礦業(yè)固體廢物處理利用技術(shù)進(jìn)展及案例分析.ppt

礦業(yè)固體廢物處理利用技術(shù)進(jìn)展及案例分析 Content 礦業(yè)固體廢物概況 礦業(yè)固體廢物主要是指在采 選 冶生產(chǎn)過(guò)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 具體的說(shuō) 在礦山采礦 選礦和冶煉 我國(guó)礦山主要為采 選聯(lián)合企業(yè) 生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生污染的固體廢物有 1 基建及生產(chǎn)時(shí)期剝離的覆蓋層和巖石 2 地面及井下開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的表外礦石 巖石 即開(kāi)采產(chǎn)生的廢石 3 尾礦 水砂 廢石填料 露天及井下裝載 運(yùn)輸 卸礦過(guò)程中撒下的礦石 4 金屬冶煉過(guò)程中各種冶金爐 反射爐 電爐 鼓風(fēng)爐 煙化爐 等產(chǎn)生的爐渣 5 危險(xiǎn)固體廢棄物等 其中 產(chǎn)生量較大的一類(lèi)是礦山采礦產(chǎn)生的廢石 另一類(lèi)是礦山選礦產(chǎn)生的尾礦 礦業(yè)固體廢物概況 自建國(guó)以來(lái) 我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的大規(guī)模開(kāi)發(fā) 已成為居世界前列的礦業(yè)大國(guó) 但由于我國(guó)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)和綜合利用技術(shù)水平 導(dǎo)致了我國(guó)礦山固體廢物排放量巨大 截至2007年 我國(guó)礦山固體廢物堆存量達(dá)355 51億t 其中尾礦80多億t 礦山剝離廢石200億t 煤矸石51 51億t 洗矸和煤泥24億t 礦山固體廢物不僅累積堆存量大 而且每年的排放量也不斷增加 這主要是由于 我國(guó)小型礦山數(shù)量過(guò)多 達(dá)26萬(wàn)座 而大中型礦山僅有9000多座 小型礦山過(guò)多不僅產(chǎn)生巨量的固體廢物 而且資源浪費(fèi)也十分嚴(yán)重 礦山固體廢物的綜合利用程度很低 相對(duì)于主礦開(kāi)發(fā)幾十倍的高額利潤(rùn) 尾礦和廢石的二次開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值往往顯得微不足道 一般說(shuō)來(lái) 隨著開(kāi)采深度的增加和礦山品位的不斷降低 剝離表土和廢石 廢渣量將逐年增加 礦業(yè)固體廢物概況 礦山固體廢物的大量堆存 不僅造成了嚴(yán)重的礦產(chǎn)資源浪費(fèi)和國(guó)家企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān) 而且也對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)生存環(huán)境帶來(lái)極大的危害 如壓占大量土地資源 據(jù)統(tǒng)計(jì)每堆積1萬(wàn)t廢物要占用0 067hm2土地 破壞地貌 植被和自然景觀 導(dǎo)致水土流失 生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化 同時(shí)潛伏著泥石流 山體崩塌 滑坡 垮壩等地質(zhì)災(zāi)害 經(jīng)風(fēng)化可形成溶于水的化合物或重金屬離子鉛 鋅 汞等 通過(guò)地表水或地下水嚴(yán)重污染周?chē)导巴寥?