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6月18日總經理**組織召開公司級安全生產會議,傳達17日國家、省、州三個視頻會精神,對公司下步安全生產工作提出相關要求。
會后,分管副總**作出安排部署,要求安環部在近期組織貫徹落實麻輝總經理安全工作會議精神的活動,主要為:組織總經理安全工作會議精神傳達培訓會、安全隱患大排查。
22日、23日,**部長帶隊并兼任講師,分別到老*、雷*沖選礦廠組織全體員工召開會議,貫徹落實**總經理安全工作會議精神,同時進行安全教育培訓和職業衛生培訓。生產部劉*協同組織。會上,重點貫徹落實總經理安全工作會議精神。主要內容包括:1、依法依規辦企業;2、強化安全和環保風險管控與隱患排查;3、落實企業主體責任,壓實各生產單位和各部門安全生產責任,并層層分解到崗位;4、進一步完善安全生產規章制度和安全考核;5、努力提升一線管理人員作為“老師”的安全培訓能力和傳幫帶的水平;6、制定和落實安全獎懲辦法;7、實行安全、環保問責機制。等。
針對選礦廠屬于工貿企業和選礦廠的實際情況,進行安全教育培訓和職業衛生培訓。從近期全國安全形勢分析安全工作不容樂觀,認真落實“安全第一,預防為主、綜合治理”的方針,提高安全意識。就觸電、起重傷害、機械傷害、中毒和窒息(有限空間導致)、火災、粉塵等典型事故形式,提出預防措施和應急處置的方法。
19-30日,*、何*、施*、陽*等先后到黃*、雷*沖、開*、*灣、*五個尾礦庫檢查安全環保工作。查出下列安全環保隱患:黃*子壩加高工程沒有筑完,壩前坑未及時修復填平;雷*沖尾礦庫積水超高。*灣、開*、*洞、*四個尾礦庫遇暴雨壩體出現拉溝。等。針對查出的隱患,積極落實整改措施:盡快組織完成黃*洞子壩加高掃尾工程,填平壩前坑;實施雷*沖尾礦庫抽水外排。夜晚出現的拉溝,第二天及時進行修復何處理,保證壩體安全。
遇到夜間暴雨,考慮到尾礦庫安全監管工作的特殊性,也要在夜間進行巡查,確保尾礦庫在安全方面做到萬無一失,讓公司領導放心。
7月1日,伍*、施*、陽*到豬*礦區,了解豬**整改和抽水情況,因為“7.1”停止火工品供應和下雨,掘進和封堵工程停工。抽水方面設備正常,礦區水位處于較為正常的較低水位,+325m左右。隨后,與工程隊人員進行就如何保證質量、是否與設計相符、如何加快進度,最終保證礦區整改驗收合格等進行座談。了解到有豬*封堵(空區、廢棄巷道)工程與設計不符、施工隊與礦區聯系脫節、監理工作履職不到位等問題。豬*礦區檢查出的幾個問題,已轉生產副總、整改副總指揮張*。張*反饋,及時處理解決。
關鍵詞:干式排尾;裝置;閉路處理;循環利用
中圖分類號:TD98 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2011)09-0-02
一、前言
傳統的尾礦處理方法是采取尾礦(濃度約為10-15%)直接排入到尾礦庫中,由于大量水和尾礦一起輸送,水又要用泵回收,耗費大量的電力,同時,尾礦和水自然沉降分離堆積地面,需要較大容積的尾礦庫,滋生眾多安全隱患.致使:一是尾礦庫庫容積需隨生產期延長而遞增,投資較大;二是回水率低,不能實現廠前回水,成本較高;三是隨著壩體的堆積越來越高,易出現壩外或壩面滲流、涌管、流砂、土現象,同時由于干灘在閉庫前是變動的,不能采取永久性防止揚塵,存在較大的安全和環境隱患。因此成為制約金屬礦山可持續發展的重大問題之一。
二、干式排尾回收再利用裝置的特點及應用
(一)溢流細尾礦脫水裝置的特點
