生态文明

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山东黄金集团:打造无尾矿山,守护碧水青山

山东黄金集团:打造无尾矿山,守护碧水青山


公司简介

山东黄金集团有限公司以黄金开采为主业,拥有勘探、采矿、选矿、冶炼(精炼)和黄金产品深加工、销售于一体的完整产业链,并拥有与之配套的科技研发体系,黄金产量、资源储备、经济效益、科技水平及人才优势均居国内黄金行业的领先地位。所辖矿山企业分布于中国山东、福建、内蒙古、甘肃、新疆等省份(自治区)以及南美洲阿根廷、非洲加纳等地。 

问题

每开采一吨矿石,其中只有约 5% 为精矿粉,剩余 95% 都是尾矿。根据国家规定及相关要求,地下开采的矿山必须采用“充填采矿”工艺,将尾矿回填至采空区,将粗粒级尾砂填到井下、细粒级尾砂排放到尾矿库。

尾矿库占用大量土地,导致所在地区土地资源失衡,减少后备土地资源,将带来严重的社会压力;某些边远地区的乡镇矿山更是会将尾矿直接排放到大自然,造成对自然生态的影响。目前,我国因尾矿造成的直接污染土地面积已达到百万亩,间接污染土地面积 1000 余万亩。另外,修建、维护和维修尾矿也给公司带来的一定的经济支出,据有关部门统计,我国冶金矿山每吨尾矿需尾矿库基建费 1-3 元,经营管理费 3-5 元。可见,大量堆存的尾矿给矿业、环境及经济都造成了不少难题。 

解决方案

为解决尾矿带来的环境、社会、经济问题,山东黄金所属鑫汇公司率先投产无尾无废矿山建设项目,通过“细粒级尾砂用于井下充填,粗粒级尾砂资源化综合利用”模式,迈入“无尾矿、无废料”新纪元。

细粒级尾砂回填采空区

面对传统金矿将细粒级尾砂直接排放至尾矿库的处理办法,鑫汇公司通过尾砂物化性质分析、尾砂浓密溢流特性研究、充填体强度试验、半工业浓密试验和料浆输送试验,取得数据 1000 余组,实现技术创新 8 项,解决了细粒级尾砂高效浓密和稳态放砂等关键问题,保障充填系统稳定运行,最终实现将细砂转化为高浓度矿浆后回填采空区。

本项目利用充填工程实验室研发的旋切入料、底流稳态放砂等核心专利技术,在保证正常生产的前提下,将 1000m³ 立式砂仓升级改造为无动力高效深锥浓密机,促进细粒级尾砂浓缩成高浓度矿浆,突破了无尾无废矿山建设核心技术,实现 1000t/d 细粒级尾砂处理能力。该成套装备的研发填补了国内细粒级高浓度尾矿充填装备技术领域的空白。

细砂经过无动力高效深锥浓密机处理成为高浓度矿浆,填充至井下后可承受十余吨重的凿岩台车和铲运机在表面自由行走,细粒级尾砂充填体自立性好,满足安全生产要求。其中,充填胶结面料浆质量浓度 64%,灰砂比 1:4, 3 天强度大于 1.5MPa;充填非胶结面料浆质量浓度 64%,灰砂比 1:15,3天强度大于 0.3MPa。解决了传统粗粒级尾砂造浆质量不稳定、充填料浆分层离析、泌水量大等问题,料浆具有较强的流动性,降低了堵管概率,改善了井下作业环境,提高了充填接顶程度和矿石回采率,有效解决传统填充工艺的弊端。

粗粒级尾砂加工再利用

传统处理尾矿方法中,将粗粒级尾砂填到井下会导致填料浆分层离析、泌水量大等问题,增加排水排泥费用的同时也会提高矿石的损失率和贫化率。为解决此类问题,公司通过无尾矿山项目将粗砂进行深加工,制作成加气砖、瓷砖胶、干混砂浆等建筑材料,实现资源化再利用,解决粗尾砂直接回填带来的安全隐患。

目前,鑫汇公司与青岛平创新材料科技有限公司合作,建设高标准封闭式环保型固废综合利用项目,目前一期工程已完工,累计投资 1400 万元,建筑面积 3600 ㎡,年产石子、砂及粉料等建筑骨料 20 万 m³

成效

社会效益

该项目无须再新建尾矿库,进而增加国家后备土地资源,将开发自然资源和保护自然资源放在同等重要的位置,彰显企业担当;避免了尾矿堆积过高造成的滑坡、扬尘过大等危害,消除了尾矿库带来的安全隐患和扬尘问题,解决当地居民后顾之忧,构建和谐的村企关系。

在实现“无尾”的同时,该项目也实现了“无废”作业,采矿过程中产生的废石也被加工生产为建筑骨料、透水砖等系列产品,进而整合延伸了矿山产业链,实现废石综合利用率 100%。尾砂利用率逐年提高,公司资源综合利用效率大幅提高,引领传统矿业向绿色矿业转型升级。

经济效益

据测算,通过细粒级尾砂井下充填,粗粒级尾砂资源化综合利用,年可创造经济效益3200 余万元(其中,粗粒级尾砂销售年增加直接收益700 万元,矿石贫化率、损失率分别降低 2% 和 0.5%,年增加经济效益 1181 万元,年减少尾砂排放费用 1225 万元,减少排水排泥费用 101 万元),节约尾矿库土地征用及建设等费用 8000 万元。

展望

面向未来,山东黄金将继续践行“平安山金、生态山金、活力山金、人文山金”的发展理念,坚守“聚砂成钢、绿色充填”的工作信念,以尾砂充填技术为核心,以尾矿综合利用技术为支撑,大力开展细粒级尾砂充填工艺 的研究与应用,完善尾砂充填工艺技术,解决矿山排尾难题。开辟矿山固废综合利用新路径,构建无尾无废、高效集约、环境友好、企地和谐的绿色矿山建设新模式,为企业创造新的价值,为行业提供一条可复制、可推广的矿山规划建设新思路。


(文 / 李白丹妮)

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