礦山廢棄物資源利用與綠色礦山建設(shè)

胡思劍　盧志龍　陶明海

[摘要]湖北虎山金礦自20世紀(jì)90年代初建礦生產(chǎn)至今，資源量日漸消耗。為充分利用低品位礦石及以往廢棄尾渣資源，延長礦山服務(wù)年限，礦山針對生產(chǎn)工藝中的制粒、噴淋等工藝進(jìn)行了綜合研究及技術(shù)改造，綜合回收率由原來的70%躍升至83%以上，生產(chǎn)入堆品位由原來的15g/t左右降為05～1g/t，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，綠色礦山建設(shè)取得初步成效。

[關(guān)鍵詞]技術(shù)改造；尾渣資源；綜合利用；綠色礦山

[DOI]1013939/jcnkizgsc201535201

1礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用（技改及尾礦二次提金技術(shù)）

11礦產(chǎn)資源節(jié)約實(shí)施方案及資金預(yù)算

按照財(cái)政部、國土資源部印發(fā)的《礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用專項(xiàng)資金管理辦法》（財(cái)建〔2010〕312號(hào)）的相關(guān)規(guī)定及前期在低品位綜合利用方面的顯著成效，公司為提高資源綜合利用率，加強(qiáng)采、選、冶技術(shù)的改造和研究開發(fā)，自籌資金280余萬元用于技術(shù)研究、技術(shù)改造與尾渣（含老剝離土）二次提金幾個(gè)方面。

12技術(shù)研究

公司近年來，進(jìn)行了多次技術(shù)改造及升級(jí)，針對低品位金礦資源和老尾礦資源的綜合利用做了大量的研究工作。同時(shí)公司委托其他科研單位也做了大量的研究工作，如2012年公司委托長沙礦山研究院進(jìn)行了低品位金礦資源制粒、堆浸工業(yè)試驗(yàn)，并提交了可行性研究報(bào)告，為項(xiàng)目實(shí)施提供了技術(shù)支撐。

121礦石質(zhì)量特征

（1）礦石類型。原紅土型金礦石經(jīng)選冶后的尾渣，僅在開采加工、筑堆和卸堆過程中適量加入極少量的水泥、石灰或漂白粉，尾渣礦石的礦物成分、化學(xué)成分以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造與原紅土型金礦石基本一致。

（2）礦石礦物成分分析。金礦段礦體賦存于第四系中更新統(tǒng)殘積松散層中，埋藏較淺，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀平緩，連續(xù)性較好。礦石自然類型為含砂礫亞黏土金礦石，地勘資料表明其物質(zhì)組成較為簡單，礦物成分主要為黏土礦物（高嶺石、水云母、伊利石等）、石英、褐鐵礦、玉髓，化學(xué)成分以SiO2、Al2O3、TFe2O3為主，有益組分為Au，影響氰化浸出的有害元素S、C、Cu、As、Sb等含量甚微。

122原礦金的賦存狀態(tài)

礦石中金主要以不可見游離狀態(tài)存在，少量以吸附狀態(tài)存在于黏土礦物邊緣，包體金極微細(xì)，利于氰化浸出。

123原礦物理性質(zhì)

（1）礦石比重。礦石比重為201，堆比重131。

（2）礦石安息角。礦石安息角為32°49'。

124原礦的粒度組成

稱原礦10千克進(jìn)行干篩，然后對各級(jí)別進(jìn)行稱重并分析各級(jí)別的含金品位，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，在干篩的情況下，原礦各粒級(jí)的重量分布比較均勻，從475%～2475%不等，粒度大于20mm的占85%，對于一個(gè)這樣組成的礦石制粒是比較理想的，工業(yè)試驗(yàn)也證明礦石團(tuán)球效果良好。

由于礦石中黏土含量高，黏土的作用將礦石中礦物互相粘結(jié)成團(tuán)，這種砂粒土狀結(jié)構(gòu)的礦石遇水即松散成細(xì)泥，因此干篩所得出的粒度實(shí)際上是礦石的假粒度，為了確定礦石的真粒度及金在各粒級(jí)中的含量，對原礦進(jìn)行了水篩。如表2所示。