本裝置采用新型覆蓋隔離防滲技術對溢流尾礦砂進行分層隔離,用級配砂碎石進行尾砂砂水過濾、脫水、干燥,將脫水后的尾砂一部分干堆,一部分用于生產建材,將過濾的尾礦水排到選礦廠沉降池,自然凈化、循環利用,從而實現尾砂干堆。
尾砂脫水裝置包括有尾礦碎石壩圍成的尾砂庫過濾池,過濾池尾砂庫內有平整的粘土鋪蓋層,在粘土鋪蓋層上開挖有相互聯通的網格狀過濾溝,過濾溝底部鋪設有相互聯通的網格狀的導水管,導水管上有滲水孔,在過濾溝內鋪設有多層卵碎石,所述粘土鋪蓋層上依次鋪設有粗沙層、過濾網。
具體實施方法:尾砂排水工程結構,包括有碎石尾礦壩1、碎石尾礦壩1內有平整的粘土鋪蓋層2、在粘土鋪蓋層2上開挖有多個過濾溝3、各過濾溝3之間連通有多孔管4、在粘土鋪蓋層2的最低點設置有導水管5、與各多孔管4連通;過濾溝3內鋪設有防滲結構層6、防滲結構層內鋪設有粗砂層;7、碎石導流層8和級配粗砂層9。
防滲結構層6包括有無紡土工布、HDPE土工膜、GCL膨潤土墊和土工復合排水網;粘土鋪蓋層2的坡度控制在0.5%,高程控制在當地米以上,51.5-50.6米,鋪蓋的最小壓實度為95%;所述的碎石尾礦壩1四周開挖有排水明溝10,明溝10開挖坡度控制在0.2%。
(二)干式排尾回收再利用裝置的特點與應用
1、干式排尾回收再利用裝置的特點
包括有通過管路連接形成閉路的選礦廠、蓄水池、沉降池和濃密機。所述選礦廠接出的出料管接入濃密機的進料口,所述濃密機上連接的溢流管接入所述的沉降池,所述沉降池底部的出砂管接入濃密機的進料口,沉降池的出水管通向選礦廠蓄水池內;所述濃密機一側的輸出管道接入尾砂充填罐池,濃密機另一側的輸出管道接入輪斗式尾砂脫水裝置,輪斗式尾砂脫水裝置的溢流渠內接有回流管,將溢流接入過濾池,所述回流管接入濃密機的進料口,排出的脫水尾砂經排料槽進入所述尾砂脫水裝置一側設置的有高架輸送帶,所述高架輸送帶的輸出端對向尾砂干堆場(或輸送到磚廠生產加氣混凝土砌塊),推土機將尾砂整平壓實,形成干堆尾砂,綠化后長期有效防塵。
所述的鐵礦尾砂輪斗式脫水回收再利用裝置,其特征在于:所述設備處理量大,裝機容量小,安裝使用方便,運行成本低。沉淀池上連通有用于輸送新鮮水的補水管。
2、干式排尾回收再利用裝置的應用
本裝置提供一種鐵礦尾砂排放時尾砂和水回收再利用的方式,將從選礦廠輸出回收的濕尾砂漿輸向濃密機處理后形成的高濃度尾砂漿通過泵送至輪斗式尾砂脫水機,細粒分流到尾砂過濾池,得到干尾礦,得到的干尾礦另一部分輸送到尾砂充填池罐用于井下采空區充填,另一部分經尾砂脫水裝置脫水、過濾和干燥后直接干尾礦用于干堆和生產加工混凝土砌塊或建筑材料。如此,解決了濕尾礦干堆的問題。
本裝置工藝過程為:將選礦廠排放的尾礦漿(濃度10-15%)由渣漿泵輸送至濃密機,經濃縮至礦漿濃度為30-50%,濃縮后尾砂總量的30%-40%直接用于井下采空區尾砂膠結充填,剩余尾砂總量的60-70%泵入尾砂脫水裝置,經脫水、過濾、自然干燥后形成的干尾砂(含水10-12%),最后,由高架輸送帶輸送到干堆場干堆和磚廠生產加工混凝土砌塊或直接干堆用于建筑材料。
尾砂脫水裝置的過濾池尾礦庫四周設有的溢水渠,溢流渠內的溢流水經回流管輸送到沉降池濃密機。濃密機的溢流水經溢流管(懸浮物含量≤300mg/L)送入到沉降池進一步濃縮分離,沉降池底部清砂經出砂管返回輸送到濃密機,經過多級沉降池沉降后,溢流水回用,實現廢水閉路循環,全部返回選礦廠蓄水池生產使用。本裝置達到工業廢水”零排放”目標,回水利用率由原來的60-75%提高到90%以上。
