矿山废渣资源循环利用及其技术

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,标题文本样式：微软雅黑/28号 Arial/28pt,第一级内容文本样式：微软雅黑/20号 Arial/20pt,第二级内容文本样式：微软雅黑/18号 Arial/18pt,第三级内容文本样式：微软雅黑/16号 Arial/16pt,第四级内容文本样式：微软雅黑/14号 Arial/14pt,第五级内容文本样式：微软雅黑/12号 Arial/12pt,标题文本样式：微软雅黑/28号 Arial/28pt,第一级内容文本样式：微软雅黑/20号 Arial/20pt,第二级内容文本样式：微软雅黑/18号 Arial/18pt,第三级内容文本样式：微软雅黑/16号 Arial/16pt,第四级内容文本样式：微软雅黑/14号 Arial/14pt,第五级内容文本样式：微软雅黑/12号 Arial/12pt,矿山废渣,资源循环利用及其技术,【DIRECTORY】,矿山废渣的基本情况,矿,山废渣,是指矿物开采及其加工利用过程中产生的固态及泥态物质。,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,定义,矿山废渣,来源于,露天矿剥离和坑内采矿产生的大量,废石,、采煤产生的,煤矸石,、选矿产生的,尾矿,等,。,开采1吨煤，一般要排出200公斤左右煤矸石,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,来源,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,组成,采矿废弃物,(,采矿矸石,),选矿废弃物(洗选矸石),煤矿坑口电石废弃物,(,粉煤灰,),按产生的原因可分为：,矿业废物包括,矿山开采,和,矿石冶炼生产过程,所产生的剩余废弃物,在矿山开采过程中所产生的无工业价值的矿体围岩和夹石统称为,矿山废石,矿石在选矿过程中选出目的精矿后，剩余的含目的金属很少的矿渣称为,尾矿,(,尾砂,),。,其中，矿山开采所产生的固体废物又分为两大类，即,废石(包括煤矸石)和尾矿,：,尾矿,矿山废石堆,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,组成,含氧盐矿物,氧化物和氢氧化物矿物,硫化物及其类似化合物矿物,其他矿物,按化学组成可分为：,含氧盐矿物占已知矿物总数的2/3左右，在地壳里的分布极为广泛,氧化物和氢氧化物是地壳的重要组成矿物，它们的化合物有200种左右,主要为金属硫化物，亦包括金属与硒、碲、砷、锑等的化合物,如卤化物和单质矿物,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,基本属性,物理性质,化学性质,光学性质：包括颜色、光泽、透明度等,力学性质：硬度、韧性、比重等,电学性质：导电性及荷电性,与固体废物资源化有关的化学性质主要包括矿物的,可溶性,、,氧化性,磁性：,润湿性：,根据废物中不同矿物的磁性差异进行磁分选,浮选的理论基础,THE FIRST,矿山废渣的基本情况,【DIRECTORY】,应用,有的金属矿的伴生矿有回收价值，大多数废石和尾矿可制作,建筑材料,，或者用于,农业,。,有的废石和尾矿,含有金属,，可设法回收。许多铅、锌、铜、镍矿是共生的，应采用综合冶炼工艺，以免其中某些有色金属矿物成为废物。煤矸石可提炼铁及其他金属。,矿渣多以花岗岩、玄武岩、石灰石、石英石、河卵石、铁矿石等矿石为主，是很好的,人工砂石的原料,。,废石和尾矿是多组分的矿物，,开展综合利用可以减少堆置用地,，,能够,提供宝贵资源,，,而且是,最有效的控制污染措施,。,尾矿回收,【DIRECTORY】,矿山废渣处理相关政策,【DIRECTORY】,矿山废渣尾矿、废石场应按照,一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准,(GB18599-2001),处置场应采取,防尘,污染的措施；,为防止雨水径流进入贮存、处置场内，避免渗滤液量增加和滑坡，贮存、处置场周边应,设置导流渠,；,为防止一般工业固体废物和渗滤液的流失，,应构筑堤坝、挡土墙等,设施等。