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華浦環(huán)保：礦山固廢處理及資源化綜合解決方案

2023-12-01 16:35

我國冶金工業(yè)快速發(fā)展，促使礦山的開發(fā)力度加大，隨之產(chǎn)生大量礦山固體廢棄物。

定義：礦業(yè)固體廢物主要是指在采、選、冶生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)結(jié)束后堆積于地面及井下的廢石、廢渣、尾礦等固體堆積物。

來源：固體廢物主要來源于礦山的剝離、爆破、裝載、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，以及選礦過程中產(chǎn)生的尾礦和廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥等。

礦山固廢特點及現(xiàn)狀

礦山固廢的分類和特點

分類：根據(jù)廢物的性質(zhì)和產(chǎn)生環(huán)節(jié)，礦山固體廢物可分為巖石廢料、尾礦、礦渣、廢水處理污泥等。

特點：礦山固體廢物具有數(shù)量巨大、成分復雜、處理難度大等特點。其中，尾礦和礦渣中含有大量的重金屬和有害物質(zhì)，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)具有較大的危害。

礦山固廢現(xiàn)狀問題

 礦業(yè)面臨的環(huán)境問題是廢棄物的處理和資源化利用以及礦業(yè)廢棄地的生態(tài)修復等問題。

因此，如何對礦山固體廢物進行綜合處理，既改善礦山生態(tài)環(huán)境，又充分利用礦山固體廢物中的有用成分，變廢為寶，緩解礦產(chǎn)資源供需緊張矛盾，是人類社會面臨的重要課題。

礦山固廢處理及資源化綜合解決方案

礦山固廢處理以無害化為基礎(chǔ)、減量化為原則，資源化為目標。采用物理、化學、生物等方法進行有效處置。（礦山固廢的減量化主要在源頭上，處理過程中以無害化、資源化為主。）

常用的無害化處理方式：

(1)物理法：向廢石和尾礦噴水、覆蓋石灰、泥土、草根、樹皮等。防止受水沖刷和被風吹揚而污染環(huán)境。這種方法對銅尾礦最為有效。

(2)化學法：利用可與尾礦化合的化學反應劑(水泥、石灰、硅酸鈉等)，在尾礦表面形成堅固硬殼，抵抗水和空氣的侵蝕。此法成本較高，有的尾礦常同砂層交錯，化學反應劑難于選擇。

(3)植物法：在廢石或尾礦堆場上栽種永久性植物，以起到良好的穩(wěn)定和保護作用。植物法可以和化學法結(jié)合起來處理尾礦。在尾礦場播下植物種子后，施加少量化學藥品防止尾礦散沙飛揚，保持水分，以利于植物生長。國內(nèi)外的試驗證明，鉛鋅礦的鈣質(zhì)尾礦適合種植牛毛草、鉛鋅礦的酸性尾礦適于種植葦草。

(4) 土地復墾法：在開采后被破壞的土地上，回填廢石、尾礦、待其沉降穩(wěn)定后，加以平整，覆蓋土壤、栽種植物。

資源化處理方式：

1、煤矸石資源化利用

煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。

(1)煤矸石用作燃料發(fā)電。

(2)煤矸石用于制造各種建筑材料。具有投資少、方法簡單的優(yōu)點，已被廣泛使用。

(3)煤矸石充填。因為礦山地下大規(guī)模開采造成的地表大面積塌陷而突然或漸進式地被破壞，稱為礦山開采沉陷。在利用廢棄物的同時解決沉陷地的復墾問題，可取得一舉兩得的效果。

(4)煤矸石用于道路工程。筑路對于煤矸石的種類和品質(zhì)沒有特殊的要求，對有害成分含量的限制要求不高。煤矸石用于筑路工程具有耗渣量大、無須進行特殊處理、不需采用特殊技術(shù)手段的優(yōu)點，是利用煤炭工業(yè)廢棄物減少環(huán)境污染損害的有效途徑。

(5)煤矸石用于注漿技術(shù)。煤矸石具有潛在的火山灰活性，在一定條件下可激活并運用于工程注漿，將破碎松散的巖層膠結(jié)成一個整體，利用漿液與土體、巖石破壞結(jié)構(gòu)體的共同作用改善巖層的物理力學性能，從而形成一個結(jié)構(gòu)新、強度大、防水性能高、化學性能穩(wěn)定的“結(jié)石體”。

2、尾礦資源化利用

尾礦是多組分的礦物。作為二次資源綜合利用，是少占土地、控制污染，化害為利的積極處理措施。

(1)從尾礦中回收有價組分

主要有從銅尾礦中回收石精礦、硫鐵礦精礦；

從鉛鋅尾礦中回收鉛、鋅、鎢、銀等；

從錫尾礦中回收錫和銅以及一些伴生元素。

主要方法有重-磁-浮法、溶劑萃取法、電極回收法、電解氣浮法等。近年來隨著微生物浸出技術(shù)的應用和發(fā)展，微生物浸出法已成為處理固體廢物的又一重要方法。