本裝置減少尾礦輸送體積量的三分之二以上,尾礦回水率由目前的60-75%提高到90%以上。使得尾礦庫暴庫和垮壩的可能性降低,從而減少了尾礦庫的安全隱患。增大了原有尾礦庫的庫容量,可以延長尾礦庫的服務年限。
3、干式排尾回收再利用裝置的實施方式
鐵礦尾砂干式排尾回收再利用裝置,包括有通過管路連接形成閉路的選礦廠1、蓄水池和沉降池2和濃密機3,所述選礦廠1接出的出料管4接入濃密機3的進料口;所述濃密機3上連接的溢流管5接入所述的沉降池2,所述沉降池2底部的出砂管6接入濃密機3的進料口,沉降池2的出水管7通向選礦廠1內;所述濃密機3一側的輸出管道8接入尾砂充填罐9,濃密機3另一側的輸出管道10接入尾砂脫水裝置(可移動輪斗式尾礦脫水機)11,所述尾砂脫水裝置11的溢流渠12內接有回流管13,所述回流管13接入濃密機3的進料口,所述尾砂脫水裝置11一側設置有高架輸送帶14,所述高架輸送帶14的輸出端對向尾砂干堆場15。沉淀池2上連通有用于輸送新鮮水的補水管16。
附圖說明:圖1 為本裝置的結構示意圖。
三、結語
一、核子秤裝置概況
我公司目前擁有核技術應用項目1臺df5500型核子秤,安裝于一期選礦廠磨選車間,主要用來對皮帶輸送帶上的鐵礦入磨量進行計量。此臺核子秤由丹東東方測控技術有限公司生產,其中含有1枚銫-137放射源,源的出廠活度為1.48gbq(20__年8月22日出廠)。該項目的總投資為25萬元,于20__年9月13日通過__省環保局審批,項目于20__年12月投產試運行,20__年2月13日取得__省環保局頒發的《輻射安全許可證》(證書編號:閩環輻證[00036]).
二、輻射安全防護設施方面
137cs屬于密封放射源,放射源安放在鉛罐內,使用方式為非接觸式測量,放射源(包殼)沒有與被測物料直接接觸,也不會造成放射源損傷。在鉛罐表面和磨選車間傳輸帶均已放置了醒目的電離輻射警告標志。
三、管理措施方面
按照《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》(國家環保總局令第31號令)的要求,公司已配備一名具有本科學歷的安全員專職負責輻射安全與環境保護管理工作。核子秤工作人員均參加了省環保廳舉辦的輻射安全與防護培訓,并持證上崗;定期監測輻射防護效果,確保核子秤安全運行。對工作人員進行健康監測,上崗前健康體檢,上崗后定期體檢。
與此同時,公司建立了完善的核子秤安全管理制度,其中包含了《放射防護人員崗位職責》、《核子秤維修制度》、《核子秤安全操作規程》、《環保標準、放射性同位素裝置安全防范規定》等一系列規章制度。
四、應急救援方面
為有效應對可能發生的放射事故,確保有序地組織開展事故救援工作,最大限度地減少或消除事故和緊急情況造成的影響,避免事故蔓延和擴大,制訂了《核子秤放射源泄漏應急預案》,明確了可能發生事故應急處理的職責、組織指揮、工作程序,做好各項預防措施,做到安全與操作并行。
五、檔案管理方面
[關鍵詞]尾礦庫 安全管理 環境保護
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-10-202-2
1前言
目前,我國尾礦庫的安全管理和環境保護工作做得還不夠完善,使得尾礦庫的安全不能夠得到保障,導致尾礦庫對環境的污染也比較大,因此,有必要研究尾礦庫的安全管理與環境保護問題。
2我國礦山尾庫安全管理現狀
