Análisis de caso de utilización integral de relaves
Bi Kongzhang
(Comité Nacional de Geofísica y Filosofía)
Resumen Este artículo ilustra la importancia y necesidad de la utilización integral de relaves a través de ejemplos.
Palabras clave: relaves; utilización integral
Los relaves generalmente se refieren al residuo después del procesamiento de minerales bajo ciertas condiciones técnicas. Los residuos pueden contener "sustancias metálicas útiles" de baja calidad y "rocas circundantes". En un sentido amplio, los relaves, la roca estéril, la ganga de carbón, las cenizas volantes, la escoria de alto horno, etc., pueden denominarse "relaves".
Los relaves han llamado mucho la atención porque ocupan una gran cantidad de tierra, contaminan el medio ambiente, ponen en peligro la ecología, ponen en peligro a la sociedad y ponen en peligro la salud de las personas.
Los países del mundo vierten alrededor de 5 mil millones de toneladas de relaves cada año. La descarga anual de desechos sólidos mineros de mi país supera los 1,2 mil millones de toneladas, con un total de 20 mil millones de toneladas, cubriendo un área de 55.000 hectáreas. Utilización integral de los recursos minerales. A medida que aumenta el nivel, la ley del mineral disminuirá en consecuencia y los relaves también aumentarán. Los relaves y las rocas estériles se descargan y acumulan en grandes cantidades, contaminando el medio ambiente y ocupando tierras, causando pérdidas económicas de hasta 30 mil millones de yuanes cada año.
Los relaves, en la superficie, pertenecen a basura abandonada. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología, la comprensión de la gente continúa profundizándose y los relaves se han convertido en un recurso material que puede utilizarse o denominarse "recurso secundario". "No existen sustancias inútiles en el mundo, sólo sustancias que se encuentran en el lugar equivocado."
La utilización integral de relaves se puede resumir al menos en los siguientes aspectos: primero, la aplicación de continuar extrayendo elementos útiles; segundo, la producción de nuevos materiales, tercero, utilización de la mina y restauración ecológica de la tierra; cuarto, otros. Éstos son sólo algunos ejemplos para ilustrar la aplicación del análisis anterior.
1. Extracción y aplicación continua de elementos útiles
(1) Recuperación integral de relaves de mineral de molibdeno
Se han analizado los relaves de una planta de tratamiento de mineral de molibdeno. mediante análisis de elementos múltiples, que contiene elementos como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Contenido de elementos de los relaves de una concentradora de mineral de molibdeno
Del análisis de datos anterior, solo la ley de hierro en los relaves es relativamente alta, alcanzando el 2,34%, lo que tiene potencial de recuperación. valor. Los resultados del análisis de la fase de hierro en los relaves realizado por la Facultad de Química e Ingeniería Ambiental de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shandong se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 1. Resultados del análisis de la fase de hierro en los relaves de la planta de tratamiento de mineral de molibdeno
El análisis muestra que el estado de existencia de los minerales de hierro es relativamente complejo y el hierro magnético en el hierro debe considerarse como objeto de reciclaje. Al realizar pruebas de separación magnética directa de los relaves, se obtuvo inicialmente aproximadamente el 43% del concentrado de mineral de hierro. Al concentrado de hierro se le realizó una prueba de trituración y reselección, obteniéndose un concentrado de hierro con un rendimiento de 0,38%, una ley de 63,93% y una tasa de recuperación de 10,29%.
(2) Recuperación de scheelita de baja ley a partir de relaves de bismuto-zinc-hierro
Una gran mina de metales tipo skarn recupera principalmente bismuto, zinc, cobre y hierro Element. una capacidad de procesamiento diario de 2.400 toneladas de mineral y una producción de relaves de 1.700 toneladas. El contenido relativo de minerales en los relaves, que contienen aproximadamente un 30,12 % de WO, se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3 Contenido relativo de minerales en los relaves
El Instituto de Investigación de Metales No Ferrosos de Guangzhou aplicó el proceso de optimización de flotación magnética fuerte para obtener un contenido magnético de Fe48,59% de los relaves. Mineral de hierro, magnetita que contiene S429%, magnetita que contiene S429%, magnetita que contiene S429%, magnetita que contiene S429%, magnetita que contiene S429%, magnetita que contiene S429%. De los relaves obtuvimos magnetita que contiene Fe48.59%, concentrado de azufre que contiene S42.57% y Zn13.13%, concentrado de scheelita que contiene WO3 grado 67.92% y granate que contiene 92% de concentrado de granate. La tasa de recuperación de tungsteno es del 64,04%.
