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        基于采礦充填的尾礦處置技術(shù)應(yīng)用前景

        2022-10-13 13:50:00荊曉東王增加李廣波
        世界有色金屬 2022年11期

        隨著每年礦山企業(yè)排放出來的污染物數(shù)量每年都在持續(xù)增長,有時(shí)候增長值將近翻倍,尾礦排放污染治理,目前許多大中型礦山企業(yè)急需著手解決的就是環(huán)境污染問題,找到適用的處理辦法。

        礦廠每年排放的尾礦,大多是以自然堆積法儲(chǔ)存于大型尾礦庫中,占用當(dāng)?shù)卮罅炕氖彽霓r(nóng)田土地、污染整個(gè)礦區(qū)土壤及礦山周邊水環(huán)境,每年需要投入大量的人力、物力和資金,購買設(shè)備和相應(yīng)材料,尾礦庫不夠用資源緊張或出現(xiàn)壞損時(shí),進(jìn)行大型尾礦庫設(shè)備管理維護(hù),才能達(dá)到確保安全有效運(yùn)行。

        近年來,面對(duì)環(huán)境安全和產(chǎn)業(yè)安全監(jiān)管的多重壓力,國內(nèi)外學(xué)者不斷在研究探索,盡最大所能制定高效可行的尾礦處置新技術(shù),先選取幾個(gè)礦區(qū)進(jìn)行試用,取得效果后逐步大規(guī)模應(yīng)用。

        因此,加快并推進(jìn)尾礦處理工藝和高效綜合利用生產(chǎn)技術(shù),是當(dāng)前尾礦處置的重中之重。

        河道橫斷面和縱斷面是關(guān)系中小河流建設(shè)的關(guān)鍵因素。橫斷面關(guān)乎河流的河槽、灘地、河岸帶植物群落的植被結(jié)構(gòu)和河流濕地的生態(tài)建設(shè)與修復(fù),對(duì)河流生物棲息地關(guān)系重大;縱斷面關(guān)乎河流沿線縱比降、跌水、深潭等結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多樣流速分區(qū),對(duì)河流魚類洄游以及產(chǎn)卵等產(chǎn)生重要影響。考慮生態(tài)性的河流橫斷面應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)式斷面,在地形條件限制情況下,可以考慮梯形斷面等,盡量避免矩形斷面,以滿足河道內(nèi)兩棲動(dòng)物的動(dòng)態(tài)遷徙通道不被隔斷;在河流縱斷面設(shè)計(jì)上,首先要明確河道的等級(jí)和功能,在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究河道格局問題,確定合理的河道縱比降,必要時(shí)設(shè)置相應(yīng)的設(shè)施,以滿足水流多樣性條件。

        1 尾礦處置存在的問題及現(xiàn)狀

        為了更好地解決廢棄尾礦排放,解決存在的各種隱患問題,國內(nèi)外許多工業(yè)礦山研究者,已經(jīng)開始努力探索出減少尾礦排放的新途徑:包括廢棄尾礦的干式堆存、尾礦井下排放處理和采礦后充填處置等。

        6.3 植株調(diào)整:植株調(diào)整是日光溫室茄子優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),高效栽培的關(guān)鍵技術(shù)。嫁接栽培的長茄一般采取雙桿摘心整枝法。當(dāng)植株長到1米左右時(shí)應(yīng)及時(shí)吊秧,以防倒伏或裂杈。對(duì)分化的復(fù)花應(yīng)及時(shí)疏除并打去門茄以下的側(cè)枝和老葉。

        經(jīng)過現(xiàn)代各種的選礦處理或化學(xué)處理選礦技術(shù)以后,通常礦井每年都會(huì)遺留很多的廢棄尾礦物質(zhì)。尾礦廢渣中除其中極小數(shù)量礦石可以進(jìn)行回收被再循環(huán)利用,絕大部分都還被存放在地下露天或者地表的尾礦庫體中。從這種客觀循環(huán)經(jīng)濟(jì)特征方面來講,尾礦廢棄物的本身也還可被視為一種帶有區(qū)域典型性特點(diǎn)的大型露天采礦和工程廢棄物,大型礦山廢棄物在現(xiàn)階段,固體廢棄污染物排放始終占有相對(duì)較高的比例

