銅冶煉渣選廠轉型為鉀長石選廠的環(huán)保管理要點

萬卷敏，梁友乾，周 慧，韋軍強，趙慶輝，陳小強，梁恒瑋

（1.白銀有色集團股份有限公司；2.西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900；3.山東世華環(huán)?？萍加邢薰?，山東 泰安 271000）

隨著國家政策的日趨嚴格，現(xiàn)有落后或小型銅冶煉渣選廠將面臨無原料可用的窘境，加之全球經(jīng)濟環(huán)境惡化，對企業(yè)的生存和發(fā)展帶來嚴峻考驗，如何提高資產(chǎn)和場地利用率，已成為企業(yè)生存及持續(xù)健康發(fā)展必須解決的問題。本文通過查閱相關資料，從資源分布、市場前景、工藝特點、設備變更及環(huán)境保護等方面進行類比，詳細闡述銅冶煉渣選廠轉型為鉀長石選廠的可行性及具體策略，為提高企業(yè)資產(chǎn)利用率和效益提供了一條有效途徑。

1 資源分布及市場應用

鉀長石具有熔點低、熔融間隔時間長、熔融黏度高等特點，廣泛應用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電瓷、研磨材料及鉀肥生產(chǎn)等行業(yè)。國內(nèi)鉀長石資源豐富，在安徽、內(nèi)蒙古、新疆、四川、山西等地分布相對集中。本項目所在地鉀長石礦區(qū)面積為0.83 km，礦山儲量超過2 000萬t。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，玻璃制品、建筑陶瓷等行業(yè)用量逐步增加，鉀長石需求量日益增大，它具有較好的市場前景。

2 生產(chǎn)工藝對比

2.1 銅冶煉渣選礦工藝

銅冶煉渣選礦主要流程為破碎篩分、磨礦篩分、浮選和過濾脫水，如圖1所示，其中，浮選工藝流程為一粗兩掃三精。一是破碎篩分。銅冶煉渣由振動給料機均勻地送至顎式破碎機粗碎，粗碎后再由皮帶輸送機送至圓錐破碎機進行二次破碎，二次破碎后的銅冶煉渣被送至圓振動篩進行篩分，合格粒級進入磨礦作業(yè)，粗粒級返回圓錐破碎機繼續(xù)破碎。二是磨礦篩分。破碎后的銅冶煉渣被送至球磨機進行研磨，研磨后經(jīng)螺旋分級機進行分級，合格粒級進入浮選作業(yè)，粗粒級返回球磨機繼續(xù)研磨。三是浮選。球磨研磨后的銅冶煉渣經(jīng)管道輸送至浮選機進行浮選，浮選出來的銅精礦進入濃密機。四是過濾脫水。銅精礦先由濃密機進行濃密，然后送至陶瓷過濾機進行脫水，最終得到銅精粉產(chǎn)品。

圖1 銅冶煉渣選礦工藝流程

2.2 鉀長石選礦工藝

鉀長石選礦需要經(jīng)過破碎篩分、磨礦篩分、磁選、浮選和脫水烘干5個步驟，如圖2所示。一是破碎篩分。開采的天然鉀礦石由振動給料機均勻地送至顎式破碎機粗碎，粗碎后再由皮帶輸送機送至圓錐破碎機進行二次破碎，二次破碎后的鉀長石顆粒被送至圓振動篩進行篩分，粒度大小合格進入下一環(huán)節(jié)，不合格返回圓錐破碎機繼續(xù)破碎。二是磨粉篩分。合格的鉀長石顆粒被送至球磨機進行研磨，研磨后的鉀長石粉經(jīng)螺旋分級機進行分選，粒度合格進入下一加工環(huán)節(jié)，不合格返回球磨機繼續(xù)研磨。三是磁選。合格的鉀長石粉被送至磁選機進行磁選，根據(jù)物料情況和產(chǎn)品品位要求選擇磁選的層級。四是浮選。磁選出來的粗礦被送至攪拌桶和物料混合，混合過后送至浮選機進行浮選，浮選出來的鉀長石精礦進入下一加工環(huán)節(jié)。五是脫水烘干。鉀長石精礦先由濃縮機進行脫水處理，然后送至烘干機進行快速脫水干燥，最終得到的鉀長石粉就是所需的礦物質(zhì)。

圖2 鉀長石選礦工藝流程

3 主要設備

3.1 銅冶煉渣選廠主要設備

銅冶煉渣選礦設備有振動給料機、顎式破碎機、圓錐破碎機、圓振動篩、皮帶輸送機、球磨機、螺旋分級機、攪拌桶、浮選機、濃縮機、陶瓷過濾機和烘干機等。

3.2 鉀長石選廠主要設備

根據(jù)工藝流程，鉀長石選礦設備有振動給料機、顎式破碎機、圓錐破碎機、圓振動篩、皮帶輸送機、球磨機、螺旋分級機、磁選機、攪拌桶、浮選機、濃縮機和烘干機等。通過資源調(diào)查、生產(chǎn)工藝及設備比對，兩者生產(chǎn)工藝及主要設備基本相同，且鉀長石國內(nèi)資源豐富，市場前景廣闊，若進行轉型，則無須較大的技術和設備改動，投資較小，故轉型具有可行性。

