貴州省礦山尾礦再選現(xiàn)狀分析

王興禹 吳昌龍 鄧代強 張昌華

摘? 要：隨著有限的礦產(chǎn)資源不斷被開采利用，地表淺部覆存條件較好的資源越來越少，而深部的礦產(chǎn)資源開采過程中面臨著地質(zhì)條件復(fù)雜、局部區(qū)域圍巖穩(wěn)固性較差、開采成本較高等現(xiàn)實技術(shù)及經(jīng)濟問題，為此需要探索一些較新的途徑，以此來獲得各行各業(yè)所需的礦產(chǎn)資源，同時減少開采成本、增加安全生產(chǎn)的保障系數(shù)。針對以上問題，目前一些礦山正在利用以往選礦排棄的尾砂，通過適量加水液化制漿后，通過渣漿泵送入磨機研磨后再選，從而實現(xiàn)了連續(xù)高效利用有限的礦產(chǎn)資源，該類礦產(chǎn)資源綜合利用能夠在一定程度上節(jié)省各類成本，可充分利用以往廢棄的資源，因而具有較好的技術(shù)開發(fā)前景和環(huán)境保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：尾礦壩穩(wěn)定性;高濃度漿體;流動性;砂漿液化

中圖分類號：TD926.4? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）16-0029-02

Abstract： As limited mineral resources are continuously exploited， there are fewer and fewer resources with better conditions for shallow deposits on the surface， and deep mining of mineral resources is faced with complex geological conditions， poor rock stability in local areas， and high mining costs. For this purpose， it is necessary to explore some relatively new ways to obtain the mineral resources needed by all walks of life， while reducing the mining costs and increasing the guarantee factor of safe production. In response to the above problems， some mines are currently using tailings that were previously disposed of. After adding water to liquefy pulp， they are sent to grinding machines through slag slurry pumps and then re-selected， thus realizing the continuous and efficient use of limited mineral resources. The comprehensive utilization of this kind of mineral resources can save various kinds of costs to a certain extent， and can make full use of the abandoned resources in the past， so it has a good prospect of technology development and environmental protection.

Keywords： stability of tailings dam; high concentration slurry; liquidity; slurry liquefaction

1 概述

當(dāng)前，在國內(nèi)城鎮(zhèn)化與工業(yè)化的快速發(fā)展進(jìn)程中，各行各業(yè)對原材料的需求也在逐漸增加，作為為其它工業(yè)產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)提供原材料的礦山企業(yè)，其所擁有的礦產(chǎn)資源在近些年來不斷地采掘生產(chǎn)中逐漸減少[1-3]。尤其是處于地層淺部的各類礦產(chǎn)資源，由于前期開采較為便捷，生產(chǎn)成本相對較低，因此在礦山企業(yè)的前期生產(chǎn)過程中漸漸地被消耗利用，而對于深部地層環(huán)境及生產(chǎn)條件較為復(fù)雜的情況下，資源的開采難度逐漸增大，如巖層和巷道及硐室的支護(hù)、地應(yīng)力和圍巖應(yīng)力的調(diào)節(jié)與控制、皮帶或輪式設(shè)備運輸與提升、鑿巖爆破等成本均會有所增加，由此較以往淺部開采而付出的額外生產(chǎn)費用就會大幅攀升，影響到企業(yè)整體經(jīng)濟效益的維持與增長[4-6]。鑒于上述行業(yè)所處的現(xiàn)實境況，現(xiàn)在一些礦山除了進(jìn)行深部開拓與開采的同時，也在積極探索礦產(chǎn)資源綜合利用的其他途徑，而尾礦再選屬于固廢利用的范疇[7-8]，將以往工藝技術(shù)條件落后時期無法回收的有用礦物，借助現(xiàn)今先進(jìn)的工藝技術(shù)重新提取利用，因而該類方法不失為一種固廢資源化處置、清潔生產(chǎn)、循環(huán)利用的好途徑。

2 尾礦再選的工業(yè)技術(shù)特點

尾礦是各類金屬礦山與一些非金屬礦山在生產(chǎn)過程中排出的主要固體廢棄物，相對于礦山在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的另一類固體廢棄物的采掘廢石來說，尾礦的堆存與處理存在較大的技術(shù)問題[9-11]，往往面對著一些有待突破的技術(shù)瓶頸，尾礦在尾礦庫露天堆存與排放需要一系列極其必要的技術(shù)與管理手段，如果管理不善或偶遇極端氣候，尾礦庫則將面臨著較大的次生地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險考驗[12-15]，如潰壩塌陷、泥石流、重金屬泄漏、環(huán)境污染等嚴(yán)重后果。隨著有限的礦產(chǎn)資源不斷地被消耗殆盡，因此有必要尋求一種能夠充分利用有用礦物資源的方法來變廢為用，以支撐循環(huán)經(jīng)濟的不斷發(fā)展。