125工藝流程的確定

“紅土型金礦石制粒堆浸工藝”的原理是采用制粒堆浸工藝，通過適量的NaCN溶液絡(luò)合作用將紅色黏土氧化礦中不可見、處于游離狀態(tài)的Au+浸出，有效地從低品位紅色黏土金礦石中回收金。

生產(chǎn)工藝流程為原礦篩分—攪拌—制?！选觥钚蕴课健d金炭。

13技術(shù)改造

近年來通過了以下技術(shù)改造。

（1）通過改變振動(dòng)篩主軸位置，增大篩分能力，同時(shí)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）通過設(shè)備和入破礦石水分的調(diào)節(jié)，合理控制破碎粒度，提高浸出速度和綜合回收率。

（3）改變設(shè)計(jì)成球設(shè)備，加強(qiáng)制粒成球質(zhì)量，提高入堆礦石的滲透性。

（4）改造原筑堆機(jī)，使其能自行移位，增加安全系數(shù)，同時(shí)提高工作效率。

（5）改造吸附塔結(jié)構(gòu)，增大吸附塔內(nèi)壓力，改變吸附炭的懸浮狀態(tài)，提高吸附率，同時(shí)優(yōu)化吸附塔組合方式，縮短吸附周期降低生產(chǎn)成本。

（6）通過攪拌槽將大塊度的泥質(zhì)礦石破碎，加強(qiáng)塊礦的破碎，提高金礦石的浸出率，縮短礦石的噴淋周期。

14技術(shù)應(yīng)用成效

低品位礦石資源利用取得一定成效。2013—2014年尾渣礦低品位礦資源年處理低品位礦石90萬噸、生產(chǎn)黃金246千克、增加營業(yè)收入6396 萬元。

三率、綜合回收率指標(biāo)優(yōu)先于設(shè)計(jì)指標(biāo)。開采過程中綜合利用上覆松散低品位礦石與底板高品位濕板礦搭配選礦，極大地改善了選礦浸出條件，選礦回收率可達(dá)85%～90%，采、選、冶綜合回收率達(dá)到82%以上。目前，礦山開采邊界品位已由原來的10g/t降低到了03g/t。既降低了剝離成本，提高了資源回采率與利用率，又減少了對礦區(qū)農(nóng)地的占用，節(jié)約了土地資源。堅(jiān)持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)節(jié)約型礦山，對“三廢”實(shí)施資源化開發(fā)利用，資源集約開發(fā)、綜合利用?！叭省?、綜合回收率指標(biāo)居同類礦山先進(jìn)水平。

2綠色礦山建設(shè)

為推動(dòng)礦山經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，根據(jù)國土資源部相關(guān)要求，多年來公司十分注重環(huán)保，始終堅(jiān)持開發(fā)與治理并舉，做到了采空區(qū)回填，排渣區(qū)復(fù)墾，水質(zhì)達(dá)標(biāo)，既要金山銀山，又要綠水青山。

21依法辦礦、規(guī)范管理

我礦嚴(yán)格遵守《礦產(chǎn)資源法》等法律法規(guī)，證照齊全。

礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)符合礦產(chǎn)資源規(guī)劃的要求和規(guī)定，完全符合國家產(chǎn)業(yè)政策，嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案》《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案》《土地復(fù)墾方案》《水土保持方案》《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》等，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，符合咸寧市總體發(fā)展規(guī)劃，采礦權(quán)已經(jīng)進(jìn)行了有償化處置，五年內(nèi)未受到相關(guān)的行政處罰，未發(fā)生嚴(yán)重違法事件。

具有完善的資源開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)、土地復(fù)墾、生態(tài)重建、安全生產(chǎn)等規(guī)章制度和保障措施，礦山管理科學(xué)、規(guī)范。