        。與此同時(shí),尾礦石里面還含有一些較多的化學(xué)選礦性藥劑雜質(zhì),與一些有機(jī)重金屬污染等元素的有機(jī)物質(zhì)的殘留,如果不積極施以合理地處置,必將會(huì)大大的影響到其周邊區(qū)域內(nèi)正常的地質(zhì)環(huán)境。此外,經(jīng)過一定自然和風(fēng)化等過程以后,新生成的尾礦物質(zhì)里一般還會(huì)被逐漸分解、增添游離出較多的有害金屬離子以及其他某些可溶性化合物。尾礦在經(jīng)過長期干燥或者遇火焚燒后,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生粉末,逐漸地隨風(fēng)四處飄揚(yáng),最終形成大量的粉塵,造成大氣污染;尾礦巖的長期風(fēng)化與破壞形成過程,溶液介質(zhì)中金屬發(fā)生可逆性氧化,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成大量能迅速溶于水的可溶性重金屬化合物,或形成多種重金屬離子,經(jīng)注入到地表水或地下水后產(chǎn)生氧化反應(yīng),進(jìn)一步污染到水體系統(tǒng)周圍植被和江河水系土壤中及深層地下的土壤,危害環(huán)境、人體健康及動(dòng)植物健康,影響到多種野生農(nóng)作物、禽畜養(yǎng)殖和江河淡水魚類、網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體和水中植物進(jìn)行生長代謝發(fā)育和繁殖。

        截至目前,云南電網(wǎng)公司已累計(jì)投資1.89億元,2018年底前公司計(jì)劃建成大功率直流快充為主的充電站(點(diǎn))106個(gè),充電樁(槍)1278個(gè),覆蓋全省16個(gè)州市。根據(jù)市場(chǎng)運(yùn)營情況,35%的新能源汽車充電在用電低谷時(shí)段,極大的促進(jìn)了云南省一定范圍的用電負(fù)荷削峰填谷和清潔能源消納。

        試卷中的內(nèi)容分布將影響考生的復(fù)習(xí)安排,并提高考生對(duì)教師這一行業(yè)專業(yè)性的認(rèn)識(shí):諸如高中畢業(yè)即當(dāng)初中教師,初中畢業(yè)即當(dāng)小學(xué)老師的現(xiàn)象將不再存在.試卷中強(qiáng)調(diào)理解與掌握,將有力提高初入職教師的專業(yè)化水平,對(duì)有志于從事教師行業(yè)的考生的自我認(rèn)識(shí)的改變上有正面的影響.在復(fù)習(xí)的時(shí)候需要注意從記憶到理解的轉(zhuǎn)化,領(lǐng)悟各門數(shù)學(xué)專業(yè)課程的精髓,體現(xiàn)自身數(shù)學(xué)素養(yǎng).

        2 基于采礦充填的尾礦處置技術(shù)

        2.1 尾礦干式堆存

        很多人經(jīng)常說采用半干法進(jìn)行尾礦處置,一般也可以稱呼為干式堆存。尾礦干式堆存方法原理很簡單,主要特征是脫水處理的工作方式,首先要在尾礦石表面位置處理水分,進(jìn)行干燥脫水的操作,進(jìn)而是可以獲得表面呈膏體狀并且濃度較高的干燥尾礦砂。在此整個(gè)處理過程和工作環(huán)境中,首先是保證水分濃度至少是超出泵送脫水濕度。將尾礦石進(jìn)行脫水以后在搬運(yùn)到地表特定位置或尾礦庫中。通過這種反復(fù)性地推填土或碾壓土的工作方式,最終就能達(dá)到一種穩(wěn)固、致密均勻、干燥不飽和程度的尾礦石。由此可見,如果當(dāng)時(shí)我們只是選擇使用干式堆存技術(shù)的尾礦庫處置方式,那么現(xiàn)在也不需要另行去增設(shè)尾礦庫,它們各自還基本上保證了最優(yōu)的飽和尾礦庫,作為尾礦庫支撐的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)與飽和尾礦濃度標(biāo)準(zhǔn)。