我國金屬非金屬礦山每年產出尾礦約3億t,基本上堆存在約1萬1946座尾礦庫中。這些庫中最大設計壩高260m,超過100m的有26座,庫容大于1億m3的有10座。壩高小于30m的小庫占80%左右,但20%的大、中型庫中堆積的尾礦占全國尾礦總量的80%。由于尾礦庫的建設標準低,筑壩、維護、管理技術水平較差,缺乏監測措施,大量的尾礦庫帶病運行,而且得不到有效的診斷與治理,其安全狀況不容樂觀。自2001年以來,全國共發生73起尾礦庫潰壩事故,造成500余人死亡,事故起數和死亡人數呈逐年上升態勢,安全形勢十分嚴峻。
截至2011年5月底,我國共有2369座危、險、病尾礦庫,這是一個巨大的潛在隱患,近些年尾礦庫潰壩事故頻發,給人民生命財產、社會穩定帶來了巨大損失和危害。這些事故的發生,除了管理因素之外,其主要的技術原因是對尾礦庫致災因素及致災機理的認識不夠;尾礦壩內部隱患未進行有效探清;尾礦庫潰壩風險分析技術不成熟;尾礦庫監測技術水平落后,沒有成熟的尾礦庫安全監測、預警系統。因此,我國安全生產市場急需尾礦庫潰壩災害的診斷、監測與風險分析技術和產品。
我國尾礦庫的監測技術還處于起步階段。尾礦庫的管涌流土、地震液化等壩體內部致災因素引起壩坡失穩的預警技術基本屬于空白,其監測、預警技術的研究成果較少,亟需進行攻關,提高監測技術水平。
3尾礦庫對環境的影響
3.1對水環境的影響
礦山企業在進行開采以及選礦的過程中,會形成大量選礦廢水,如果這些廢水進入環境,會對地下水以及地表水造成很大程度的污染。尾礦山在經過長期的風化與侵蝕后,會借助大氣降水的方式形成滲漏液,然后通過一定的方式形成污染物。在這些污染物中主要存在高濃度的金屬鹽類、酸根離子、硫化物、大量有機物以及其他有害物質。這些污染物會通過很多方式流入河流對地表水造成污染。
3.2對土壤的影響
建立尾礦庫,就會占用一定空間大小的土地,這在很大程度上會限制生物與土壤之間物質的交換過程,從而影響土壤對重新栽植植被的作用。在尾礦庫施工期間,會進行一定程度的土地整理、剝離地表、備料等行為,會對植被進行亂砍亂伐,從而形成水土流失的影響。而且土地的大量占用,會因為大氣降水,使得有毒物質更多的流入土壤,使得土壤中長期積累重金屬、酸性、堿性等有毒物質,使得土壤環境受到很大程度的破壞。
3.3引發環境地質災害
礦山企業在生產過程中,最大的危險源是尾礦庫。尾礦庫是一個存在高勢能的危險源,會形成人造泥石流。由于各種自然因素,如雨水、地震、鼠洞或是一些人為的行為,如存在不協調的工農關系、管理不善等問題,這些不利因素的存在會形成很大的安全隱患,會在很大程度上影響工農業的生產以及下游人民的生命財產安全。
4尾礦庫管理的環保思路
隨著“綠色礦業“理念的不斷普及和深入,正確協調社會經濟發展與自然環境、資源之間的關系,走可持續發展之路,得到了國內礦山企業的普遍認同。為提高尾礦庫的環保性能,必須做好選址、污染治理和無尾工藝等工作。
尾礦庫的選址十分重要,直接關系到尾礦庫投資成本的大小和環保效益的高低。通常尾礦庫需要避開人口密集區與生態敏感區,應在設計階段先選擇多個地址,經過認真勘察和技術經濟比較后選擇最優方案。在選址時,需要堅持以下原則:第一,尾礦庫庫容力需要滿足礦山企業實際生產尾礦量和年限的需求,服務年限必須保持在5a以上;第二,尾礦庫與選礦廠距離要近,盡量在選礦廠下游,以便于尾礦輸送和選礦廠的生產;第三,尾礦庫盡量遠離居民區、名勝古跡、水源地等處,并處于這些地方的下游方向;第四,尾礦庫選址盡量不占農田,避免遷移村莊;第五,尾礦庫選址盡量不在可開采礦床和不良地質上部,必要情況下需經過全面的技術經濟論證;第六,庫區縱深應盡量長、口部要小、縱坡要緩、庫容要大、匯水面積要小、排洪系統要小。
