以无废采选 创绿色生态
2014-03-13
南京银茂铅锌矿业有限公司坚持技术创新、产学研合作和大的投入,走生态绿色、循环经济发展道路,在资源综合利用、环境保护、清洁生产等方面都取得了较大成绩。
南京银茂铅锌矿业有限公司的南京栖霞山铅锌银矿(以下简称“栖霞山铅锌矿”)在上世纪90年代开展绿色矿山建设前,矿山开发不仅存在资源利用率低、有价元素浪费、生态环境破坏严重的问题,而且随着环境要求的提高、市场竞争加剧和开采引发社会矛盾突现,矿山面临停产,传统工艺技术及管理已不能满足矿山正常生产。
自上世纪90年代开始,在各级政府部门的大力支持下,围绕资源高效利用、矿山废弃物处置、矿山开发与环境保护和谐发展、深化企业内部管理等绿色矿山建设内容开展了一系列产、学、研联合攻关,将采、选工艺与尾矿、废石、废水资源化处理利用工艺有机融合,创新研发与应用了一批具有适用性强、资源综合回收率高、环境友好的绿色技术,彻底改变传统的矿产资源开发方式,率先建成铅锌多金属资源高效开发与综合利用示范矿山,实现了选矿废水、尾矿和采掘废石的资源化利用,建成了首座无地表破坏、无尾矿库、无废石场、无废水排放的多金属矿山,消除了矿山开发对环境的污染,杜绝了尾矿库溃坝及废石场泥石流等安全隐患,还有效解决了矿山产量低和采选指标差的技术瓶颈,取得了显著经济和社会环境效益,使地下资源开发与矿区生态环境保护达到和谐统一。
上向水平分层胶结充填采矿工艺
栖霞山铅锌矿属于典型的三下开采矿山,上方不仅有居民住宅和办公楼等建筑物,还有道路、河流及风景区森林、栖霞寺等诸多景点。矿山建设初期为露采氧化锰矿,1970年转入地下开采铅锌矿,目前采矿规模1100吨/日,开采深度为-625米。上世纪80年代前采用的是中深孔空场法采矿技术,由于采矿后空区面积大、地表垮塌和破坏时有发生,已严重威胁到地表安全和矿山生存,上世纪80年代后期,在与长沙矿山研究院的共同努力下,将中深孔空场法采矿方法改为上向水平分层胶结充填采矿工艺,2000年以后并对部分富矿段采用盘区上向梯层充填采矿方法,不仅消除了对地表的垮塌和破坏,保护了栖霞山风景区及建筑物、道路、河流,并有效提高了采矿回收率。
全尾砂胶结充填技术
栖霞山铅锌矿在建矿初期就没有设计尾矿库也没有地方建尾矿库,在1988年前选矿尾矿和废水全部排入长江,给环境造成了严重污染。栖霞山铅锌矿上向水平分层胶结充填采矿工艺在使用初期采用的充填料为江砂和粗粒尾砂加水泥充填。针对购买江砂成本高,细粒尾砂老空区充填结束后没有去处的问题,公司又与长沙矿山研究院合作开展了全尾砂胶结充填技术的研究,将尾砂充填浓度由55%提高到68%~72%,不仅满足了采矿对充填体强度的要求,而且每年省去了江砂购买成本200多万元、让绝大部分尾矿有了去处,将尾砂作充填料,实现了资源化利用。
多余充填尾砂用于做建材
针对尾砂在新的采矿空区充填存在剩余的问题,2001年开始进行了充填多余尾砂做建材料的研究。研究表明,栖霞山铅锌矿选矿废弃的尾砂不仅能做水泥而且能用于制砖,用尾矿替代部分溶剂矿物原料配制生料所生产的水泥熟料质量不仅符合水泥质量要求,而且熟料强度略有提高,同时还降低了水泥生产成本;用尾砂加水泥等制免烧砖,砖的强度及砖浸泡后的重金属浸出含量均符合建材和环保要求。十多年来通过尾矿砂生产建筑材料,实现了尾砂的全部资源化利用。
废石不出窿用于采场充填
矿山每年采掘废石约4万吨,过去均运输到地表外堆,再寻找去路,不仅产生粉尘污染环境,占用土地,而且运输费用也很高。2005年开始通过采掘废石不出窿100%直接充填采场,再用尾砂加水泥灌实充填体和浇面,不仅充填速度快、充填体质量有保障,而且还让出时间多运输矿石,每年提高出矿产量3万吨,降低废石运输成本近百万元,最终实现了废石零排放,矿山不建废石场。
