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【科研】有色矿山固体废弃物综合利用及生态修复技术研究与应用

发布时间:2016-12-01

来源:铜陵有色金属集团股份有限公司完成

铜陵有色1949年开始建设,1952年投产,先后建成投产铜官山铜矿等十一座矿山,目前正在生产的矿山有7座。

 

60多年的生产,形成10座尾矿库,尾砂堆存总量近5000万吨,其中含有数量可观的铜、硫、铁等有价元素尚未有效回收利用。

 

尾砂库尾砂扬尘给库区周边企业、居民生产、生活环境造成的污染,形成了较为突出的社会问题需要解决。

 

坝坡水土流失及每年投入的安全管理费用给企业造成沉重的负担。

 

矿山开采遗留了约700万m³的采空区及1500万m³左右的露天坑等地质灾害隐患需要治理;目前生产矿山年产400万吨左右的尾砂需处置,同时矿山的开采将形成新的采空区需要处理。

 

技术创新点

 

首创深井细粒全尾砂大规模高效连续充填工艺技术与装备。开发了我国首个高效澄清立式砂仓,形成了仓顶进料、仓底放砂的立式砂仓流态化全尾砂高浓度(73%~75%)连续料浆制备技术;开发并利用了控压助流脱水、喷嘴活化制浆、高效固液分离等多种新技术新工艺,实现了高浓度充填料连续排放,为矿山无废开采奠定了技术基础。

 

研发了全尾砂分级分段综合利用工艺技术与装置,实现了不同粒级尾砂作为井下充填料、水泥铁质校正剂以及露天坑复垦材料的多途径利用,尾砂综合利用率达100%。

 

首次开发了尾矿库采砂水下造浆取砂技术、深水尾砂烧结层处理装置以及圈定细泥排水沥干干采细粒尾砂技术,实现了安全高效回采尾砂。

 

研发了旋流器擦洗矿物表面新技术,通过改变旋流器内壁结构,利用旋流器的离心力和摩擦力,对尾砂矿物进行擦洗,剥离矿物表面氧化膜,增强矿物的可浮性,实现了尾矿库尾砂有价元素的高效回收。

 

开发了尾矿库库内无土植被固化和坝坡生态稳定技术。实现了土壤改良、熟化,适生植被品种选择的尾矿库库内无土生态复垦;在尾矿库坝坡栽植香根草,构筑生态植被障栏和其他适生植被,保障了坝坡稳定、控制了水土流失、防治了粉尘污染。

 

主要技术指标

 

综合利用矿山生产尾砂量达320余万吨/年(充填280万吨/年,建材40万吨/吨),目前铜陵有色矿山生产尾砂综合利用率达80%以上。截止到2013年底,资源化利用尾砂库库存尾砂总量1030余万吨(井下采空区充填了290万m³、露天坑充填140万m³露),同时综合回收铜金属量1700余吨、硫精矿37万余吨、铁精矿21万余吨。恢复了730亩城市建设用地。杜绝了尾砂库扬尘污染、坝坡水土流失。

 

项目获1项发明专利、5项实用新型专利,整体技术达到了国际先进水平。

 

该技术成果已在本企业和崇礼紫金矿业公司等全国类似十余家有色矿山企业广泛推广应用。

 

近三年,累计新增销售收入43792.61万元、新增利润24609.03万元,新增税收15846.55万元,节支总额65680.72万元,恢复730亩建设城市建设土地。充分利用了矿山尾砂资源,消除了尾砂扬尘造成的环境污染、减少了地质灾害,减少矿山建设用地。

 

为尾砂资源化利用、绿色矿山建设、矿山生态恢复提供了示范工程,为矿山充填理论与技术的发展做出了贡献。

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