尾礦作為一種在特殊時期選礦技術(shù)還不夠先進(jìn)，限于以往技術(shù)、設(shè)備、藥劑、管理、工藝等條件，無法將礦石中的有用元素和礦物充分回收，一部分有用物質(zhì)留置于尾礦之中而被排棄于尾礦庫露天堆存[16-17]。隨著選礦技術(shù)的不斷發(fā)展，以往尾礦之中的部分礦物元素已經(jīng)能夠在低成本、低消耗的情況下被選別開來，從而獲得較好的經(jīng)濟效益。由于尾礦在前期生產(chǎn)中已經(jīng)磨碎，再選時通常只需要將尾礦重新液化泵送入磨，研磨為更細(xì)一些的顆粒，以利于有用元素的提取[18-20]，此過程較原礦入磨選礦，節(jié)省了開采、提升運輸、破碎等成本，因此尾礦再選生產(chǎn)成本相對低廉，對于不同種類的礦物，采取相應(yīng)的技術(shù)手段和方法，盡可能多得提取出可以利用的礦物質(zhì)，以此獲得較為可觀的經(jīng)濟效益[21-23]，從某種程度上可以延長礦山服務(wù)年限，解決一段時期勞動力的就業(yè)問題。

3 貴州省尾礦再選市場需求與技術(shù)條件

貴州省作為國內(nèi)的一個資源大省，其地表以下的各類礦藏儲量較為可觀，如煤炭資源、錳礦資源、金礦資源、磷礦資源、鐵礦資源、鋁土礦資源等[24]，這些都為西南地區(qū)乃至全國的經(jīng)濟建設(shè)和工業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)著巨大的力量。處于貴州省的一些金屬非金屬礦山在早期的開采過程中，將尾礦排至尾礦庫堆存。隨著現(xiàn)代選礦技術(shù)的日新月異，一些礦物元素也就能夠在經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的前提下重新獲得利用，尤其對于貴州省的磷礦資源，其在省內(nèi)乃至全國及海外均具有較大的影響力和定價權(quán)，如開陽磷礦、甕福磷礦等大型化工礦山企業(yè)[25-27]，其資源儲量非常可觀，企業(yè)擁有雄厚的技術(shù)力量。當(dāng)前隨著固廢資源化處置的呼聲不斷高漲，這類大型企業(yè)也在不斷進(jìn)行這方面的技術(shù)研究開發(fā)，并且有的技術(shù)手段和方法已經(jīng)取得了良好的效果，得到了推廣運用。

尾礦或廢渣再選技術(shù)是在礦產(chǎn)資源逐漸枯竭、獲得途徑難度加大、常規(guī)生產(chǎn)成本大幅增加的條件下應(yīng)運而生的，在采取此類選礦模式時，需要經(jīng)過一系列的技術(shù)與工藝研究，經(jīng)過大量的實驗室試驗與現(xiàn)場工業(yè)試驗，取得合理的效果后才能夠在實際生產(chǎn)中推廣普及。然而對于不同種類的礦山，其再選條件與技術(shù)難度也有所不同，對于金屬礦山，再選過程中可以通過將尾礦再次入磨研磨成為更細(xì)粒徑的顆粒，以便選礦藥劑及工藝程序能夠發(fā)揮更好的作用，大幅度地提高再選回收率。對于其它一些金屬礦山，尾礦再選可以通過酸浸的方式進(jìn)行提取。作為貴州省磷礦主要固體廢棄物的磷礦渣，其大量的排放常常困擾著企業(yè)生產(chǎn)與管理，因此此方面的研究也較多，一些成果起到了較好消耗磷礦渣和提取磷資源的作用。

4 結(jié)束語

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以往粗放型的生產(chǎn)模式必將被集約型生產(chǎn)模式所取代，在此過程中將會歷經(jīng)較多的技術(shù)困難和關(guān)鍵技術(shù)革新，突破尾礦再選技術(shù)難題已經(jīng)成為一些礦山企業(yè)管理者必須面臨的現(xiàn)實問題，尾礦再選的本質(zhì)為固體廢棄物資源化利用，此項工作與國家所提倡的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、清潔低能耗生產(chǎn)契合度很高，如何使尾礦再選成為一項經(jīng)濟環(huán)保的技術(shù)工藝，需要進(jìn)行許多這方面的技術(shù)研究。不難預(yù)計在將來很長一段時期內(nèi)，尾礦再選將會在資源采掘業(yè)中扮演重要角色，隨著各類礦產(chǎn)資源的逐漸枯竭與國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的大力推進(jìn)，尾礦再選將以其低成本、高回收率的姿態(tài)展現(xiàn)于礦山開采的行業(yè)舞臺，因此該項工作任務(wù)具有較為重要的現(xiàn)實意義，同時也具有較為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳甲斌.尾礦資源綜合利用的困境與政策研究[J].化工礦物與加工，2014，43（09）：40-44.