多金属选矿废水无排放快速分质循环利用技术
针对铅、锌和硫浮选作业各自药剂种类不同、浮选废水无法直接回收利用的特点,发明了具有自主知识产权的铅锌硫化矿选矿废水循环利用法,即将磨矿分级溢流浓密水直接回用于磨矿分级和选铅;锌浮选尾矿浓密水直接回用于选锌;尾矿浓密水直接回用于选硫和磁选各相应作业。充分利用各自回水作为各作业段母液的矿浆化学条件,避免了废水混合回用时的离子干扰,从源头上解决了废水成分复杂、剩余药剂浓度高、金属离子含量多、难以回用的难题,使70%选矿废水实现了直接回用,不仅不影响指标,而且使废水中的药剂得到重复资源化利用,降低了药耗15%,如起泡剂用量由125克/吨降低到10克/吨,石灰、硫酸铜等用量也显著降低。大大减少了后续废水净化处理量和成本,为实现废水零排放创造了条件。
针对流程中剩余的混合选矿废水直接回收利用影响选矿指标的问题,创新开发出混凝沉淀+活性炭吸附选矿废水处理技术,发明了铅锌硫化矿选矿废水循环利用法,将废水中对选铅有害的铜、铅、锌等重金属离子和固体悬浮物沉淀去除,有用成分予以保留,多余有机捕收剂如黄药用活性炭吸附,满足了选铅工艺要求,并对废水处理沉淀物返回流程进一步回收利用,避免了金属流失。处理过的水:SS小于8毫克/升,铜铅锌重金属浓度均小于1毫克/升,废水CODCr下降141毫克/升,废水处理药剂成本仅0.64元/吨。
选矿每吨原矿新鲜水用量从6吨下降到0.25吨,节省新鲜水95%以上。仅溶药用水和少量补充水为新鲜水,其余用水全部为回收利用的废水,实现了选矿过程废水无排放、全部资源化利用。每年节省新鲜水和减少废水排放各200万吨。
栖霞山铅锌银矿选矿厂
铅锌多金属矿高效回收新技术
针对复杂多金属铅锌硫化矿普遍存在分离难度大、工艺复杂、有价伴生元素多、资源利用率低、并且必须100%应用回水的难题,根据铅、锌硫化矿和黄铁矿浮游特性与浮选动力学的差异,发明了铅锌硫化矿分流分速高浓度分步调控浮选新技术,并开发成功了高品位硫精矿烧渣收铁、浮选尾矿磁选回收锰等一整套综合回收新技术,显著提高了共伴生铅、锌、金、银、硫、铁、锰、铜等有价元素综合回收率,大大降低了尾矿中重金属的含量,为尾矿的资源化利用和处置创造了条件,在铅锌多金属矿综合利用技术方面取得重大突破。
通过上述主工艺的精细化创新技术,实现了矿石中有价元素的全部高效综合回收,使最终尾矿的主要矿物成分适用于进行资源化利用,最终尾矿的70%用作了井下胶结充填料,30%用作了制作水泥和免烧砖,消除了常规选矿尾矿中存在的二次污染问题,最终实现了矿山固废的资源化利用和真正意义上的“零排放”。
矿山井下外排水和初期雨水的回收
公司每天有1200吨的矿井水,除用于选矿工艺、采矿场尾矿充填、公司的绿化、冲厕、路面洒水等,还根据栖霞山园林的需求将每天剩余的矿井水用于栖霞山园林明镜湖、月牙湖、桃花湖等园林景观用水。根据公司对井下水水质的检测,其水质达到地表水环境质量标准Ⅳ类标准,既解决了栖霞山园林景观缺水的问题,又解决了多余井下水的用途,实现了井下水的综合利用,并探索出矿山生产与景区和谐共处的发展道路。矿山原九乡河取水站早在2000年已关闭。
并对厂区泡冒滴漏的污水进行集中收集再全部回用;对初期雨水严格按照环保的要求回收再利用,实现了真正意义上的雨污分流,杜绝了环境污染。
目前,银茂矿业的“无废”采选的部分技术成果已推广应用到西藏、新疆等地的多座同类矿山的采选生产中,得到了同行的肯定,多批次国内外矿业领域的领导与专家,到栖霞山铅锌矿考察学习,提升了企业形象,使企业有了更好的生存和发展空间,与此同时,在经济效益方面也获得了高效的回报。