走进河南嵩县柿树底金矿(以下简称“柿树底金矿”)尾矿砂充填站,管道泵送、振动筛分、过滤烘干,看似无用的尾矿砂经过一道道工序,被分离成粒径不同的机制砂。
“分离出的机制砂一部分用于井下充填治理采空区,一部分用作建筑材料推向市场,不仅解决了回采率低、尾矿库库容有限等难题,而且带来了显著的经济效益。”柿树底金矿矿长王文波介绍。
近年来,柿树底金矿围绕尾矿砂综合利用,开拓思路,积极探索,投资兴建了尾矿砂充填系统,实现了生态效益和经济效益的双赢。
柿树底金矿矿区一角
推动尾矿开发
2002年建矿以来,柿树底金矿一直使用空场法开采。长期的采矿导致井下产生大规模采空区,并在尾矿库堆积了大量尾矿砂,不安全因素持续增加。
2018年,柿树底金矿决定开展技术攻关,委托湖南中大设计院有限公司设计尾矿砂充填系统。经过3年紧锣密鼓的施工,柿树底金矿建成了占地6840平方米的尾矿砂充填系统,并配套了振动筛房、过滤机房、尾砂堆棚、水泥仓、配料仓等设施,将空场法采矿转为充填法采矿,消除了矿区存在的安全隐患。
“充填法采矿系统首先将浮选尾砂做分级分类处理,筛选出的中细粒尾砂进入浓密机,然后混合一定比例的水泥和水,经充填站系统泵送至井下采空区、采场,完成回填。这项技术有效控制了地压活动,消除了采空区引发的地面沉降和塌陷,既保障了回采作业安全,也为实现深部采矿作业打稳了基础。”柿树底金矿技术负责人王洪涛介绍说。
新技术不仅解决了采矿安全难题,而且产生了显著的经济效益。例如,采矿工艺设备得到更新换代,生产效率明显提高;间柱、点柱也可以回采,矿石回收率提高了10%。
实现无尾排放
为解决尾矿库库容饱和导致的各种问题,柿树底金矿技术人员尝试采用尾矿砂充填系统,用非胶结尾砂充填治理采空区,将原本是固体废弃物的尾砂变为可利用的
砂石资源。同时,他们将筛分出来的尾矿砂用于填坑铺路。该矿还在沿河谷的侧边砌筑了挡墙,里边填置尾矿砂和耕植土,再种植景观树,有效地改善了矿容矿貌,彻底解决了尾矿砂排放的难题。
不仅如此,技术人员还利用尾矿砂充填配套系统中的尾矿砂脱水程序,将尾砂浆体过滤脱水,实现了水砂分离。过滤出的澄清水储存在充填站的水仓中,一部分作为充填用水,多余部分作为
选矿用水循环利用,实现了无固废排放、无污水排放。
“使用尾矿砂充填系统,每年为我们矿节约尾矿排放环保税、尾矿库建设运营成本等费用达207.2万元。”王文波高兴地说。
做足产业延伸
随着基础设施建设对天然砂的需求日益增加,砂石等建筑石料变得越来越紧俏。而机制砂作为砂石的理想代替品,可以弥补市场的缺口,一跃变成了砂石料市场的热销产品。
柿树底金矿紧盯市场需求,围绕对外销售机制砂做起了“大文章”。技术人员根据砂石粒径的大小,将经振动筛分粒径大于50目的粗砂储备至堆料场等待销售,其他中细粒径尾矿砂再用作充填法采矿和治理采空区。
“实施尾矿砂综合利用后,我们通过销售机制砂为企业带来了一笔额外的收入。”柿树底金矿党支部书记李振龙介绍说。
看到尾矿砂用作建筑材料的市场空间后,柿树底金矿又把目光投向了固体废石料。借鉴之前的成功经验,柿树底金矿决定将生产过程中产生的固体废石料一大部分用于采空区充填和路面填坑,剩余部分经过再加工后集中存放销售,也给企业带来一定的经济效益。
思路一变天地宽。尾矿砂、尾矿渣综合开发利用前景还远不止这些,柿树底金矿技术人员正在尝试利用土壤改良技术开拓农田培育种植农作物。等完全闭库后,尾矿库还可以覆土造地用来发展光伏项目等,使柿树底金矿尾矿资源真正实现“变废为宝”。