22安全管理標(biāo)準(zhǔn)化

以人為本，一切為環(huán)境著想，一切為安全著想。為保證廣大干部職工有一個(gè)良好的工作環(huán)境，我礦加大投資力度，先后改造了職工餐廳、職工宿舍和職工浴池，實(shí)現(xiàn)了吃飯餐館化，宿舍旅館化，洗澡淋浴化。并且公司免費(fèi)為全體職工辦理了人身保險(xiǎn)，制定了干部職工福利制度。通過以上措施，增強(qiáng)了全礦職工愛礦敬業(yè)的責(zé)任感，增添了企業(yè)的凝聚力，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供了有力的保障。對周邊環(huán)境，在地方環(huán)境管理部門支持下，先后與華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)、武漢工程大學(xué)合作，長期進(jìn)行檢測和改造，保障環(huán)境優(yōu)良，生態(tài)安全。

切實(shí)加強(qiáng)職工安全教育。抓好安全工作，實(shí)現(xiàn)持續(xù)安全生產(chǎn)，人的因素是第一位。為此，我公司在礦山生產(chǎn)技改中，緊緊抓住這一生產(chǎn)力中最活躍的因素，采取多種形式對職工進(jìn)行安全培訓(xùn)，不斷提高職工的業(yè)務(wù)素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)和安全素質(zhì)，提高職工的工作責(zé)任心，使廣大職工自覺上標(biāo)準(zhǔn)崗、干放心活。

抓住職工安全教育不放松，是我礦的一貫宗旨，只有職工安全常態(tài)化安全工作才能進(jìn)入良性循環(huán)軌道。

23尾渣尾礦科學(xué)改造，實(shí)現(xiàn)生態(tài)轉(zhuǎn)化

實(shí)施尾渣尾礦五毒分解，安全排放。按02千克漂白粉/t礦標(biāo)準(zhǔn)均勻撒放于廢礦堆上面，并加以清水對礦堆中的浸渣進(jìn)行淋洗消毒，連續(xù)消毒48小時(shí)后，取礦堆中流出的消毒水液體，化驗(yàn)CN-離子濃度為02mg/L，達(dá)到國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。消毒水液體作為下次堆浸的補(bǔ)給液，廢堆就地堆放48小時(shí)使其中的藥劑降解。

外排達(dá)標(biāo)尾礦實(shí)行資源化轉(zhuǎn)換，變廢為寶。公司與武漢工程大學(xué)、華中師范大學(xué)、武漢大學(xué)等高等院校共同開發(fā)研究尾渣制磚和“陶粒”生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，“陶?！鄙a(chǎn)的新型輕質(zhì)建筑材料具有抗強(qiáng)壓、耐高溫、保溫、密度小等特征，目前“陶?！鄙a(chǎn)技術(shù)已得到應(yīng)用。

加強(qiáng)尾礦堆放場的安全排放治理工作及綠化建設(shè)。修建尾礦排土場三級(jí)平臺(tái)及擋土墻，有效穩(wěn)定了尾礦庫。在擋土墻內(nèi)側(cè)修建排水溝，排土場三級(jí)平臺(tái)上修建雨水收集溝，在尾礦排土場植本地“鐵板筋”草皮，栽植泡桐、刺槐及白楊樹，有效控制了選礦區(qū)水土流失。在主干道栽有樟樹及部分花卉苗木有效利用了礦區(qū)閑置土地。

24節(jié)能減排

積極開展節(jié)能減排工作，節(jié)能降耗、“三廢”排放等達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，采用無廢或少廢工藝，礦山選礦廢水重復(fù)利用，廢水達(dá)到零排放，礦山固體廢棄物綜合利用率達(dá)到了國內(nèi)同類礦山先進(jìn)水平。

在節(jié)能減排工作上我們認(rèn)真貫徹落實(shí)公司的決策部署，堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，加快資源節(jié)約型企業(yè)建設(shè)。以提高資源利用率為核心，進(jìn)一步細(xì)化管理措施，構(gòu)建節(jié)能工作指標(biāo)考核體系，推動(dòng)了虎山金礦節(jié)能減排工作的不斷發(fā)展。