危害人體健康 在干旱或大風(fēng)天氣下形成的揚(yáng)塵 以及某些成分 如氰化物 有機(jī)物 的自然風(fēng)化或煤矸石的自燃產(chǎn)生的CO SO2等有害氣體 污染大氣環(huán)境 礦業(yè)固體廢物的處理處置 在礦山固體廢物堆場(chǎng)上栽種永久性植物 可起到良好的穩(wěn)定和保護(hù)作用 植物法可以和化學(xué)法結(jié)合進(jìn)行處理 在尾礦場(chǎng)播下植物種子后 施加少量化學(xué)藥品防止尾礦散沙飛揚(yáng) 保持水分 利于植物生長(zhǎng) 在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 或建造房屋 中國(guó)一些地區(qū)的鐵礦和鋁礦廢石場(chǎng)等已完成土地復(fù)墾 種植植物 發(fā)展生產(chǎn) 礦業(yè)固體廢物的處理處置 最終處置方法 礦業(yè)固體廢物的處理處置 充填堆置 礦業(yè)固體廢物的處理處置 充填堆置 礦業(yè)固體廢物的處理處置 復(fù)墾造田 礦業(yè)固體廢物的處理處置 建立生態(tài)區(qū) 礦業(yè)固體廢物的利用 對(duì)金屬礦山的尾礦 渣 及廢石的資源化處理 首先要遵循 減量化 資源化 無(wú)害化 原則 主要要考慮的是就地消化 盡可能地合理利用 化害為利 同時(shí)能采取防護(hù)措施 減少它們對(duì)環(huán)境的污染 對(duì)待需要資源化處理的金屬礦山固體廢物 不僅要考慮回收礦物的效果 損失與貧化 及其經(jīng)濟(jì)利益 而且要考慮環(huán)境效益和社會(huì)效益 不少國(guó)家都通過(guò)經(jīng)濟(jì)杠桿和行政性強(qiáng)制政策來(lái)鼓勵(lì)和支持礦山固體廢物資源化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 從消極的污染治理轉(zhuǎn)為回收利用 向廢物索取資源 礦業(yè)固體廢物的利用 提取有價(jià)組分 生產(chǎn)建筑材料 提取有價(jià)成分 生產(chǎn)建筑材料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥 尾礦的資源化 提取有價(jià)組分 銅尾礦回收銅的工藝流程 主要有用礦物為黃銅礦 輝銅礦和黃鐵礦 許多礦山尾礦中具有回收利用價(jià)值的有價(jià)組分 其品位常常大于相應(yīng)的原生礦品位 充分利用分選技術(shù)回收這些有價(jià)金屬對(duì)充分利用資源 延緩礦產(chǎn)資源的枯竭具有重要意義 提取有價(jià)組分 銀山鉛鋅尾礦中SiO2 Al2O3 K2O占總成分的80 以上 主要礦物為石英和絹云母 其中石英含量為51 54 絹云母含量為29 34 且大部分絹云母呈單體形狀 粒度較細(xì) 尾礦生產(chǎn)建筑材料 尾礦中含有的多種非金屬礦物 如硅石或石英 長(zhǎng)石及各類(lèi)粘土或高嶺土 白云石或石灰石 蛇紋石等 都是較有價(jià)值的非金屬礦物資源 可代替天然原料作為生產(chǎn)建筑材料的原料 a 生產(chǎn)微晶玻璃生產(chǎn)工藝包括 燒結(jié)工藝和熔融工藝1 燒結(jié)工藝 2 熔融工藝 尾礦生產(chǎn)建筑材料 b 生產(chǎn)硅酸鹽水泥 c 生產(chǎn)免燒磚 免燒磚是一種新型建筑材料 是由膠凝材料與含硅 鋁原料按一定顆粒級(jí)配均勻摻合 壓制成型 并進(jìn)行蒸壓或蒸養(yǎng)而成的一種以水化硅酸鈣 水化鋁酸鈣 水化硅鋁酸鈣等多種水化產(chǎn)物為一體的建筑制品 生產(chǎn)建筑材料 d 生產(chǎn)粘土磚 以尾礦為原料 用塑性成型或半干壓成型生產(chǎn)粘土磚 e 生產(chǎn)耐火材料主要用于熱工設(shè)備中抵抗高溫作用 用作高溫容器或部件的無(wú)機(jī)非金屬固體材料 生產(chǎn)建筑材料 f 生產(chǎn)粘土磚以尾礦為原料 用塑性成型或半干壓成型生產(chǎn)粘土磚 廢石的資源化 提取有價(jià)成分 廢石中含有硫化銅 黃鐵礦和多種金屬硫化物 在氧 雨水和鐵硫桿菌作用下 產(chǎn)生出Cu Fe S Al等離子的酸性水 造成水體的污染 生產(chǎn)建筑材料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥 其他 粉煤灰1 在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應(yīng)用2 在建筑制品中的應(yīng)用3 作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑4 回收工業(yè)原料 Fe2O3 Al2O3 煤矸石1 用于制造磚塊 水泥 加氣混泥土 微孔吸音磚 瓷磚 輕集料等各種建筑材料2 用于復(fù)墾3 用于道路工程4 用于注漿技術(shù) 案例分析 安徽省廬江龍橋礦業(yè)有限公司 主要產(chǎn)品是鐵精礦一期建設(shè)規(guī)模為年采原礦100萬(wàn)t 二期建設(shè)規(guī)模為年采原礦300萬(wàn)t 設(shè)計(jì)開(kāi)采年限為60a 擁有一個(gè)庫(kù)容為276萬(wàn)m3的尾礦庫(kù) 目前100萬(wàn)t a規(guī)?