污染治理是尾礦庫管理工作中的一個難點問題,相關管理部門必須要重點處理污染嚴重的遺留問題,加大治理整頓力度,通過生態環境履約金等機制和礦業秩序治理整頓來營造一個環境保護與礦業生產協調發展的局面。
無尾工藝是礦山企業發展的重要研究課題,需要針對實際問題研究合理的處理措施和利用方案,進行有計劃的加工再利用,并加大“三廢”的綜合回收利用投入力度,依靠高新技術將廢棄物轉換為建筑材料等有用之物,推廣高效率、低成本的工藝技術,盡量減少尾礦生成量與堆放量。
5尾礦庫環境保護措施
尾礦庫的污染物主要來源于三個方面:①固體懸浮物,這是尾礦水中最主要的污染物,在各種類型的選礦廠中都存在;②礦石中含有污染環境的重金屬離子,如汞、鍋、砷、鉻、鉛等,這些元素經選礦后,仍然存在于尾礦中;③選礦工藝中添加的藥劑分解出組分,如氰、酚以及各種鹽、酸根等。
尾礦庫污染物的擴散通常以風和水為載體,風刮起粉塵污染的灘面和坡面小則數萬平方米,大則上百萬平方米;有些尾礦粉塵中含有害、有毒元素,后果更為嚴重。粉塵在向外擴散過程中,受風向、風速、地形等的影響。對于上述污染源,礦山企業應采取以下措施來防治。
(1)尾礦庫管理部門應按《環境保護圖形標志―固體廢物貯存(處置)場》(GB15562.2)設置環境保護圖形標志,并按其規定進行檢查和維護。
(2)對壩面利用廢石塊進行鋪設覆蓋或覆土恢復植被,以免刮風引起尾砂飛揚造成環境污染,同時可以保土固堤、防止壩體水土流失。
(3)在氣候干燥多風的地方,可采用灑水和水幕法治理粉塵。
(4)用覆蓋膜防塵、在尾礦上噴灑一種乳狀溶液的覆蓋劑,以其特有的膠結性能,使尾礦表面粘結成一層2}3mm的薄膜,防止尾礦被風吹走,這種覆蓋劑無毒,具有溶水性、抗風性,且耐雨和抗寒
(5)改進選礦生產工藝、加大技術創新。選礦車間應盡量選用對環境污染小的選礦藥劑,減少污染物進入尾礦庫。
(6)提高回水利用率,盡量減少污水的排放量。目前,我國的尾礦回水率一般在70%以下,在國外尾礦回水的循環利用率已達80%以上。所以礦山企業應建立回水處理、凈化系統來提高水的循環利用率。
(7)對于已關停的尾礦庫,特別是已閉坑礦山的老尾礦庫,相關部門應加強監督檢查與管理,不僅要對尾礦壩薄弱環節進行加固護坡,同時應對表面進行固化或無害化處理,如復土植樹種草、復土造田等。例如大冶鐵礦在洪山等老尾礦庫上種植梨樹、桃樹等,并種植大片火構等藥材林,取得了良好的經濟效益。
6尾礦庫安全管理措施
一是大力宣傳安全生產法律法規,貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針。在礦山業主中牢固樹立“安全生產高于一切”的安全生產意識和法律意識,糾正礦山業主見利忘義、急功近利的錯誤思想和行為。
二是加強安全監管力度,各級安監部門要強化重點監管。沒有正規設計不能施工;沒有正規施工、監理,不能驗收;沒有經過合格培訓的尾礦庫管理人員不能上崗。尾礦庫的建設應遵循先勘察設計,后施工建設,再投產運行的程序進行。建設中應嚴格執行“三同時”制度,使尾礦庫的主體工程與附屬安全設施同時設計、同時施工、同時投入使用。
三是加大相關安全生產知識培訓力度。全面宣傳、普及尾礦庫基本原理和安全管理知識,消除尾礦庫安全管理人員特別是礦山業主輕視尾礦庫危害的思想。