241提高人員設(shè)備功效，全面降低能耗

根據(jù)公司和上級(jí)有關(guān)節(jié)能工作的指示和文件精神，制定下發(fā)了《關(guān)于節(jié)約利用資源的相關(guān)規(guī)定》，建立了節(jié)能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析制度和節(jié)能統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬，并給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，礦山在節(jié)能工作中的具體措施如下：

技術(shù)改造降低設(shè)備能耗。2012年改造了噴淋、吸附供水泵，對所有皮帶驅(qū)動(dòng)功率由4千瓦改為22千瓦，防止大馬拉小車，同時(shí)安裝了終端電容器，提高了功率因數(shù)，每年節(jié)約電能5多萬度。

淘汰高耗低效設(shè)備。礦山注重機(jī)電設(shè)備改造，2013年將耗能較大30千瓦的破碎設(shè)備去掉，改用功率為75千瓦的攪拌槽，淘汰高耗低效機(jī)電設(shè)備，并提高了破碎效率。

242減排工作是重點(diǎn)是高壓線

礦山廢水循環(huán)利用。本礦山生產(chǎn)用水屬于采掘業(yè)生產(chǎn)用水，由采坑收集的雨水供給，且生產(chǎn)用水以循環(huán)水為主，補(bǔ)充新水不多，礦山供水條件較好。生產(chǎn)用水取水水源為采坑收集的雨水。由水泵將水揚(yáng)至生產(chǎn)水池容積為100m3，生產(chǎn)用水直接由該水池供給；同時(shí)，防洪池和貴液池、貧液池在雨天收集貯存的雨水直接補(bǔ)給生產(chǎn)系統(tǒng)。

粉塵污染控制。礦山揚(yáng)塵處理手段，每天定時(shí)采取灑水車對采礦運(yùn)輸路面定時(shí)灑水抑塵，道路兩旁綠化進(jìn)行降塵；對選礦車間給料揚(yáng)塵、礦土揚(yáng)塵密集地段安裝排風(fēng)機(jī)及吸塵機(jī)進(jìn)行降塵。

尾渣采坑回填。為綜合利用土地資源，減少尾渣對農(nóng)田的壓占，節(jié)約土地資源，公司自1994—1997年征用18畝土地用于尾渣、廢棄土排放外，自1998年至今所有生產(chǎn)過程中的尾渣及廢棄土進(jìn)行采空區(qū)回填。目前采空區(qū)面積125畝，回填面積達(dá)110畝。采用該手段有效地節(jié)約了生產(chǎn)尾渣、廢棄土用地，達(dá)到了節(jié)約土地資源的目的，同時(shí)為公司節(jié)約了生產(chǎn)開支（土地費(fèi)用）約700萬元。

25環(huán)境保護(hù)下深水動(dòng)刀子

我公司認(rèn)真落實(shí)環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度，足額繳納環(huán)境恢復(fù)治理保證金，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度，在建設(shè)和技改過程中，舍得為環(huán)保和生態(tài)建設(shè)投資，先后為環(huán)保工程建設(shè)投資 150多萬元，有效地控制了尾渣排放、污水處理及粉塵等，外排水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

在日常工作中我們堅(jiān)持以提高經(jīng)濟(jì)效益為中心，以落實(shí)環(huán)保責(zé)任目標(biāo)為主攻方向，把環(huán)保工作納入重要議事日程，狠抓礦區(qū)污染源治理，綠化、美化礦區(qū)環(huán)境，礦容、礦貌明顯改觀。堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)優(yōu)先、資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，前期地質(zhì)環(huán)境治理，先后投資40萬元建設(shè)車間東尾礦壩擋土墻工程及系列尾礦治污工程，投資20萬元，對采區(qū)原留存高陡邊坡進(jìn)行專項(xiàng)整治。