(2)尾礦作井下采空區(qū)填充料

尾礦經(jīng)水力旋流脫泥后0.074mm以下的粒級不超過50%，與水泥膠結(jié)后返回井下采空區(qū)充填，以防止地壓災害。中國廣東凡口鉛鋅礦、湖南黃沙坪鉛鋅礦、湖北銅錄山礦、甘肅金川有色金屬公司龍首礦等礦山在20世紀70年代相繼采用此項工藝。

(3)制作建材

大多數(shù)礦山有大量含硅含鋁的原料，具有制作硅酸鹽建材的基本條件。尾礦或去硫尾礦可采用干壓縮法制成建筑用磚，制作的磚塊的抗壓強度達32MPa。鑄石是一種新型工業(yè)材料，在一定條件下是鋼鐵、有色金屬、合金材料等較為理想的代用材料。若固體廢物中含有輝綠巖、玄武巖、角閃巖、花崗巖、石灰石、白云石、蛇紋石、輝石、螢石和菱鎂礦、鉻鐵礦等組合都可考慮用作鑄石原料。

(4)尾礦作玻璃、陶瓷或微晶玻璃

富含石英的石英脈型金礦、鎢礦，富含方解石、白云石或螢石的碳酸巖礦，花崗巖型礦等礦山尾礦都可制作玻璃原料或配料。微晶玻璃可以大量利用金屬尾礦制成空氣或泡沫制品，用作建筑隔墻、砌塊或填充材料及結(jié)構(gòu)材料，制品具有高強、輕質(zhì)、節(jié)能、耐熱等特性。 

鎢礦、鉭鈮礦和某些鉛鋅礦的尾礦含Si0270%～80%,還含有鉀、鈉、鋁的氧化物，經(jīng)加工可用作玻璃或陶瓷原料。

3、粉煤灰、鐵礦粉、赤泥的資源化利用

通過使用簡單易生產(chǎn)的添加劑，激發(fā)粉煤灰，鐵礦粉，赤泥中的活性成分，達到了用粉煤灰等固廢物完全替代水泥生產(chǎn)商品混凝土以及其他水泥產(chǎn)品的效果。

粉煤灰，鐵礦粉，赤泥替代水泥技術(shù)在環(huán)保建材領(lǐng)域有著重要的應用。對比普通混凝土，以赤泥粉煤灰取代水泥的地聚物混凝土具有以下優(yōu)勢：

1)粉煤灰，礦粉，赤泥等固廢物可完全替代水泥；

2)各項性能指標符合標準，強度優(yōu)異，

3)節(jié)省了水泥的成本；

4)處理了粉煤灰，礦粉，赤泥等大宗固廢；

5)添加劑價格與普通混凝土添加劑價格類似；

6)粉煤灰，赤泥混凝土在性能，價格，和環(huán)保等方面的優(yōu)勢明顯。

固廢處理技術(shù)：

1、物理處理

物理處理是通過濃縮或相關(guān)變化改變固體廢物結(jié)構(gòu)，但不破壞固體廢物的一種處理方法，包括壓實、破碎、分選、增稠、干燥和蒸發(fā)等，主要作為一種預處理技術(shù)。

2、化學處理

化學處理是采用化學方法破壞固體廢物中的有害成分從而達到無害化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適于進一步處理、處置的形態(tài)?；瘜W處理方法包括氧化、還原、中和、化學沉淀、固化等。

3、生物處理

生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物，從而達到無害化或綜合利用。生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理和兼性厭氧處理。

4、焚燒處理

焚燒處理是利用燃燒反應使固體廢物中的可燃性物質(zhì)發(fā)生氧化反應達到減容并利用其熱能的目的。有時焚燒處理不當可能造成局部大氣顆粒物濃度增加，因此對焚燒的場地及焚燒設(shè)施要有一定的注意。

5、熱解處理

將固體廢物中的有機物在高溫下裂解獲取輕質(zhì)燃料。如廢塑料、廢橡膠的熱解。

6、固化處理

固化處理就是采用一種固化基材，將固體廢物包覆以減少其對環(huán)境的危害，使之能較安全的運輸和處置 。

華浦環(huán)保是集技術(shù)研發(fā)、項目設(shè)計、設(shè)備制造、工程安裝、調(diào)試運營、技術(shù)咨詢服務為一體的專業(yè)型水處理公司，公司主要經(jīng)營產(chǎn)品包括：市政供水、污水處理、生活用水處理、工業(yè)污水處理及零排放、油田污水處理、中水回用、污泥治理、農(nóng)田灌溉、廢氣治理、河流治理、土壤治理、區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理等各種環(huán)保設(shè)備及技術(shù)服務。