飛翼股份研發(fā)出全尾砂高濃度膠結充填技術
2015年12月07日 11:47 2403次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 科技創(chuàng)新
礦產資源十分豐富的云南省近年來采取多種措施，把解決尾礦的污染、安全處置、占地等難題，作為推進礦業(yè)綠色發(fā)展的重要工作。礦區(qū)采選企業(yè)在加強尾礦庫建設和運行管理的同時，陸續(xù)采用國內外尾砂充填先進技術設備，力求從源頭減輕尾礦帶來的環(huán)境安全隱患。
日前，記者前往云南省保山市飛龍有色金屬有限公司(以下簡稱保山飛龍公司)和云南金沙礦業(yè)股份有限公司因民公司(以下簡稱金沙因民公司)礦區(qū)，對兩家企業(yè)采用國產全尾砂高濃度膠結充填技術的情況進行了實地調查。
尾礦庫已滿 固廢何處去
傳統(tǒng)處置面臨資金、征地、技術、運維、環(huán)境安全監(jiān)管等多重壓力。
云南省礦業(yè)采選源遠流長，為推動我國經濟社會發(fā)展起到了十分重要的作用。然而，采選企業(yè)在長期生產過程中留下的大量尾礦，不僅占用礦區(qū)土地，影響周邊居民生產生活，而且也給區(qū)域和流域生態(tài)環(huán)境帶來安全隱患。
近年來發(fā)生的多起尾礦污染事件，都對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成極大影響，成為社會各界高度關注的一大熱點。當前，如何處理好尾礦問題，已成為影響采選企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素。
位于保山市隆陽區(qū)瓦窯鄉(xiāng)的核桃坪礦區(qū)，開采歷史較長，古人曾在這里采冶銅礦，留下爐渣數(shù)千噸。
在沿著白沖河岸前往核桃坪礦區(qū)的蜿蜒山路上，保山市環(huán)保局法規(guī)宣教信息科科長李成忠告訴記者，眼前這條清澈的河流，曾經因附近礦區(qū)尾礦無序排放受到嚴重污染。
核桃坪鉛鋅礦是保山飛龍公司下屬的礦山企業(yè)，礦區(qū)內現(xiàn)有3座選礦廠，年生產能力9萬噸，年排放干尾礦3.6萬立方米左右。
據保山飛龍公司總經理助理史國彪介紹，公司選廠入選原礦為鉛鋅銅伴生礦，尾礦經多道浮選流程后進入尾礦脫水車間，經濃縮機濃縮、真空轉鼓過濾機過濾后，將濾干尾礦送至地表尾礦庫干堆。
核桃坪鉛鋅礦廠區(qū)山高坡陡、溝深林密，因受地形限制選址困難，尾礦庫建在離礦山辦公生活區(qū)上方不足500米的白沖河邊，2008年3月年建成并投入運行。據介紹，考慮到尾礦庫的安全性，建設尾礦庫時，把原本靠山流淌的白沖河改道在了尾礦庫的另一邊。
記者看到，這座安全運行標識牌顯示總庫容為34.6萬立方米、總壩高28米的尾礦庫已基本堆滿。史國彪說，近兩年來，公司一直在想辦法重新選址建設尾礦庫，但都沒有成功。按照環(huán)保和安監(jiān)部門的相關要求，這座尾礦庫今年必須閉庫。如果不想其他辦法解決尾礦問題，礦區(qū)生產將無法繼續(xù)。
地處昆明市東川區(qū)的東川礦山，銅礦資源豐富。直到2007年9月，東川礦山才開始建設第一座尾礦庫。近幾年來，雖然東川區(qū)投入巨資建設尾礦庫，并采取強力措施加強環(huán)境監(jiān)管，相關企業(yè)也主動出資出力積極參與，但是很難從根本上解決問題，尾礦帶來的環(huán)境安全問題一直是東川區(qū)未能逾越的一大難關。