        由于當(dāng)時(shí)我國對(duì)于在地下礦山及特定規(guī)模的工業(yè)地區(qū),尾礦采用的干式堆存及處理等方法都還較于傳統(tǒng),及利用尾礦庫直接排放尾礦的技術(shù)有優(yōu)點(diǎn),國內(nèi)外在有代表性的大型城市以及一些工業(yè)礦山上,都已逐漸開始著手研究如何用此新技術(shù)方法處理排放尾礦。

        在干式堆積法施工作業(yè)過程中,基本不需要現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生有效的離析、滲析的情況,具有一定的支撐力,能夠做到完全自然的堆積,在水平垂直的高度基礎(chǔ)上形成的自然山脊形。這種堆積方法,一般可以在高山河流峽谷、低洼、平地、緩坡等,復(fù)雜惡劣地形條件環(huán)境情況下的自然堆存,基建成本和一次性投資建設(shè)費(fèi)用均少,維護(hù)檢修措施均簡單,綜合建設(shè)經(jīng)濟(jì)成本低。對(duì)于目前北方一些高寒及干旱氣候地區(qū),冬季低溫水的輸送方法也是當(dāng)前的一大最重要科學(xué)難題,而低溫干式自然定向堆積輸送技術(shù)幾乎不存在這個(gè)問題。根據(jù)當(dāng)前中國的現(xiàn)有的干燥生產(chǎn)技術(shù),膏體式尾砂的快速干燥堆積,濃縮工藝的最基本適用于工藝條件的主要特點(diǎn)是。尾砂細(xì)度能快速地形成可干燥膏體,且能自動(dòng)堆積,不需要人工再另外添加絮凝劑幫助尾砂凝固,用這種機(jī)能處理尾砂,來生產(chǎn)干燥的具有足夠膏體稠度的尾砂。堆積場(chǎng)面積大、平整,便可利用室外自然陽光,實(shí)現(xiàn)尾砂快速地堆積干燥。尾礦渣經(jīng)低溫脫水干燥

        。也可用真空的方法進(jìn)行脫水干燥濃縮,直接采取尾礦干式堆存的技術(shù)進(jìn)行尾礦處置,可以在很大程度上節(jié)省尾礦庫工程的投資建設(shè)成本,減少技術(shù)管理的人才,維護(hù)保養(yǎng)尾礦庫等運(yùn)行費(fèi)用,使回水可以得到充分開發(fā)利用,還將大大的節(jié)省礦山建設(shè)總占地面積,解決了現(xiàn)有尾礦庫選址中面臨的一些生產(chǎn)安全隱患,并且同樣也有利于解決現(xiàn)有大型地下礦山規(guī)劃建設(shè),生產(chǎn)及運(yùn)營安全過程維護(hù)管理活動(dòng),難以對(duì)原尾礦堆存場(chǎng)區(qū)資源進(jìn)行整體再開采復(fù)墾,有利于地質(zhì)環(huán)境保護(hù)。