(3) Estructura de recursos de relaves de minas de cobre y utilización integral
Históricamente, no todas las minas tienen estanques de relaves, por lo que una cantidad considerable de metales, incluidos los relaves de cobre, se descargan directamente en ríos, lagos y mares. Según la investigación de relaves de algunas minas clave en grandes bases mineras de cobre como Jiangxi, Anhui, Hubei y Yunnan realizada por la Universidad de Geociencias de China (Beijing) y otras unidades, se determina que la cantidad de relaves de cobre que se pueden recuperar y utilizado es de unos 200 millones de toneladas (Cuadro 4).
Tabla 4 Escala de mineral de relaves de cobre de retorno disponible en algunas provincias (regiones) de mi país
Continuación
El estudio de relaves anterior muestra que el 25% de los relaves de cobre Los recursos tienen valor económico de separación por gravedad, y el 75% de los relaves de cobre no tienen valor económico de separación por gravedad en las condiciones técnicas y económicas actuales. Aquellos con valor económico de reprocesamiento se desempeñan más prominentemente en minas antiguas y relaves antiguos, como se muestra en la Tabla 5.
Tabla 5 Ejemplos de valor económico del reciclaje de antiguos relaves de minas de cobre
(4) Otro reciclaje integral
Presidente honorario de la Asociación de la industria de metales no ferrosos de China, Kang Yi Señaló: Jinchuan Group ha reciclado 18 tipos de elementos raros y preciosos como platino, paladio y oro, que es del 100%, y la tasa de utilización integral de los metales asociados de níquel y cobre ha alcanzado el 72%.
Shandong Xinfa Group construyó un proyecto de utilización integral de 2 millones de toneladas de lodo rojo en 2011. Después del tratamiento, el contenido de álcali del lodo rojo se redujo a menos del 1% y el contenido de alúmina se redujo a menos. del 10%, y la tasa de recuperación de álcali alcanzó más del 90%, la tasa de recuperación de alúmina alcanza más del 40%.
El país ha formado inicialmente un sistema de reciclaje de metales no ferrosos reciclados en mi país mediante la construcción del proyecto de demostración "Minerales Urbanos". En comparación con 2002, el cobre reciclado aumentó de 880.000 toneladas a 2,6 millones de toneladas, el aluminio reciclado aumentó de 1,3 millones de toneladas a 4,4 millones de toneladas y el plomo reciclado aumentó de 170.000 toneladas a 1,35 millones de toneladas.
Zhang Jinqing, del Centro de Tecnología de Utilización Integral de Relaves de la Academia China de Ciencias Geológicas, señaló que empresas como Shougang, Anshan Iron and Steel, Benxi Iron and Steel, Maanshan Iron and Steel y Baosteel han logrado Buenos resultados sociales mediante la separación por gravedad y recuperación de concentrados de hierro a partir de relaves, eficiencia y beneficios económicos. Xinjiang Rare Metal Mining Company recupera integralmente mica moscovita de los relaves del mar de Kegutuo y establece una empresa conjunta con inversores extranjeros para producir 5.000 toneladas de mica en polvo al año, con un valor de producción anual de 8 millones de yuanes. Los relaves de la mina de cobre Jiaxing fueron reprocesados para recuperar 1.000 toneladas de concentrado de azufre, 9,2 toneladas de cobre y 33,4 kilogramos de oro.