位于東川區(qū)因民鎮(zhèn)的金沙因民公司，主要從事銅鐵礦采選，年生產精礦含銅4000噸。2008年以來，公司建成投運庫容量為226萬立方米的尾礦庫，逐步健全完善《尾礦庫管理規(guī)定》、《尾礦庫專項應急預案》等制度和預案并嚴格落實，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境逐步改善。
盡管如此，因尾礦存量較大、增量不斷，金沙因民公司沒能避免因尾礦庫一期庫滿被迫停產。受地理環(huán)境限制，在對尾礦庫二期建設問題上，公司相關負責人也是傷透了腦筋。
金沙因民公司副總經理錢貴華不無感慨地對記者說：“在礦業(yè)經濟持續(xù)低迷、環(huán)境安全要求越來越高的情況下，繼續(xù)建尾礦庫處理尾礦，面臨資金、征地、技術、運維、環(huán)境安全監(jiān)管等多重壓力。要解決正常生產中大量尾礦的排放問題，必須另謀新路。”
國產充填開采技術好用嗎
近年來，盡管我國已有一部分礦山企業(yè)采用了充填開采技術，但國產高性能充填成套裝備的推廣應用卻步履蹣跚。在云南省的眾多采選企業(yè)中，目前僅有保山飛龍公司和金沙因民公司采用國產技術設備，并建成投運全尾砂高濃度膠結充填站。在這一過程中，這兩家企業(yè)都走了不少彎路。
記者了解到，由于客觀條件所限，保山飛龍公司和金沙因民公司的選礦廠附近都缺乏新建尾礦庫的合適條件。近年來，為謀求生存和發(fā)展，兩家企業(yè)都逐漸把眼光聚焦到充填開采技術，希望能從中找到出路。
據介紹，在礦業(yè)開采不斷發(fā)展進程中，以充填開采方式治理尾礦帶來的環(huán)境安全問題已被國內外業(yè)界普遍認同。目前相關技術也已成熟，位于湖南省寧鄉(xiāng)縣的飛翼股份有限公司(以下簡稱飛翼股份)在高性能充填成套裝備研發(fā)上更是實現(xiàn)突破，打破了充填裝備長期依賴國外進口的局面。
保山飛龍公司總經理助理史國彪告訴記者，以前也了解過充填開采技術，云南省也有一些采選企業(yè)花巨資從國外購買使用此類技術設備。然而因進口設備價格昂貴、工藝復雜、維修與更換零部件等不方便，一定程度上會增加開采成本，影響公司決策。“直到2014年上半年，在充分考察后才下決心購進國產技術設備。”他說。
史國彪給記者算了一筆賬，就算找到新建核桃坪鉛鋅礦尾礦庫的合適地址，也能通過嚴格審批，但在高額的征地和建設費用情況下，保守估計僅建設費用就需要3000萬元左右(不包括征地、維護等費用)。而且尾礦庫的建設從選址、設計到建成投運，周期較長。
“而采用飛翼股份的全尾砂高濃度膠結充填技術和成套裝備，在短時間內建成設計規(guī)模為年處理干尾砂4萬立方米、年充填膠結尾砂(78%濃度的全尾砂漿料)7.58萬立方米的充填站，占地僅490平方米(原尾礦庫占地40939平方米)，工程建設投資824.41萬元。”史國彪說。
史國彪還介紹說，為確保充填工作順利開展，保山飛龍公司抽調12名職工組建隊伍，由飛翼股份負責進行操作培訓。保山飛龍公司尾礦充填站自今年9月12日建成試運行以來，設備運行穩(wěn)定，各項技術指標達到設計要求，每天充填尾砂約350立方米。經測算，以前采用尾礦庫干堆處理尾砂，成本在20元/噸左右，現(xiàn)在采用膠結充填技術處理尾砂，估算成本在13元/立方米~15元/立方米。
記者從保山飛龍公司提供的一份資料里了解到，核桃坪鉛鋅礦井下有大量的采空區(qū)可以進行回填處理，僅在27-45勘探線2053米至2152米水平之間，包括報廢坑道和采空區(qū)大約有1.8萬立方米暴露空間，按每年輸送3萬立方米尾砂干量的充填能力計算，可充填6年時間。
史國彪說，自從充填站建成投運后，公司在環(huán)境安全問題上有了更加可靠的保障，還得到政府環(huán)保部門的大力支持。