,THE SECOND,矿山废渣循环利用相关政策,【DIRECTORY】,尾矿,综合利用率提高到,20%,，通过实施重点工程新增,3000,万吨的年利用能力。,为贯彻,国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要,，提高资源综合利用水平，根据,“,十二五”资源综合利用指导意见,，制定了,大宗固体废物综合利用实施方案,坚持,政府引导,原则。为企业降成本、提效益、持续发展的内生动力。,坚持,规模发展,原则。扶持,大型骨干企业,，力争做到,“,吃干榨尽,”,。,坚持,因地制宜,原则。,坚持,技术促进,原则。提高利用效率，,从源头减少,废物产生，防止二次污染,煤矸石,综合利用率提高到,75%,，通过实施重点工程新增,9000,万吨的年利用能力。,粉煤灰,综合利用率提高到,70%,，通过实施重点工程新增,6000,万吨的年利用能力。,目标到,2015,年,THE SECOND,矿山,废渣循环利用相关政策,WHATS MORE,1.,矿产资源的开发应贯彻“,污染防治与生态环境保护并重，生态环境保护与生态环境建设并举”,的路线,2.,矿产资源的开发应推行循环经济的,“污染物减量、资源再利用和循环利用,”的技术原则，具体包括：,（,1,）发展,绿色开采,技术，实现矿区生态环境无损或受损最小；,（,2,）发展,干法或节水的,工艺技术，减少水的使用量；,（,3,）发展,无废或少废,的工艺技术，最大限度地减少废弃物的产生；,（,4,）矿山废物按照,先提取,有价金属、组分或利用能源，,再用于建材,或其它用途，,最后无害化,处理处置的技术原则。,预防为主、防治结合、过程控制、综合治理”的指导方针。,【DIRECTORY】,国内外矿山废渣循环利用产业技术,国内外矿山废渣循环利用,技术现状,（,产业技术,）,在矿冶领域，世界上工业发达的国家已,经,把无废料矿山作为矿山的开发目标，把尾矿的综合利用程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。其利用目的不仅仅是追求最大的经济效益，而且还从资源综合回收利用率、保护生态环境等综合加以考虑。随着科技的发展和学科间的互相渗透，尾矿利用的途径越来越广阔。,1,.,利用,尾矿,生产建筑材料,2,.,从尾矿中回收,有用金属和矿物,3.,用尾矿回填矿山采空区,4.,生产矿物肥料或土壤改良剂,5.,覆土造田,矿,山,废渣的综合利用技术,【DIRECTORY】,1.从废石中提取有价金属,2.废石用作井下充填料,3.,代替黏土,生产,硅酸盐水泥,和低碱,水泥，,生产微晶玻璃和水处理混凝土,尾矿的综合利用,废石的综合利用,国外矿山废渣利用现状,国外,尾矿处理工作起步较早，重视尾矿的综合处理，注重有价成分的回收，广泛的给尾矿寻找各种不同的处理途径。,【DIRECTORY】,美国、加拿大,印度,欧洲国家,尾矿的综合利用工作做得较好,，,Siva-Divrigi,选矿厂用,浮选法,，在最佳浮选条件下,从铁尾矿中回收钴、镍和铜,。,处理铁尾矿生产陶瓷地板和墙壁瓷砖,采用,水利旋力和磁力分离技术,从铁尾矿中回收含铁61%65%的精矿。,注重矿山的,土地复垦,，卡奇卡那尔采选公司的,湿式磁选,尾矿中含有钙、镁和硅的氧化物。,用作土壤改良剂,对酸性土壤进行中和处理，氧化镁作为一种肥料，效果较好。,一些小国已经在向,无废物矿山目标,发展。,其他一些冶金矿渣循环利用举例,1）作钢铁,冶炼熔剂,烧结熔剂,高炉炼铁熔剂 回收废钢铁,2）生产钢渣水泥或作水泥的,掺和剂,3）作筑路与回填工程材料,4）作农肥和酸性土壤,改良剂,铬渣要,先经过解毒处理,，才可以综合利用：,做翠玻璃制品的着色剂，使玻璃色泽翠绿；,利用铬渣中残留的铬生产铸石；,代替蛇纹石生产钙镁磷肥；,代替白云石、石灰石炼铁；,与粘土混合烧制青砖；,配置水泥和生产矿渣棉等。