2. Producir nuevas series de productos de materiales de construcción y formar una cadena industrial.
El uso de relaves para producir nuevas series de productos se ha convertido en una forma de lograr "reducción, inocuidad y utilización de recursos". " de relaves. formas importantes. Especialmente en los últimos años, los relaves se han utilizado ampliamente como materias primas minerales compuestas en las industrias de materiales de construcción, cerámica, vidrio y nuevos materiales, con resultados obvios y amplias perspectivas.
Por ejemplo, ya a principios de la década de 1990, las cerámicas artísticas de porcelana azul y blanca, cacerolas, juegos de vino, etc. se fabricaban a partir de relaves de la mina de cobre Jiangxi Dexing, relaves de acero No. 1 y hierro Nanjing Meishan. De la cerámica diaria se elaboran revestimientos exteriores y mosaicos, así como cemento, ladrillo cocido, tejas cuadradas, etc.
La mina de oro Shandong Longtouwang divide los relaves en tres partes para su procesamiento: la escoria grande se utiliza como material de pavimentación, las partículas finas se venden y los relaves se convierten en ladrillos, y una fábrica de ladrillos con una producción anual de Se han construido 17 millones de toneladas de ladrillos. La mina de oro Shandong Jiaojia construyó cuatro líneas de producción de ladrillos en 1996, utilizando 60.000 toneladas de relaves cada año.
En septiembre de 1999, la mina de hierro Shougang Qian'an construyó la primera línea de producción del país para bloques huecos, adoquines de colores y arena y grava para la construcción, logrando así la industrialización.
A principios del siglo XXI, Mina de cobre Gansu Baiyin, Mina de cobre Chengde Shouwangfen, Mina de hierro Nanjing Meishan, Compañía de hierro y acero Handan, Compañía de hierro y acero Anshan, Compañía de hierro y acero Liaoning Lingang, Hebei Xingang Iron and Steel Company, etc. Con el apoyo técnico de la Academia de Ciencias, se han construido una tras otra las primeras líneas de producción del país para bloques huecos, adoquines de colores y arena y grava para construcción, logrando la industrialización. En la Academia China de Ciencias Geológicas se han construido fábricas una tras otra para producir pequeños bloques huecos, bloques de construcción de colores, ladrillos porosos, ladrillos macizos, paneles aislantes, adoquines de colores y aditivos para hormigón.
En 2003, el Grupo Shougang "utilizó roca estéril para producir 1,5 millones de metros cúbicos de arena y grava de construcción anualmente". En 2004, Beijing Vick Metallurgical Mining Company "utilizó roca residual para producir 3 millones de metros cúbicos de arena y grava para la construcción al año". "Proyecto de construcción de arena y grava anualmente". Los proyectos de "industrialización de arena y grava" se han puesto en operación uno tras otro, funcionando con normalidad y logrando importantes beneficios, logrando la meta de no acumulación de roca estéril en el año de gestión de tajeos mineros.
En 2006, Anshan Iron and Steel Group utilizó relaves de hierro y roca de desecho para construir una línea de producción con una producción anual de 80 millones de ladrillos macizos estándar (ladrillos y bloques porosos).
En 2008, se completó y puso en funcionamiento una línea de producción de ladrillos de cal y arena con una producción anual de 60 millones de piezas a partir de relaves de hierro en el condado de Yixian, provincia de Hebei, y el 70% de los productos se vendieron a Beijing. .
En 2009, los relaves de hierro de Nangou Mining Company en el condado de Lincheng, provincia de Hebei, produjeron ladrillos de pavimento de colores y bloques de carga, con un valor de producción anual de 23 millones de yuanes.
En noviembre de 2011, comenzó la construcción de la nueva línea de producción en serie de materiales de construcción de Benxi Chiangmai Tailings Comprehensive Utilization Co., Ltd. La primera fase del proyecto se puso en funcionamiento en el primer semestre de 2012. Utiliza relaves de hierro para producir bloques aislantes compuestos, bloques de hormigón celular, mortero seco, etc., generando empleo para 540 personas y consumiendo 1 millón de toneladas de relaves al año. y genera beneficios e impuestos anuales de 32 millones de yuanes.