[2]孫光華，明世祥，蔡嗣經(jīng).地下礦山固體尾廢資源化利用研究[J].化工礦物與加工，2010，39（02）：29-31.

[3]謝丹丹，童雄，謝賢，等.尾礦再選設(shè)備應(yīng)用進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2016（02）：75-78.

[4]王海寧.有色金屬礦山二次資源的綜合利用[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，1995（06）：43-46+51.

[5]趙軍偉，張克仁.加強我國鐵礦資源的節(jié)約與高效利用[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2008（02）：5-10.

[6]路永森，王清林，黃立成.某選廠尾礦回收鐵的試驗研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2013（02）：26-29.

[7]李明立，原振雷，朱嘉偉.礦山固體廢物對環(huán)境的影響及綜合利用探討[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2005（04）：38-41.

[8]蘭志強，藍(lán)卓越.銅尾礦資源綜合利用研究進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2015（05）：51-56.

[9]蘭陽，朱孝欽，周新濤，等.尾礦回收的研究與應(yīng)用[J].化工礦物與加工，2017，46（04）：76-81.

[10]馬春雨，謝旭，樊曉斌.尾礦鐵回收技術(shù)的研究與開發(fā)[J].山西冶金，2012，35（02）：20-21+62.

[11]黃光柱.強化生態(tài)恢復(fù)創(chuàng)建綠色礦山在甕福磷礦的實踐[J].化工礦物與加工，2011，40（04）：36-37.

[12]李鋼，張紅，楊曌.尾礦庫洪水漫頂潰壩實驗研究及數(shù)據(jù)分析[J].中國礦業(yè)，2019，28（03）：129-133.

[13]王光進(jìn)，唐永俊，杜超，等.尾礦庫水位變化下的潰壩試驗研究[J].泥沙研究，2018，43（04）：67-73.

[14]周欣.遼寧金屬礦山廢棄地植被重建和生態(tài)復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計研究——以撫順沃谷銅鋅礦為例[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2019，39（05）：62-64.

[15]李元奇，曹磊芳.尾礦庫邊坡失穩(wěn)主要影響因素及處理措施[J].吉林水利，2019（03）：54-57.

[16]黃光耀，馮其明，歐樂明，等.利用微泡浮選柱從浮選尾礦中回收微細(xì)粒級白鎢礦[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，40（02）：263-267.

[17]董干國，張躍軍，劉之能，等.尾礦再選浮選機的研究與應(yīng)用[J].有色金屬（選礦部分），2011（S1）：195-197，211.

[18]李勇，顧澄，劉偉云，等.旋轉(zhuǎn)螺旋溜槽在細(xì)粒難選礦石及尾礦再選中的應(yīng)用[J].有色金屬（選礦部分），2011（S1）：136-138.

[19]魏立軍.昆陽300萬t/a柱槽聯(lián)選工藝中礦再選研究[J].化工礦物與加工，2018，47（11）：55-58.

[20]朱敏聰，朱申紅，李京芳.從低品位鐵尾礦中磁選回收鐵的試驗研究[J].礦冶，2008（02）：27-29+38.

[21]駱忠，蔣太國，李娜.中礦集中再磨工藝對銅浮選指標(biāo)的影響[J].礦冶，2019，28（01）：25-29+46.

[22]李紫云，朱德慶，王毓華.掃精再磨入選提高銅回收率的研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，1996（05）：31-33+57.

[23]王虎，劉洋，秦香偉，等.中礦再磨及流程改造提高金精礦品位的實踐[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2014，22（06）：55-59.

[24]王圳，張均，陳芳，等.貴州省磷礦固體廢棄物治理現(xiàn)狀與建議[J].礦產(chǎn)綜合利用，2019（01）：11-15.

[25]項雙龍，吳有麗，廖吉星.開陽磷礦中磷礦萃取工藝研究[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2017（02）：45-47+6.

[26]陳勛，閔鳳.甕福集團發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的實踐和經(jīng)驗淺談[J].化工礦物與加工，2012，41（04）：40-42.

[27]創(chuàng)新助力甕福磷礦科學(xué)發(fā)展[J].礦冶，2013，22（04）：128.