26堅(jiān)持礦業(yè)生產(chǎn)與土地復(fù)墾并舉

公司堅(jiān)持嚴(yán)格執(zhí)行“邊生產(chǎn)、邊建設(shè)、邊復(fù)墾”原則。從1998年開始，虎山金礦進(jìn)行采礦回填，到目前為止采空區(qū)面積125畝，回填面積達(dá)到110畝。綠化面積累計(jì)達(dá)到112畝，回填區(qū)綠化面積65畝。同時(shí)，對礦區(qū)采空采坑啟用剝離土進(jìn)行回填復(fù)墾，回填復(fù)墾面積近45畝，土地復(fù)墾率約41%。

27企業(yè)文化社區(qū)發(fā)展和諧共處

近年來，將虎金礦和周邊村組納入礦村共建規(guī)劃，投資200多萬元，對礦區(qū)山、水、田、路、林、村進(jìn)行綜合整治，建成新型住宅，通過變分散居住為集中居住和對舊村的整治，讓農(nóng)民變成企業(yè)工人及工程老板，解決了礦區(qū)周邊群眾的就業(yè)問題，建設(shè)了新農(nóng)村，形成了“以礦帶村、以村促礦、礦村共建”的良好局面，改善礦區(qū)生活環(huán)境的同時(shí)，加強(qiáng)礦山與周邊關(guān)系協(xié)調(diào)工作，積極支持地方慈善事業(yè)，十幾年來，對抗震救災(zāi)、周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)幫扶及慈善冠名捐助等已累計(jì)捐款150萬元，走出了一條礦山企業(yè)與地方群眾和諧發(fā)展的“雙贏”道路。

（1）形成了具有自身特點(diǎn)的企業(yè)文化。公司提倡：團(tuán)隊(duì)打拼、管理直接、考核結(jié)果。在公司，結(jié)果是硬道理，效益是根本，公司利益既是股東的最大利益，也是公司每個(gè)管理者和員工的最大利益。每個(gè)管理者和員工用付出拿回報(bào)，憑貢獻(xiàn)贏得尊重，靠能力得到提升。

（2）公司倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)文化。一個(gè)人能力是有限的，集體的力量是無窮的，任何權(quán)利都必須受到約束，每個(gè)人都必須接受監(jiān)督，不斷提高員工的凝聚力才能使公司不斷發(fā)展壯大，提倡團(tuán)隊(duì)精神。

（3）公司形成管理直接化，結(jié)構(gòu)扁平化。公司嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度，反對任何形式的山頭主義和團(tuán)伙，在公司要讓正氣得到伸張，要讓正派人得到最大市場，要讓誠實(shí)肯干的人得到最大利益和實(shí)惠，在各級(jí)管理者中間、在員工之間都要杜絕復(fù)雜，簡化人事關(guān)系，把優(yōu)秀的人用到重要崗位上，把適當(dāng)?shù)娜朔诺竭m當(dāng)工作中，人盡其才，地盡其利。

28今后綠色礦山建設(shè)目標(biāo)與重點(diǎn)

以資源合理利用、節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和社區(qū)和諧為主要目標(biāo)，以開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)?；⒌V山環(huán)境生態(tài)化為要求，追求循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，注重資源效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相互統(tǒng)一，將綠色礦業(yè)的理念與實(shí)踐貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程。

3結(jié)論

礦山廢棄物資源的合理有效利用，可達(dá)到節(jié)約集約利用礦產(chǎn)資源、延長礦山服務(wù)年限、節(jié)約土地資源、創(chuàng)造礦山效益的目的，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。虎山金礦在技術(shù)研究與技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，近幾年來對以往尾渣、低品位礦石資源進(jìn)行再利用成效顯著，年創(chuàng)造效益達(dá)200萬元；對生產(chǎn)工藝進(jìn)行大膽改造，綜合回收率由原來的70%躍升至82%以上，年創(chuàng)造效益達(dá)300萬元。

綠色礦山建設(shè)主抓節(jié)能減排，尾渣排放和科學(xué)改造工作。節(jié)能工作貫穿于生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中，減排工作注重于尾渣、廢棄物的采空區(qū)回填工作，達(dá)到節(jié)約土地的目的，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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