En resumen, la utilización integral de relaves para producir una serie de nuevos materiales de construcción tiene amplias perspectivas y beneficios obvios. No solo promueve el empleo sino que también logra la protección ecológica. industria.
3. Nuevo material para producir vitrocerámica a partir de relaves
El vidrio cerámico es un nuevo material desarrollado a nivel internacional en los últimos años que puede utilizarse en materiales mecánicos y mecánicos, materiales ópticos, Materiales electrónicos y microelectrónicos, materiales biomédicos, química y materiales químicos, materiales de construcción y otros campos. Entre ellos, la vitrocerámica espumada ha sido ampliamente investigada y aplicada como materiales estructurales, materiales de aislamiento térmico y vitrocerámica templada compuesta de fibra. El vidrio cristalizado también se utiliza para fabricar materiales en barras de control en reactores atómicos, selladores de reactores, materiales de almacenamiento de desechos nucleares, etc. El vidrio cristalizado tiene excelentes propiedades como resistencia a ácidos y álcalis, resistencia al desgaste, buena estabilidad térmica, buen aislamiento eléctrico, alta resistencia a la compresión y al impacto, y no presenta riesgos radiactivos.
El proyecto de investigación "vitrocerámica de relaves" emprendido por el Centro de Investigación de Relaves de la Academia China de Ciencias Geológicas obtuvo la nueva patente de invención de China en 1994. Los resultados se han utilizado en proyectos de ingeniería corporativa en Xinjiang, Shaanxi. y Shanxi implementan conversiones con éxito. En mayo de 2007, se estableció Xinjiang Jintai Micro Crystal Materials Co., Ltd. En mayo de 2007, se puso en funcionamiento la línea de producción de "producción anual de 200.000 metros cuadrados de cerámica de vidrio de relaves" de Xinjiang Jintai Micro Crystal Materials Co., Ltd. Posteriormente, en agosto de 2009, la empresa Junda (Fengxian) construyó la segunda línea de producción de "producción anual de 200.000 metros cuadrados de cerámica de vidrio de relaves" de mi país en Baoji, Shaanxi. Los productos anteriores se venden a Xi'an, Baoding, Ningbo, Italia, Japón y otros lugares, y la oferta supera la demanda. En la actualidad, sólo China ha logrado la industrialización de la tecnología del vidrio de relaves.
IV.Otras aplicaciones
Los relaves también se pueden utilizar como relleno subterráneo o relleno de pozos para pavimentar caminos. Los depósitos de relaves también se pueden utilizar para recuperación de tierras, reverdecimiento y forestación. de fertilizantes para transformar suelos, etc., también se pueden construir parques ecológicos, zonas deportivas y de ocio, etc.
Por ejemplo, en la mina Fankou Lead-Zinc, el 50% de los relaves se utilizan para relleno subterráneo; la mina de hierro Daye planta perales y otros árboles frutales, y bayas de fuego y otros materiales medicinales en antiguos estanques de relaves, como como Hongshan Shandong Zhao Algunas minas de oro en áreas remotas han recuperado suelo de antiguos estanques de relaves para construir terrazas y plantar batatas, maní, etc.
En definitiva, el tratamiento inofensivo de los relaves también producirá ciertos beneficios económicos y sociales.
5. Fortalecer la planificación, fortalecer la investigación y esforzarse por lograr una utilización integral de los relaves.
El Centro de Investigación de Relaves de la Academia China de Ciencias Geológicas se estableció en 1990 y se especializa en desechos mineros. rocas y relaves También es la única institución de investigación científica y tecnológica en mi país que investiga y desarrolla nuevas tecnologías para el aprovechamiento integral de recursos de residuos sólidos industriales como la ganga de carbón y la ganga de carbón, desarrolla nuevos productos y transforma resultados. Actualmente son los únicos en China. Desde la investigación inicial sobre la producción de materias primas de construcción hasta la investigación sobre la serie de productos vitrocerámicos, han hecho grandes esfuerzos y aportaciones destacadas.