四是積極向礦山企業輸出專業技術人才。湖南郴州汝城縣礦業協會的做法值得參考:礦山業主們自發創建礦業協會,各會員礦山企業共同出資,由協會出面聘請采礦、地質、尾礦庫安全管理技術人員,這些專業技術人員輪流巡查各個會員礦山,指導礦山企業的安全生產技術管理,彌補了礦山企業專業技術人員不足的缺陷,實現技術資源共享。同時,還可互相交流切磋,推廣經驗,取長補短,共同促進尾礦庫安全生產管理工作。
五是處理服務期滿的尾礦庫。對于已經達到使用年限的尾礦庫,一定要及時進行處理,防止企業繼續違規使用。處理時,邀請有資質的設計單位做尾礦庫閉庫工程設計方案,嚴格按照設計方案施工,并上報當地安監部門和環保部門驗收批準,以確保壩體安全、對環境無污染。
六是建議收取尾礦庫安全管理專項保障基金。向礦山、選場企業收取尾礦庫維修和治理的保障金,組成尾礦庫安全管理專項保障基金,由國家對該項基金制定統一的征收、管理和使用規定。這樣可以防止后續可能出現的安全問題由政府買單。
7小結
尾礦庫的安全管理和環保是一項需要長期堅持和履行的工程,在今后很長一段時間內,我國尾礦庫的數量還將不斷的增多,因此,安全管理和環節保護的工程還應該重點落實。
參考文獻
關鍵詞:低碳經濟;鐵礦尾礦;綜合處理;再利用
中圖分類號:TF758 文獻標識碼:A
在我國鐵礦尾礦一方面占用了大量的耕地,并且嚴重污染環境,破壞了自然生態平衡;另一方面若尾礦壩在設計上出現偏差,還有可能導致坍塌,嚴重時有可能導致人員傷亡。此外,鐵礦尾礦在運輸及排放過程中均需用到大量的設備,這在一定程度上浪費了人力、財力和物力。鐵礦尾礦的危害相對較大,這與我國當前倡導的低碳經濟極為不符,因此,必須采取相應的綜合處理措施對鐵礦尾礦進行再利用。
1 鐵礦尾礦中的主要成分及其分類
鐵礦尾礦本身屬于一種復合型的礦物原料,其中除含有較少量的金屬組分以外,大部分組分一脈石礦物為主,如長石、石英等等。鐵礦尾礦中的主要化學成分為鐵、鋁、鎂、硅、鈣等的氧化物,極少情況下也會伴有硫和磷等。從伴生元素的含量上可以將我國的鐵礦尾礦大致分為以下兩類:
1.1 單金屬類
單金屬類鐵礦尾礦按照其中化學成分含量多少的不同又可分為以下幾種類型:
高硅尾礦。這類鐵礦尾礦是數量比較大的一種類型,其中各別尾礦氧化硅的含量可高達80%左右,并且很少含有其他有價的伴生元素。屬于這一類型的鐵礦選礦廠主要有首鋼的密云、石河鐵礦廠;本鋼的歪山頭和南芬鐵礦廠;唐鋼的石人溝鐵礦廠;鞍鋼的大孤山、東鞍山鐵礦廠等等。
高鋁尾礦。這類鐵礦尾礦的年均排出量并不是很大,一般分布在寧蕪一帶,其特點是礦中三氧化二鋁的含量比較高,并且大部分尾礦中無其他組分及伴生元素,僅有極少數的尾礦中會含有伴生的磷和硫。以這類尾礦作為選礦廠的有馬鋼的南山及姑山鐵礦廠、江蘇吉山鐵礦廠等等。
高鈣、鎂尾礦。這一類型的鐵礦尾礦較為集中的地區為邯鄲,尾礦中通常會含有S和Co等伴生元素,極少數的尾礦中還會含有Au、As、Cu、Ag、Ni等元素。以該類型尾礦作為選礦廠的主要是邯鄲本地的一些礦廠,如西石門、王家子、玉石洼等礦廠。
1.2 多金屬類
這類鐵礦尾礦多數分布在我國長江中下游的武鋼、內蒙古包頭以及西南攀西等地區,其具有伴生元素多、礦物成分復雜等特點,尾礦本身除含有較為豐富的有色金屬之外,還會含有少量的貴重金屬、稀有金屬以及各種稀散元素等。從這類尾礦的經濟價值上看,回收其中的伴生元素所帶來的價值,已經超過了主體金屬鐵的回收價值。
2 低碳經濟下鐵礦尾礦的綜合處理再利用
鐵礦尾礦類型的不同決定了其性質及種類也各不相同,處理過程中所選用的工藝及流程也不相同。換言之就是說綜合處理鐵礦尾礦的方法和途徑也不相同。為此,筆者從以下幾個方面介紹鐵礦尾礦的綜合處理再利用。
2.1 利用鐵礦尾礦燒制陶粒
