銅冶煉渣選廠轉型為鉀長石選廠的環保管理要點

萬卷敏，梁友乾，周 慧，韋軍強，趙慶輝，陳小強，梁恒瑋

（1.白銀有色集團股份有限公司；2.西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900；3.山東世華環保科技有限公司，山東 泰安 271000）

隨著國家政策的日趨嚴格，現有落后或小型銅冶煉渣選廠將面臨無原料可用的窘境，加之全球經濟環境惡化，對企業的生存和發展帶來嚴峻考驗，如何提高資產和場地利用率，已成為企業生存及持續健康發展必須解決的問題。本文通過查閱相關資料，從資源分布、市場前景、工藝特點、設備變更及環境保護等方面進行類比，詳細闡述銅冶煉渣選廠轉型為鉀長石選廠的可行性及具體策略，為提高企業資產利用率和效益提供了一條有效途徑。

1 資源分布及市場應用

鉀長石具有熔點低、熔融間隔時間長、熔融黏度高等特點，廣泛應用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電瓷、研磨材料及鉀肥生產等行業。國內鉀長石資源豐富，在安徽、內蒙古、新疆、四川、山西等地分布相對集中。本項目所在地鉀長石礦區面積為0.83 km，礦山儲量超過2 000萬t。隨著經濟的發展，玻璃制品、建筑陶瓷等行業用量逐步增加，鉀長石需求量日益增大，它具有較好的市場前景。

2 生產工藝對比

2.1 銅冶煉渣選礦工藝

銅冶煉渣選礦主要流程為破碎篩分、磨礦篩分、浮選和過濾脫水，如圖1所示，其中，浮選工藝流程為一粗兩掃三精。一是破碎篩分。銅冶煉渣由振動給料機均勻地送至顎式破碎機粗碎，粗碎后再由皮帶輸送機送至圓錐破碎機進行二次破碎，二次破碎后的銅冶煉渣被送至圓振動篩進行篩分，合格粒級進入磨礦作業，粗粒級返回圓錐破碎機繼續破碎。二是磨礦篩分。破碎后的銅冶煉渣被送至球磨機進行研磨，研磨后經螺旋分級機進行分級，合格粒級進入浮選作業，粗粒級返回球磨機繼續研磨。三是浮選。球磨研磨后的銅冶煉渣經管道輸送至浮選機進行浮選，浮選出來的銅精礦進入濃密機。四是過濾脫水。銅精礦先由濃密機進行濃密，然后送至陶瓷過濾機進行脫水，最終得到銅精粉產品。

圖1 銅冶煉渣選礦工藝流程

2.2 鉀長石選礦工藝

鉀長石選礦需要經過破碎篩分、磨礦篩分、磁選、浮選和脫水烘干5個步驟，如圖2所示。一是破碎篩分。開采的天然鉀礦石由振動給料機均勻地送至顎式破碎機粗碎，粗碎后再由皮帶輸送機送至圓錐破碎機進行二次破碎，二次破碎后的鉀長石顆粒被送至圓振動篩進行篩分，粒度大小合格進入下一環節，不合格返回圓錐破碎機繼續破碎。二是磨粉篩分。合格的鉀長石顆粒被送至球磨機進行研磨，研磨后的鉀長石粉經螺旋分級機進行分選，粒度合格進入下一加工環節，不合格返回球磨機繼續研磨。三是磁選。合格的鉀長石粉被送至磁選機進行磁選，根據物料情況和產品品位要求選擇磁選的層級。四是浮選。磁選出來的粗礦被送至攪拌桶和物料混合，混合過后送至浮選機進行浮選，浮選出來的鉀長石精礦進入下一加工環節。五是脫水烘干。鉀長石精礦先由濃縮機進行脫水處理，然后送至烘干機進行快速脫水干燥，最終得到的鉀長石粉就是所需的礦物質。

圖2 鉀長石選礦工藝流程

3 主要設備

3.1 銅冶煉渣選廠主要設備

銅冶煉渣選礦設備有振動給料機、顎式破碎機、圓錐破碎機、圓振動篩、皮帶輸送機、球磨機、螺旋分級機、攪拌桶、浮選機、濃縮機、陶瓷過濾機和烘干機等。

3.2 鉀長石選廠主要設備

根據工藝流程，鉀長石選礦設備有振動給料機、顎式破碎機、圓錐破碎機、圓振動篩、皮帶輸送機、球磨機、螺旋分級機、磁選機、攪拌桶、浮選機、濃縮機和烘干機等。通過資源調查、生產工藝及設備比對，兩者生產工藝及主要設備基本相同，且鉀長石國內資源豐富，市場前景廣闊，若進行轉型，則無須較大的技術和設備改動，投資較小，故轉型具有可行性。

