與環(huán)境保護相關(guān)的法律法規(guī)也已經(jīng)生效了。因此，必須堅決的改變當(dāng)前存在的重石墨資源開發(fā)，情況山環(huán)境保護；重經(jīng)濟效益和發(fā)展速度，請環(huán)境效益和發(fā)展質(zhì)量的做法，強化資源意識和環(huán)保意識，即集尋找尾礦綜合利用的有效途徑和石墨礦山“三廢”的處理新技術(shù)，實現(xiàn)石墨行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。