，F(xiàn)已投入運(yùn)行 2008年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)5 5億元 2009年在全國(guó)金融危機(jī)背景下仍實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)1 7億元 2010年上半年已實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)2億元 該公司為創(chuàng)建環(huán)保生態(tài)型礦山企業(yè) 解決工業(yè)固體廢物日益增多及尾礦庫(kù)庫(kù)容較小的矛盾 通過(guò)積極探索廢石 尾礦等工業(yè)固體廢物的綜合治理和應(yīng)用技術(shù)之路 該公司在固體廢物綜合治理應(yīng)用上采取多種技術(shù)措施 主要表現(xiàn)在 1 走二次資源回收再生路 把回收再生利用礦山采 選過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢石 尾礦等補(bǔ)充礦產(chǎn)資源做為大規(guī)模開(kāi)采礦產(chǎn)資源中的一個(gè)重要方面 公司在抓好主打產(chǎn)品鐵精礦的同時(shí) 努力做好尾礦中銅 硫的提取與回收 同時(shí)積極同科研單位研究 加強(qiáng)對(duì)尾礦的再次選別 以回收其中的有價(jià)金屬金 銀等有用組分 另一方面 公司通過(guò)對(duì)球磨 浮選等選礦設(shè)備技術(shù)改造 應(yīng)用新的生產(chǎn)工藝和流程 提高了對(duì)銅 硫的提取利用 使銅 硫的回收率分別由原來(lái)的19 和30 提高到了26 和39 減少了資源的浪費(fèi) 2 尾礦作為原材料 積極開(kāi)發(fā)尾礦制磚 廢石充填等項(xiàng)目 3 綠化復(fù)墾和建壩處理 案例分析 安徽省廬江龍橋礦業(yè)有限公司 問(wèn)題與建議 問(wèn)題 1 大部分礦山企業(yè)單純追求短期效益 采選回收率低 礦山固體廢物依然大量堆存 其綜合回收利用未能得到重視 2 政府雖然制定了資源綜合利用減免所得稅部分資源綜合利用產(chǎn)品企業(yè)減免增值稅的優(yōu)惠政策 但沒(méi)有具體制定針對(duì)尾礦和廢石利用的鼓勵(lì)性政策 不能充分調(diào)動(dòng)企業(yè)開(kāi)展固體廢物綜合回收利用的積極性 3 礦山固體廢物綜合回收利用的資金科技投入不足 其綜合回收利用水平較低 4 目前我國(guó)礦山固體廢物的綜合利用大多局限于回收有用成分及用作生產(chǎn)建筑材料 高附加值產(chǎn)品少 沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 建議 1 借鑒國(guó)外固體廢物處理的先進(jìn)技術(shù) 建立押金返還制度 2 倡導(dǎo)礦山企業(yè) 無(wú)廢開(kāi)采 無(wú)尾生產(chǎn) 清潔生產(chǎn) 3 鼓勵(lì)發(fā)展固體廢物處理產(chǎn)業(yè) 礦山固體廢物其實(shí)只是放錯(cuò)了時(shí)空和地點(diǎn)的原料 過(guò)去被認(rèn)為是廢物的東西 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 可能就是珍貴的原料或資源 1 我國(guó)應(yīng)在相應(yīng)法律法規(guī)逐步健全與完善的基礎(chǔ)上 研發(fā)礦山固體廢物資源化利用以及無(wú)害化處理與處置的先進(jìn)技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù) 建立礦山固體廢物資源化利用及無(wú)害化處理系統(tǒng) 以盡快實(shí)現(xiàn)礦山固體廢物分類(lèi)處理 提高固體廢