智利是全球铜矿开采中心，也是世界第三大尾矿库分布国。遍布干旱北部的尾矿库中储存着数以百万立方米计的水资源。在水资源危机日益严峻、矿业必须走向可持续发展的背景下，如何从这些“沉睡”的尾矿库中安全回收水资源，并将其返还生产循环或自然环境，已成为矿业国面临的重大技术命题。

2026年7月23日，智利大学先进矿业技术中心(AMTC)正式发布了一套新型尾矿水综合处理与回收系统原型，通过三级技术集成，首次实现从化学成分复杂的尾矿水中同时去除硫酸盐、重金属与类金属，并将处理后的水质提升至农业灌溉或含水层安全排放标准。该项目由ANID FONDEF IDeA I+D 2024基金资助(项目ID：ID24I10113)，并获Codelco Innovación与Glauben Ecology联合支持。

百万立方米“矿山水”困于尾矿库

智利作为全球最大铜生产国，拥有数量庞大的尾矿库。这些尾矿库中储存的水量极为可观，但因长期与选矿药剂、矿物微粒接触，尾矿水成分极其复杂——硫酸盐浓度高、多种重金属(钼、锰、铜、铁等)共存，部分矿区还面临类金属砷的污染问题。传统水处理技术往往只能处理单一污染物，且成本高昂、能耗巨大，难以在矿业现场规模化应用。

三级联动实现尾矿水“全回收”

AMTC团队开发了一套由纳滤膜分离、纳米吸附材料、生物反应器三级技术组成的集成系统，每一级都针对尾矿水中的特定污染物精准施策，且全程遵循循环经济原则。

第一级：纳滤膜分离——“精准截留”硫酸盐

系统第一级采用纳滤膜分离技术，通过膜的选择性透过特性，将尾矿水中的硫酸盐等主要污染物高效截留。该步骤产生的“浓缩液”(含高浓度污染物)与“渗透液”(初步净化水)分别进入后续不同处理路径，实现了污染物的初步分流与减量。

第二级：SolArsenic纳米吸附系统——AMTC核心专利技术

渗透液与浓缩液共同进入AMTC自主研发并持有专利的SolArsenic系统。该系统采用纳米吸附材料，能够高效捕获并封装水中的重金属与砷。

关键技术优势：SolArsenic系统的吸附材料不仅可以再生、循环使用，还具备选择性吸附有价金属(钼、锰、铜、铁等)的能力。这意味着系统在处理废水的同时，可同步回收尾矿水中的有价金属成分——从“污染物”中提取“二次资源”，为尾矿水处理开辟了额外的价值回收通道。

第三级：农业-矿业废弃物基生物反应器——从废到肥的循环闭环

经前两级处理后的水进入生物反应器。该反应器的核心创新在于其基于农业废弃物与矿业废弃物的混合反应介质。

双重效益：

高效脱除残余硫酸盐：生物反应器利用废弃物基质中微生物的代谢活性，将水中残余硫酸盐进一步降解去除;

废渣变肥料：反应过程中产生的固体残渣并非“二次废物”，而是被验证可用于尾矿库植物修复的“生物堆肥”。

AMTC研究员、智利大学农学院学者Yasna Tapia博士指出：“生物反应器的创新之处在于，它不仅去除了水中的硫酸盐，还将过程中产生的残留物转化为经验证可用于尾矿植物修复的生物堆肥。我们正迈向一种基于循环经济原则的解决方案——废弃物不再是问题，而是新的资源。”

从实验室到工业场

目前，该集成系统原型已在实验室规模利用真实尾矿库水样完成整体验证。项目团队正致力于推进代表性工况条件下的试验，并最终实现工业环境中的技术放大与现场验证。

从智利走向全球矿业

缓解矿业水资源短缺

该项目直接响应智利国家尾矿库可持续管理计划，旨在将尾矿库这一“环境负债”转化为“水资源战略储备库”。系统回收的水可安全用于农业灌溉或含水层补给，为矿业与农业争水的结构性矛盾提供了“从矿中来、回自然去”的解决方案。

有价金属回收与资源增值

SolArsenic系统对钼、锰、铜、铁等有价金属的选择性吸附能力，使尾矿水从“需要处理的废水”升级为“有待开采的液态矿山”。这一附加价值有望大幅降低水处理系统的整体运营成本。

循环经济范式：全流程“零废”设计

从纳滤浓缩液进入SolArsenic进一步处理，到生物反应器残渣转化为尾矿修复堆肥，再到纳米吸附材料的再生回用——系统在设计层面即实现了全流程废物最小化与副产物资源化。这种“处理过程本身不产生二次污染”的设计理念，为矿业环境治理树立了新标杆。

可复制性：面向全球尾矿库的通用技术方案

智利是世界第三大尾矿库分布国，而全球矿业普遍面临尾矿水处理的共性难题。AMTC开发的这套三级集成系统，因其模块化设计和对不同尾矿水质的适应性，具备向秘鲁、澳大利亚、南非等矿业大国输出的技术潜力。

改写尾矿库的“环境账本”

AMTC项目负责人Andreina García博士表示：“本项目的主要挑战是证明——通过可持续、集成的工艺处理尾矿库中化学成分复杂的水是可行的。我们追求的是回收水资源，使其达到可回用于农业或安全排入含水层的质量标准，从而为更循环、环境足迹更积极的矿业作出贡献。”

当尾矿库不再只是堆存废石的“环境负债”，而是能够同时产出清洁水、有价金属、生态修复材料的“资源综合体”，全球矿业的可持续发展路径将因此被彻底改写。