4 污染物排放及治理措施對比

小型銅冶煉渣選廠（設計規(guī)模300 t/d）通過技術論證后改造成鉀長石選廠，雖充分利用現(xiàn)有資產(chǎn)和公輔設施，但面臨的環(huán)境管理合法性、合規(guī)性是否可行，也是選礦廠轉型能否成功的必要制約因素。銅冶煉渣選礦和鉀長石選礦在生產(chǎn)運行過程中主要涉及廢氣、廢水、固廢、噪聲等污染管理變化。

4.1 廢氣管理變化

銅冶煉渣選廠和鉀長石選廠運行中，大氣污染物都是揚塵，產(chǎn)生點相同，是渣堆場、破碎、篩分、皮帶運輸、精礦堆場、選礦堆場，環(huán)保治理措施相同。將碎石加工區(qū)破碎機、篩分機生產(chǎn)工序加裝頂蓋和圍棚封閉，輸送帶全封閉，采用圍蔽的輸送設備作業(yè)，僅留輸送帶進出口，并在頂棚上加裝噴淋裝置。精礦堆場的裝卸處配備噴淋裝置等防塵設施，精礦堆場三面圍擋，對物料堆覆蓋防塵布、密目防塵網(wǎng)等防塵材料，并采取抑塵霧炮機等防塵措施。

4.2 廢水及地下水管理

銅冶煉渣選廠和鉀長石選廠生產(chǎn)廢水都經(jīng)沉淀后回用于生產(chǎn)系統(tǒng)。銅冶煉渣選線生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水含有懸浮物和銅、鉛、鋅等金屬離子，改成鉀長石選線后，生產(chǎn)廢水的主要污染物是泥沙、細粒礦石等懸浮物，對應地，其由重點防滲區(qū)轉為一般防滲區(qū)，原有防滲措施完全達到新生產(chǎn)線的防滲要求。新生產(chǎn)線的主廠房車間、水處理池、濃密池底座和各場的防滲要求也完全能達到。生活污水防治措施無變化。

4.3 固廢管理

銅冶煉渣選廠的含鐵尾砂定期出售給水泥廠處理。新鉀長石選線尾砂定期出售給附近磚廠作為制磚原料，沉淀的污泥作為副產(chǎn)品外售。尾砂堆場都按照第Ⅰ類一般工業(yè)固廢臨時堆場管理。

4.4 噪聲治理

新舊生產(chǎn)線中，主要噪聲源是廠區(qū)內(nèi)的球磨機、顎式破碎機和空壓機，治理措施是選用噪聲低的設備。合理進行廠區(qū)平面布置，主廠房全封閉。定期檢修，防止不良工況的故障噪聲。車間外盡可能搞好綠化。

轉型后的選廠不產(chǎn)生新的污染物，原有固體廢物堆放場建設有防風抑塵措施，可直接用于堆放鉀長石選礦污泥，完全滿足Ⅰ類場防滲要求，不再重新進行建設，可節(jié)約環(huán)保措施成本。此外，轉型避免了含重金屬廢水的產(chǎn)生，降低了廢水或礦漿泄漏對周邊土壤及地下水環(huán)境的風險，而且物料堆場對周邊環(huán)境敏感區(qū)的風險也大大減少，若原有企業(yè)在尾礦區(qū)或加工區(qū)設置有地下水監(jiān)測井，轉型后因不涉及重金屬廢水，其地下水監(jiān)測頻次可適當降低，節(jié)約部分監(jiān)測費用。

5 環(huán)境保護法律法規(guī)合規(guī)性分析

5.1 新項目做環(huán)境影響報告表

由于建設項目的性質(zhì)發(fā)生重大變動，鉀長石選廠應當重新報批建設項目的環(huán)境影響評價文件，試生產(chǎn)完成竣工環(huán)保自主驗收。根據(jù)《建設項目環(huán)境影響評價分類管理名錄（2021年版）》和項目建設性質(zhì)，本項目屬于名錄中的非金屬礦物制品業(yè)石墨及其他非金屬礦物制品制造的其他類別，需要編制環(huán)境影響報告表，項目屬于污染影響型。項目由重金屬渣選轉型為做報告表的非金屬礦物制品業(yè)，可不開展土壤環(huán)境影響評價。

5.2 重新申領排污許可證

按照《固定污染源排污許可分類管理名錄（2019年版）》，本次轉型發(fā)展目標為非金屬礦物制品業(yè)石墨及其他非金屬礦物制品制造，排污許可施行登記管理，若涉及鍋爐、水處理等通用工序，可參照相關通用工序進行排污申報。

5.3 環(huán)境保護法律責任管理

項目轉型后，土壤污染責任不發(fā)生變化，要明確大氣污染、廢水治理責任并進行考核管理。項目由重金屬渣選礦變更為非金屬礦物加工，污染物影響程度下降，環(huán)境風險等級降低，排污許可無重大變化，從環(huán)境管理角度來看，轉型具有可行性。

6 結論

目前，小型銅冶煉渣選廠（設計規(guī)模300 t/d）已被市場淘汰，可通過技術論證后改造成鉀長石選廠。轉型升級是企業(yè)謀求發(fā)展的重要路徑，由高環(huán)保要求的銅冶煉渣選礦行業(yè)轉為污染較小的鉀長石選礦行業(yè)，企業(yè)可以同時實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本研究為小型銅冶煉渣選廠提供了一條可持續(xù)發(fā)展道路，也為企業(yè)資產(chǎn)高效利用指明方向。