        2.2 尾礦井下排放

        對(duì)于井下尾礦排放進(jìn)行尾礦處置,該排放處理技術(shù)手段比較適用于,有空區(qū)、廢舊的巷道、待處理廢棄的井下空區(qū)資源或者其他礦山硐室,利用現(xiàn)有井下的空區(qū)資源,對(duì)尾礦進(jìn)行高效的排放或處理,利用這些井下空區(qū)來排放井下尾礦,是尾礦處置技術(shù)的一種行之有效的手段。在井下或巷道進(jìn)行尾礦處置的技術(shù)處理和作業(yè)時(shí),前期要做一次全方位深度探測(cè),巷道井下的很多探測(cè)工作,都要連接于某種特定的井下巷道工程,全方位探測(cè)這一步驟很關(guān)鍵。同時(shí),如果礦廠企業(yè)選擇使用尾礦井下排放的技術(shù)手段,重點(diǎn)要引起注意的是井下和采空作業(yè)區(qū),確保在這范圍內(nèi)不能產(chǎn)生大量潛在的尾礦液化現(xiàn)象。在井下處于有此種的特殊的狀態(tài)條件下,一種飽和狀的填充材料,就會(huì)開始慢慢滲入進(jìn)采空區(qū)。由于采空區(qū)地下巖石受到巨大的水壓力沖擊,會(huì)引發(fā)巨大的水壓力影響,巖石周邊的圍巖層經(jīng)過水壓力的影響,將必然會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化,甚至結(jié)構(gòu)上可以直接出現(xiàn)裂縫的狀態(tài)。人們不應(yīng)輕易忽視,井下防空區(qū)圍巖自身就有很多的天然巖石裂隙,存在少量的天然巖石裂隙組成的四周巖體。在滿足此前標(biāo)準(zhǔn)的框題下,關(guān)于向井下直接排放廢水的尾礦場(chǎng),有必要進(jìn)一步關(guān)注考慮到其中的地下圍巖承壓性,確保地表建筑設(shè)施的安全不會(huì)出現(xiàn)隱患,采空區(qū)不會(huì)出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。全面做好以上的有效防控措施后,就能解決根源上的問題,尾礦井下排放的弊端也會(huì)消失,保障尾礦井下排放的安全性,給企業(yè)和工作人員樹立安全意識(shí),降低某些隱藏性的安全隱患,徹底消除尾礦井下排放的局限性。此外尾礦的排放將會(huì)持續(xù)對(duì)礦區(qū)地下水源產(chǎn)生污染,因此礦山企業(yè)在開始利用礦區(qū)井下排放尾礦之前,首先還要按規(guī)定進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量影響綜合評(píng)價(jià)。

        截止到目前,各地人民政府和相關(guān)部門仍然在探索,針對(duì)尾礦安全處置尋找可適用的應(yīng)急處置技術(shù)。大家要清楚地認(rèn)識(shí)到,現(xiàn)在仍然是沒有提出合理性的計(jì)劃,沒有太具體的可行性方案,以至于尾礦存積量過大且沒有足夠地方存儲(chǔ),儲(chǔ)存量已嚴(yán)重超出國家預(yù)算。有些露天大型尾礦突然遭到嚴(yán)重的暴雨襲擊,大面積受到山洪災(zāi)害,甚至出現(xiàn)更嚴(yán)重的滑坡或塌陷,擊潰尾礦堤壩。由此可見,當(dāng)前政府和有關(guān)部門關(guān)于尾礦的處置問題,仍不能掉以輕心,改變庫容現(xiàn)狀,確保尾礦的處置方案有長期良好實(shí)效性。解決地面尾礦的排放污染問題現(xiàn)在已成為十分嚴(yán)峻、尖銳棘手的現(xiàn)實(shí)問題,有些礦廠企業(yè)盲目新建礦井,大規(guī)模擴(kuò)建地面尾礦庫,徹底解決尾礦工業(yè)污染物的排放,在環(huán)境、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、技術(shù)政策形勢(shì)上來看,傳統(tǒng)礦山尾礦處置技術(shù),已經(jīng)不適應(yīng)我國發(fā)展的需要

        。

        2.3 采礦充填

        近些年高新技術(shù)發(fā)展迅猛,采礦充填技術(shù)應(yīng)用也正在向世界各地推廣,日益迅速普及并受到用戶以及應(yīng)用領(lǐng)域者的高度認(rèn)可。具體的而言,運(yùn)用新技術(shù)來處理采礦充填手段問題,一個(gè)突出側(cè)重點(diǎn)在于如何將凝膠材料適當(dāng)?shù)負(fù)竭M(jìn)采空區(qū),以達(dá)到一種較好效果的新型采礦充填技術(shù)。對(duì)于我們整個(gè)人類采礦及生產(chǎn)發(fā)展進(jìn)程而言,通常人們也都會(huì)經(jīng)常的觀察到,在地表中出現(xiàn)大量的各種金屬礦石顆粒的自然現(xiàn)象,同時(shí)人們還會(huì)偶然發(fā)現(xiàn)一些礦尾砂以及其他各種金屬廢石塊的少量涌出