陶粒是一種質量較輕而強度較高的球狀輕集料,其作用與浮石、火山凝灰巖、火山熔巖、冶金爐渣、燃料爐渣等相似,可摻和于水泥中制成輕質混凝土。沈陽有關單位利用尾礦參配煤矸石制成容重為640-1000kg/平方米,松散容重為420-700kg/立方米的陶粒。陶粒外殼堅硬,內部孔洞均勻細小呈互不連通的蜂窩狀,可用作配制輕集料混凝土。
2.2 利用鐵礦尾礦制造玻璃
利用鐵尾礦熔制的飾面玻璃,玻化工藝性能穩定,可操作性強,其主要材料性能優于天然大理石,是一種高級裝潢材料。中國地質科學院尾礦利用技術中心利用梅山鐵礦尾礦制作微晶玻璃花崗巖的研究,大量的實驗結果證實可以利用鐵礦尾礦為原料制作微玻巖。
2.3 礦尾礦的無害化處置與利用
在采礦工業的地下開采中,當開采地表需要保護的礦床;稀有、貴重金屬或有色金屬的高品位礦床;有自然危險的金屬礦床;地表水體下或強含水層下的富礦;賦存條件復雜的富礦;以及深部礦體的開采等,往往要用充填采礦法。充填采礦法中的一個重要工序就是將采出礦石后的空場用充填材料加以充填,其目的是減少采礦的損失和貧化、限制圍巖的移動、防止坑內火災或水災。由于近些年來鐵礦的不斷開采產生了大量的鐵礦尾礦,這些鐵礦尾礦便可用做填充材料。
2.4 用于制作建筑材料
制備普通燒結磚,尾礦利用率可達到。燒成制品達到燒結普通磚最高標號。燒成制品為褐紅色,與粘土磚相近,與一般建筑用磚相比體積密度偏大。采用干硬法成型燒成品外型平整可調整成型壓力和燒成溫度生產出低標號的普通燒結磚。尾礦具有較好的可塑性,通過改變成型方法、坯料加水量和配料制備出承重和非承重空心磚。燒制過程中實心磚可豎碼、多孔磚和大孔磚宜平碼,在氧化氣氛下可以燒制出顏色統一的紅色制品,可以生產出的實心磚和多孔磚,抗凍融性符合建筑燒結磚標準。燒結磚砌體力學性能試驗表明,尾礦燒結磚與砂漿具有較好的親和性,物理性能匹配較好。
2.5 回收有用鐵礦物后的尾渣處置
在現場尾礦生產系統中增設尾礦鐵回收再磨再選系統,回收主流程流失的鐵,將尾礦鐵品位由27%左右降至15%以下。這種低附加值的尾礦可以有三種典型用途。其一,用于生產低端建材。可以從這種低附加值尾礦中撈取部分粗粒尾砂,用于替代市場上較緊缺的細黃沙,也可以全粒級用于制備滲透性較好的人行地面彩磚;其二,尾礦干式堆排。這種低附加值尾礦經壓濾機壓濾脫水后,水分可控制在20%以下,滿足運輸、干堆要求。在完成安全與環境影響評價后實施征地堆排;其三,尾礦充填采空區。這種低附加值尾礦可以用于對采空區的充填,從而消除采空區存在的安全隱患,還可以減少尾礦在地表堆存造成的環境污染。
2.6 礦堆放場的環保
尾礦排出后流動距離短便被凍住,凍結的尾礦表面在短時間內不會產生揚塵。除冬季外,外界氣溫大于結冰溫度,尾礦在自重作用下向四周流動,這樣就基本保證尾礦表面一直處于濕潤狀態。由于日照和風力產生的蒸發,高濃度的尾礦膏體將快速干燥,因為濃度較高,尾礦在排放和流動的過程中不會出現粗粒和細粒分開現象,使得尾礦固結后強度較大,不會出現揚塵現象。萬一固結面遭到破壞,這些區域的尾礦可能被風刮起并揚塵,細粒尾礦被風刮走,這是我們不希望看到的,這主要取決于主導風向、強度和尾礦特性。對此類問題我們應有足夠的認識,并對尾礦堆表面采取防護措施:開啟相鄰的排礦管排礦,以覆蓋被破壞的表面;在尾礦堆表面鋪以草屑、樹葉或旋轉地噴灑水,由于灑水成本太高,也可加蓋防塵網或防塵布;對達到設計標高的部分應用土或廢石永久覆蓋。
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