保山市環(huán)保局副局長薛眾說，為給未來選廠尾礦處置提供示范，保山飛龍公司深化鉛鋅尾礦治理工程實施方案已被列為國家規(guī)劃重金屬污染治理項目，申請國家資金400萬元。
避免二次污染最關鍵
同樣采用飛翼股份的全尾砂高濃度膠結充填技術和成套裝備建成的金沙因民公司充填站，規(guī)模更大，投資更多，受用地作業(yè)面小的限制建設難度更大，但同樣運行情況良好。
據了解，金沙因民公司充填站投資2345.5萬元，項目占地1000平方米，處理規(guī)模為日最大處理尾砂2500噸，充填距離2公里~3公里。
金沙因民公司副總經理錢貴華說，為解決尾礦問題，公司也是兩年前就對國內外充填技術進行考察，反復比較，最終也選擇了飛翼股份的技術和成套裝備。考慮到公司的礦山投入生產運行時間長、尾礦中細尾砂占比高、尾礦日處理量大和輸送距離遠、充填管路鋪設難度大、充填系統(tǒng)建設場地狹小等實際情況，飛翼股份在進行充填系統(tǒng)設計時，充分考慮這些因素并制定優(yōu)化方案。
據悉，金沙因民公司充填站今年7月開始動工，10月初建成投運的一期工程已投入1800萬元，二期基礎工程已經完成。經測算，與引進國外設備相比，采用飛翼股份的技術和成套裝備建設的充填站，可節(jié)約投資成本1000萬元左右。
此外，金沙因民公司尾砂充填項目不僅占地面積小，而且由于縮短了運輸距離，尾砂充填比干堆降低成本約16.75元/噸，這在一定程度上降低了項目運營成本。
采訪中，記者和環(huán)保部門人員都很關注充填開采是否存在二次污染的問題。對此，飛翼股份相關負責人表示，礦山充填系統(tǒng)是將地面全尾砂充填進井下采空區(qū)處理的開采方法，對于金屬礦山全尾砂充填，不會造成二次污染。他解釋說，在處置固廢上，全尾砂通過充填進入井下采空區(qū)，避免了全尾砂地面堆積和向尾礦庫排放，避免其污染地表水;通過添加水泥等膠結材料使充填至井下采空區(qū)的全尾砂料漿基本不泌水、不離析、不沉降，凝固后具有一定強度，不僅起到支撐作用，還使全尾砂中重金屬有毒有害物質以固態(tài)形式凝結在充填體中，膠結封存于采空區(qū)，具有不遷移、不離析特性。
“根據不同的全尾砂特性，添加外加劑處理全尾砂中易溶于水的重金屬有毒害離子，使全尾砂充填料漿具有無毒、無害的特性，降低了全尾砂對土壤、地表水、地下水及井下環(huán)境的污染。”他說。
對廢水治理上，全尾砂高濃度充填采用深錐膏體濃密機作為濃縮設備，經濃縮后溢流水含固率在300ppm以下，能返回選廠繼續(xù)使用，從而實現(xiàn)廢水循環(huán)使用零排放效果，能有效減小選廠廢水對礦山環(huán)境的影響及污染。
在預防大氣污染上，通過全尾砂高濃度充填，超細顆粒尾砂輸送至井下凝固，避免地面揚塵帶來的大氣環(huán)境污染。
據飛翼股份董事長助理崔喜文介紹，公司經過數(shù)年的研究與創(chuàng)新，形成了以“攪拌系統(tǒng)、制備系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、管道輸送系統(tǒng)、中央集成控制系統(tǒng)”為核心的全尾砂高濃度膠結充填技術與成套環(huán)保裝備。目前，飛翼股份的技術與成套環(huán)保裝備已在山西、安徽、四川、山東、廣東、云南等地完成70多個礦山充填系統(tǒng)建設。還有河北、新疆、內蒙古等多個礦山充填系統(tǒng)正在建設中，即將投入運營
責任編輯：李幼玲
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