铜冶炼渣选厂转型为钾长石选厂的环保管理要点

万卷敏，梁友乾，周 慧，韦军强，赵庆辉，陈小强，梁恒玮

（1.白银有色集团股份有限公司；2.西北矿冶研究院，甘肃 白银 730900；3.山东世华环保科技有限公司，山东 泰安 271000）

随着国家政策的日趋严格，现有落后或小型铜冶炼渣选厂将面临无原料可用的窘境，加之全球经济环境恶化，对企业的生存和发展带来严峻考验，如何提高资产和场地利用率，已成为企业生存及持续健康发展必须解决的问题。本文通过查阅相关资料，从资源分布、市场前景、工艺特点、设备变更及环境保护等方面进行类比，详细阐述铜冶炼渣选厂转型为钾长石选厂的可行性及具体策略，为提高企业资产利用率和效益提供了一条有效途径。

1 资源分布及市场应用

钾长石具有熔点低、熔融间隔时间长、熔融黏度高等特点，广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷、研磨材料及钾肥生产等行业。国内钾长石资源丰富，在安徽、内蒙古、新疆、四川、山西等地分布相对集中。本项目所在地钾长石矿区面积为0.83 km，矿山储量超过2 000万t。随着经济的发展，玻璃制品、建筑陶瓷等行业用量逐步增加，钾长石需求量日益增大，它具有较好的市场前景。

2 生产工艺对比

2.1 铜冶炼渣选矿工艺

铜冶炼渣选矿主要流程为破碎筛分、磨矿筛分、浮选和过滤脱水，如图1所示，其中，浮选工艺流程为一粗两扫三精。一是破碎筛分。铜冶炼渣由振动给料机均匀地送至颚式破碎机粗碎，粗碎后再由皮带输送机送至圆锥破碎机进行二次破碎，二次破碎后的铜冶炼渣被送至圆振动筛进行筛分，合格粒级进入磨矿作业，粗粒级返回圆锥破碎机继续破碎。二是磨矿筛分。破碎后的铜冶炼渣被送至球磨机进行研磨，研磨后经螺旋分级机进行分级，合格粒级进入浮选作业，粗粒级返回球磨机继续研磨。三是浮选。球磨研磨后的铜冶炼渣经管道输送至浮选机进行浮选，浮选出来的铜精矿进入浓密机。四是过滤脱水。铜精矿先由浓密机进行浓密，然后送至陶瓷过滤机进行脱水，最终得到铜精粉产品。

图1 铜冶炼渣选矿工艺流程

2.2 钾长石选矿工艺

钾长石选矿需要经过破碎筛分、磨矿筛分、磁选、浮选和脱水烘干5个步骤，如图2所示。一是破碎筛分。开采的天然钾矿石由振动给料机均匀地送至颚式破碎机粗碎，粗碎后再由皮带输送机送至圆锥破碎机进行二次破碎，二次破碎后的钾长石颗粒被送至圆振动筛进行筛分，粒度大小合格进入下一环节，不合格返回圆锥破碎机继续破碎。二是磨粉筛分。合格的钾长石颗粒被送至球磨机进行研磨，研磨后的钾长石粉经螺旋分级机进行分选，粒度合格进入下一加工环节，不合格返回球磨机继续研磨。三是磁选。合格的钾长石粉被送至磁选机进行磁选，根据物料情况和产品品位要求选择磁选的层级。四是浮选。磁选出来的粗矿被送至搅拌桶和物料混合，混合过后送至浮选机进行浮选，浮选出来的钾长石精矿进入下一加工环节。五是脱水烘干。钾长石精矿先由浓缩机进行脱水处理，然后送至烘干机进行快速脱水干燥，最终得到的钾长石粉就是所需的矿物质。

图2 钾长石选矿工艺流程

3 主要设备

3.1 铜冶炼渣选厂主要设备

铜冶炼渣选矿设备有振动给料机、颚式破碎机、圆锥破碎机、圆振动筛、皮带输送机、球磨机、螺旋分级机、搅拌桶、浮选机、浓缩机、陶瓷过滤机和烘干机等。

3.2 钾长石选厂主要设备

根据工艺流程，钾长石选矿设备有振动给料机、颚式破碎机、圆锥破碎机、圆振动筛、皮带输送机、球磨机、螺旋分级机、磁选机、搅拌桶、浮选机、浓缩机和烘干机等。通过资源调查、生产工艺及设备比对，两者生产工艺及主要设备基本相同，且钾长石国内资源丰富，市场前景广阔，若进行转型，则无须较大的技术和设备改动，投资较小，故转型具有可行性。