,【DIRECTORY】,钢渣的利用途径,铬渣的综合利用,我国的矿山废渣利用现状,我国,尾矿的综合利用研究起步较晚，但近年来发展迅速。其原因一方面与国家的重视有关，另一方面,，,也和,我国的矿产资源特点,及利用状况有关。,2013 年，我国水泥年产量约 24 亿吨，混合材料的平均用量约 30%，,算上生料配料的部分，每年利用各种工业废渣的量在 7.6 亿吨左右。,用作水泥活性混合材料的工业废渣大多为,焙烧渣,，如,冶金渣,（包括矿渣、钢渣、锰渣、铜渣、钛矿渣、铬铁渣和铅锌渣等）、,燃煤灰渣,（包括粉煤灰、炉渣和流化床煤灰等）以及,人造火山灰,（包括煤矸石和硫酸渣等）,。,【DIRECTORY】,生产水泥,水泥生产的工艺流程图,右图所示为,新型干法回转窑矿渣硅酸盐水泥生产线,，使用立筒预热器回转窑，配套高效选粉机闭路粉磨生产。,生产所需的石灰石可由石料厂供应，矿渣和铁粉来自冶炼生产中产生的下脚料，燃料利用煤化公司的中煤和煤泥。,废渣尾矿制砖生产线组成和功能,生产线：,【DIRECTORY】,配料机,搅拌机,成型机,升板系统,子、母车系统,制砖机设备的降板及码垛系统,国内外矿山废渣循环利用研究前沿技术,国内外矿业废渣循环利用技术现,状,前沿研发技术,矿业废渣循环利用,生产建筑材料,回收有价金属,生产矿物肥料或改良土壤,覆土造田,回填矿山采空区,一直以来国内外都比较重视对,矿业废渣的综合利用,，许多技术研究已经得以应用于实际生产，并取得了比较良好的效益。而目前,从矿业废渣中回收有价金属,以及,用矿业废渣生产矿物肥料或改良土壤,仍有较大的发展潜力，也取得了不错的研究成果。,从矿业废渣中回收有价金属,许多矿山尾矿中具有回收利用价值的,有价组分,，其,品位,常常大于相应的原生矿品位，充分利用,分选技术,回收这些有价金属对,充分利用资源,、,延缓矿产资源的枯竭,具有重要意义。,例：,黄金矿山尾矿综合利用技术研究,黄金尾矿的综合利,用主要有3 种方法:,将尾矿作为金属矿产,二次资源,，提取回收尾矿中的,有价金属,将尾矿作为,非金属矿产资源,，根据尾矿的不同组分，可以选择不同的方法对尾矿进行,回收利用,将黄金尾矿用于生产,建筑材料,和,回填材料,等,尾矿中金、银的回收,物理化学法,近几年，国内外采用物理化学方法回收,黄金尾矿,中,贵金属,的研究有了新的进展。,（1）,山东金洲矿业集团有限公司采用,无制粒化学疏松剂提取法,，可回收利用,较低含金品位,的尾矿(0.26g/t 以上)，年回收黄金产量18kg，年直接经济效益达60万元。,（2）,加拿大提敏斯工程作为世界第二大的尾矿回收工程，采用,高压水枪回采,、,化学混合浮选,、,硫化物精矿磨细,、,氰化浸出,和,炭浆吸附,等工艺，每月处理黄金尾矿量100万 t。,尾矿中金、银的回收,植物富集法,植物富集法被认为是一种从尾矿中提取金属,镍,、,铊,和,黄金,的可行方法，适合不能利用传统采矿方法开发黄金的矿区，尤其是,尾矿堆存库区,黄金的回收利用。,澳大利亚,利用室内空间，在填有尾矿与土壤的花盆中种植蓝色小桉树、黑荆树、高粱、白色三叶草、红草、袋鼠草、哭泣草等,回收,斯多威尔,金矿尾矿,中的,贵金属,。经3 5 个 月的生长发现，白色三叶草(干草)中黄金的平均浓度为27 mg/kg。这充分说明种植,本土植物,富集,低品位,黄金尾矿可以进行推广。,尾矿中金、银的回收,植物富集法,的一些其他试验,巴西,某地区黄金,含量较低,，不适合采用,传统采矿,方法开发“土壤”中含有的贵金属，故在其“土壤”中种植,本土植物,油菜和玉米，植物生长一段时间后可累计黄金 30 mg/kg,墨西哥,锡那罗亚州种植向日葵和仙人 掌(,本地植物,),提取麦斯吉维姆矿山尾矿中的黄金。,尾矿中金、银的回收,黄金尾矿,培样植物,植物富集,回收贵金属,研究成果表明，这项技术,低成本,、,高效率,，不仅可 以治理金属矿山开采过程中造成的,有色金属污染,问 题，还解决了尾矿堆存过程中,贵金属回收,问题。植物富集技术逐渐被认为是