回收铅锌尾矿作为胶结膏回填(CPB)的解决方案

中国铅锌资源丰富，铅锌总产量居世界首位。铅和锌广泛用于化工、轻工、电气、机械、军工和制药行业。此外，铅还用于新的核工业和石油工业。然而，当前铅锌行业的发展面临着一个突出的瓶颈，那就是铅锌的连续开采与生态环境保护之间的矛盾。大规模开采铅锌必然会产生大量尾矿。

在中国，铅锌矿贫矿多，富矿少，常伴生镉、镍、砷等重金属。此外，铅锌尾矿中还残留有未完全分离的铅和锌。这些有毒重金属对生态环境构成极大威胁。目前，我国许多铅锌矿仍在向尾矿库排放尾矿，这将造成两个非常严重的问题：一是固体尾矿和尾矿浆会严重污染库区周围的土壤和水系统。是尾矿库会随着尾矿的堆积而面临溃坝的风险。

近年来，以尾矿为充填材料对采场进行充填的回填采矿法在我国得到了长足的发展。一些学者研究了回填材料的类型以及回填过程。回收铅锌尾矿作为胶结膏回填 (CPB) 的目标是解决目前铅锌开采面临的两个主要问题：(1) 矿山在开采过程中的不稳定性; (2)尾矿堆积造成的生态破坏。

回填材料受负载条件的影响 。因为它们很小且没有团聚，尾矿只是 CPB 中的填充物。为满足合理的强度要求，需要获得最佳的粘结剂配比。一般情况下，硅酸盐水泥常被用作主要粘结剂，但一些研究也证实，粉煤灰、矿渣和减水剂可以替代部分硅酸盐水泥，以提高 CPB 的性能。最佳的胶结比必须综合考虑两个因素：一是满足安全开采的适宜强度，二是在安全开采的前提下尽可能节约水泥用量，降低开采的经济成本。