4 污染物排放及治理措施對比

小型銅冶煉渣選廠（設計規模300 t/d）通過技術論證后改造成鉀長石選廠，雖充分利用現有資產和公輔設施，但面臨的環境管理合法性、合規性是否可行，也是選礦廠轉型能否成功的必要制約因素。銅冶煉渣選礦和鉀長石選礦在生產運行過程中主要涉及廢氣、廢水、固廢、噪聲等污染管理變化。

4.1 廢氣管理變化

銅冶煉渣選廠和鉀長石選廠運行中，大氣污染物都是揚塵，產生點相同，是渣堆場、破碎、篩分、皮帶運輸、精礦堆場、選礦堆場，環保治理措施相同。將碎石加工區破碎機、篩分機生產工序加裝頂蓋和圍棚封閉，輸送帶全封閉，采用圍蔽的輸送設備作業，僅留輸送帶進出口，并在頂棚上加裝噴淋裝置。精礦堆場的裝卸處配備噴淋裝置等防塵設施，精礦堆場三面圍擋，對物料堆覆蓋防塵布、密目防塵網等防塵材料，并采取抑塵霧炮機等防塵措施。

4.2 廢水及地下水管理

銅冶煉渣選廠和鉀長石選廠生產廢水都經沉淀后回用于生產系統。銅冶煉渣選線生產過程產生的廢水含有懸浮物和銅、鉛、鋅等金屬離子，改成鉀長石選線后，生產廢水的主要污染物是泥沙、細粒礦石等懸浮物，對應地，其由重點防滲區轉為一般防滲區，原有防滲措施完全達到新生產線的防滲要求。新生產線的主廠房車間、水處理池、濃密池底座和各場的防滲要求也完全能達到。生活污水防治措施無變化。

4.3 固廢管理

銅冶煉渣選廠的含鐵尾砂定期出售給水泥廠處理。新鉀長石選線尾砂定期出售給附近磚廠作為制磚原料，沉淀的污泥作為副產品外售。尾砂堆場都按照第Ⅰ類一般工業固廢臨時堆場管理。

4.4 噪聲治理

新舊生產線中，主要噪聲源是廠區內的球磨機、顎式破碎機和空壓機，治理措施是選用噪聲低的設備。合理進行廠區平面布置，主廠房全封閉。定期檢修，防止不良工況的故障噪聲。車間外盡可能搞好綠化。

轉型后的選廠不產生新的污染物，原有固體廢物堆放場建設有防風抑塵措施，可直接用于堆放鉀長石選礦污泥，完全滿足Ⅰ類場防滲要求，不再重新進行建設，可節約環保措施成本。此外，轉型避免了含重金屬廢水的產生，降低了廢水或礦漿泄漏對周邊土壤及地下水環境的風險，而且物料堆場對周邊環境敏感區的風險也大大減少，若原有企業在尾礦區或加工區設置有地下水監測井，轉型后因不涉及重金屬廢水，其地下水監測頻次可適當降低，節約部分監測費用。

5 環境保護法律法規合規性分析

5.1 新項目做環境影響報告表

由于建設項目的性質發生重大變動，鉀長石選廠應當重新報批建設項目的環境影響評價文件，試生產完成竣工環保自主驗收。根據《建設項目環境影響評價分類管理名錄（2021年版）》和項目建設性質，本項目屬于名錄中的非金屬礦物制品業石墨及其他非金屬礦物制品制造的其他類別，需要編制環境影響報告表，項目屬于污染影響型。項目由重金屬渣選轉型為做報告表的非金屬礦物制品業，可不開展土壤環境影響評價。

5.2 重新申領排污許可證

按照《固定污染源排污許可分類管理名錄（2019年版）》，本次轉型發展目標為非金屬礦物制品業石墨及其他非金屬礦物制品制造，排污許可施行登記管理，若涉及鍋爐、水處理等通用工序，可參照相關通用工序進行排污申報。

5.3 環境保護法律責任管理

項目轉型后，土壤污染責任不發生變化，要明確大氣污染、廢水治理責任并進行考核管理。項目由重金屬渣選礦變更為非金屬礦物加工，污染物影響程度下降，環境風險等級降低，排污許可無重大變化，從環境管理角度來看，轉型具有可行性。

6 結論

目前，小型銅冶煉渣選廠（設計規模300 t/d）已被市場淘汰，可通過技術論證后改造成鉀長石選廠。轉型升級是企業謀求發展的重要路徑，由高環保要求的銅冶煉渣選礦行業轉為污染較小的鉀長石選礦行業，企業可以同時實現經濟效益和環境效益。本研究為小型銅冶煉渣選廠提供了一條可持續發展道路，也為企業資產高效利用指明方向。