4 污染物排放及治理措施对比

小型铜冶炼渣选厂（设计规模300 t/d）通过技术论证后改造成钾长石选厂，虽充分利用现有资产和公辅设施，但面临的环境管理合法性、合规性是否可行，也是选矿厂转型能否成功的必要制约因素。铜冶炼渣选矿和钾长石选矿在生产运行过程中主要涉及废气、废水、固废、噪声等污染管理变化。

4.1 废气管理变化

铜冶炼渣选厂和钾长石选厂运行中，大气污染物都是扬尘，产生点相同，是渣堆场、破碎、筛分、皮带运输、精矿堆场、选矿堆场，环保治理措施相同。将碎石加工区破碎机、筛分机生产工序加装顶盖和围棚封闭，输送带全封闭，采用围蔽的输送设备作业，仅留输送带进出口，并在顶棚上加装喷淋装置。精矿堆场的装卸处配备喷淋装置等防尘设施，精矿堆场三面围挡，对物料堆覆盖防尘布、密目防尘网等防尘材料，并采取抑尘雾炮机等防尘措施。

4.2 废水及地下水管理

铜冶炼渣选厂和钾长石选厂生产废水都经沉淀后回用于生产系统。铜冶炼渣选线生产过程产生的废水含有悬浮物和铜、铅、锌等金属离子，改成钾长石选线后，生产废水的主要污染物是泥沙、细粒矿石等悬浮物，对应地，其由重点防渗区转为一般防渗区，原有防渗措施完全达到新生产线的防渗要求。新生产线的主厂房车间、水处理池、浓密池底座和各场的防渗要求也完全能达到。生活污水防治措施无变化。

4.3 固废管理

铜冶炼渣选厂的含铁尾砂定期出售给水泥厂处理。新钾长石选线尾砂定期出售给附近砖厂作为制砖原料，沉淀的污泥作为副产品外售。尾砂堆场都按照第Ⅰ类一般工业固废临时堆场管理。

4.4 噪声治理

新旧生产线中，主要噪声源是厂区内的球磨机、颚式破碎机和空压机，治理措施是选用噪声低的设备。合理进行厂区平面布置，主厂房全封闭。定期检修，防止不良工况的故障噪声。车间外尽可能搞好绿化。

转型后的选厂不产生新的污染物，原有固体废物堆放场建设有防风抑尘措施，可直接用于堆放钾长石选矿污泥，完全满足Ⅰ类场防渗要求，不再重新进行建设，可节约环保措施成本。此外，转型避免了含重金属废水的产生，降低了废水或矿浆泄漏对周边土壤及地下水环境的风险，而且物料堆场对周边环境敏感区的风险也大大减少，若原有企业在尾矿区或加工区设置有地下水监测井，转型后因不涉及重金属废水，其地下水监测频次可适当降低，节约部分监测费用。

5 环境保护法律法规合规性分析

5.1 新项目做环境影响报告表

由于建设项目的性质发生重大变动，钾长石选厂应当重新报批建设项目的环境影响评价文件，试生产完成竣工环保自主验收。根据《建设项目环境影响评价分类管理名录（2021年版）》和项目建设性质，本项目属于名录中的非金属矿物制品业石墨及其他非金属矿物制品制造的其他类别，需要编制环境影响报告表，项目属于污染影响型。项目由重金属渣选转型为做报告表的非金属矿物制品业，可不开展土壤环境影响评价。

5.2 重新申领排污许可证

按照《固定污染源排污许可分类管理名录（2019年版）》，本次转型发展目标为非金属矿物制品业石墨及其他非金属矿物制品制造，排污许可施行登记管理，若涉及锅炉、水处理等通用工序，可参照相关通用工序进行排污申报。

5.3 环境保护法律责任管理

项目转型后，土壤污染责任不发生变化，要明确大气污染、废水治理责任并进行考核管理。项目由重金属渣选矿变更为非金属矿物加工，污染物影响程度下降，环境风险等级降低，排污许可无重大变化，从环境管理角度来看，转型具有可行性。

6 结论

目前，小型铜冶炼渣选厂（设计规模300 t/d）已被市场淘汰，可通过技术论证后改造成钾长石选厂。转型升级是企业谋求发展的重要路径，由高环保要求的铜冶炼渣选矿行业转为污染较小的钾长石选矿行业，企业可以同时实现经济效益和环境效益。本研究为小型铜冶炼渣选厂提供了一条可持续发展道路，也为企业资产高效利用指明方向。