Para lograr la utilización integral de los relaves, sus investigaciones e invenciones fueron incluidas en el "Undécimo Plan Quinquenal" y el "Desarrollo Actual" nacional por la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Ciencia. y Tecnología, el Ministerio de Comercio y la Oficina Estatal de Propiedad Intelectual ya en 2007. Directrices para las principales áreas de proyectos de industrialización de alta tecnología con desarrollo prioritario. En abril de 2010, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT), el Ministerio de Tierras y Recursos (MOLR), el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST) y la Administración Estatal de Supervisión de la Seguridad (SASS) publicaron el "Plan Especial para Aprovechamiento Integral de Relaves Metálicos (2010-2015)” 》. El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información publicó recientemente el "Duodécimo Plan Quinquenal" para el Aprovechamiento Integral de Residuos Sólidos Industriales a Granel, que considera el aprovechamiento integral de residuos sólidos industriales a granel como un componente importante de estrategias emergentes de ahorro de energía y respetuosas con el medio ambiente. industrias. El objetivo de planificación es que para 2015, el volumen de utilización integral de residuos sólidos industriales a granel alcance los 1.600 millones de toneladas, la tasa de utilización integral alcance el 50%, el valor de la producción anual alcance los 500.000 millones de yuanes y se generen 2,5 millones de puestos de trabajo. En la actualidad, según las estadísticas, para el año 2010, el volumen de utilización integral de residuos sólidos industriales a granel en nuestro país será de 1,1 mil millones de toneladas, con una tasa de utilización integral del 40%, y los resultados son notables.
6. Sugerencias para controlar el problema de los relaves desde la fuente
Para reducir la generación de relaves debemos partir de todos los aspectos, es decir, esforzarnos en aumentar la tasa de extracción del mineral. esforzarse por mejorar la tasa de recuperación del procesamiento de minerales para reducir el descarte de minerales útiles; esforzarse por mejorar la tasa de utilización integral de los recursos minerales para que los metales y elementos útiles puedan reciclarse como tales; tanto como sea posible. Mejorar la tasa de utilización de los recursos minerales para que los metales y elementos útiles puedan reciclarse tanto como sea posible. Por supuesto, no importa cuán altas sean la tasa de recuperación, la tasa de recuperación y la tasa de utilización integral, todavía existen problemas de extracción inagotable, recuperación e incapacidad temporal para utilizarlos de manera integral, por lo que es necesario aumentar la inversión en investigación. desarrollo y utilización de relaves e intensidad.
En los últimos años, con la atención del país y de todas las partes, la tasa de recuperación de algunas minas de carbón grandes y medianas clave ha alcanzado más del 80%, la tasa de extracción a cielo abierto de las minas metálicas Ha alcanzado más del 85% y la tasa de minería subterránea ha alcanzado más del 80%. La tasa de recuperación de la mina de carbón aumentó entre un 2% y un 11%; la tasa de recuperación del mineral de hierro aumentó entre un 3% y un 13%. Se puede ver que es completamente posible aumentar la tasa de recuperación de la mina.
Desde la perspectiva de la tasa de recuperación del procesamiento de minerales, la tasa de recuperación de algunos minerales de hierro ha aumentado a aproximadamente el 85%, los metales no ferrosos han aumentado al 80% y el fósforo, azufre, etc. 60%. Se han mejorado efectivamente la ley del concentrado y el nivel de recuperación de recursos.
Desde la perspectiva de la utilización integral de los recursos minerales, según las estadísticas, actualmente más del 50% del vanadio de mi país, más del 22% del oro y más del 50% de los metales raros como el platino, el paladio, el telurio, el galio, el indio y el germanio se producen en China a partir de su utilización integral. En el marco de acuerdos especiales del gobierno central, en 2011 se construyó el primer lote de 40 bases de demostración para la utilización integral de los recursos minerales, y los beneficios de los recursos se están transformando efectivamente.
En resumen, tratar los relaves desde la fuente es fundamental para reducirlos, y aumentar la investigación, el desarrollo y la utilización de los relaves es una manera efectiva de convertir los relaves en tesoros.
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