        。這種情況下,對(duì)于采空區(qū)就意味著能夠直接借助于上述手段有效的充填,同時(shí)也達(dá)到了最優(yōu)的填充工藝。

        20世紀(jì)中期,采礦充填技術(shù)已在世界上誕生,但應(yīng)用情況不太理想。在目前我國采礦行業(yè)現(xiàn)存狀態(tài)下,采礦充填技術(shù)在尾礦處置時(shí)要靈活應(yīng)用,采礦充填技術(shù)更加適用于資源儲(chǔ)量相對(duì)較小多項(xiàng)目的尾礦處置。尾礦充填與尾礦井是兩個(gè)完全不相同的概念,即使技術(shù)性質(zhì)特征相似,卻是兩個(gè)完全不相同且相互獨(dú)立的兩個(gè)概念,尾礦井下排放僅是將井下空間作為尾礦處置的貯存地,尾礦充填和排放的過程一般與采礦的技術(shù)工藝沒有多少實(shí)質(zhì)聯(lián)系。而上述這些與充填工藝技術(shù)類型有關(guān)的幾種主要礦山充填技術(shù)工藝,材料包含了全礦尾砂、分級(jí)全礦尾砂、膏體材料以及采用固化工藝和膠結(jié)成型技術(shù)制造的另一些其他新型的工藝材料等。截至到了目前,技術(shù)人員從事的一些關(guān)于采礦過程的有效充填方法研究,已經(jīng)基本能夠做到選擇多種天然礦物骨料來填充,作為一種有效的充填及處理材料,避免且有效消除掉了礦山由于不當(dāng)充填開采,導(dǎo)致排放大量有害天然尾礦污染物排放的安全風(fēng)險(xiǎn)??蛇M(jìn)行合理分析判斷,采礦充填技術(shù)方式的應(yīng)用,在礦山廢物的處置和實(shí)踐使用中,仍然是將會(huì)繼續(xù)地呈現(xiàn)較為寬廣的礦山處置與實(shí)踐的運(yùn)用范圍。

        3 結(jié)語

        尾礦干式堆存是先興起的一種尾礦處置技術(shù),從研究到應(yīng)用其發(fā)展歷程趨于成熟,尾礦干式堆放在沒有尾礦庫的情況下,找一塊面積較大的荒地也可堆放,尾礦處置在很大程度上有所簡化。

        雖然說利用尾礦庫進(jìn)行干式堆放已達(dá)到理想的效果,得到有效地解決,但是,尾礦長時(shí)間存放在裸露地表中必然會(huì)造成環(huán)境污染,這些問題始終沒有好的解決辦法,目前政府和有關(guān)部門尚未給出明確的解決措施,在一些熱帶干旱地區(qū)污染問題更嚴(yán)重。在井下采空區(qū)進(jìn)行尾礦排放,相對(duì)來說是一種更先進(jìn)、更有效安全的新技術(shù)途徑,采用尾礦井下排放技術(shù)時(shí),采空區(qū)的穩(wěn)定性是工作人員首要考慮的問題,要避免地下尾礦氣體在井下出現(xiàn)液化,出現(xiàn)液化后,尾礦廢水會(huì)對(duì)地下水和周圍環(huán)境,造成嚴(yán)重的污染問題。采礦充填是利用尾礦廢料的充填,也是一種在采礦處置技術(shù)中很常見的一種工藝技術(shù),一方面可以用來解決礦山的廢料充填問題,也可獲得骨料的來源,另一方面則可來解決尾礦工業(yè)中產(chǎn)生的尾礦排放污染,對(duì)治理環(huán)境污染問題事半功倍,采礦充填是解決尾礦處置最佳途徑。綜上所述,尾礦充填新技術(shù)基本構(gòu)成了未來采礦和充填領(lǐng)域的一項(xiàng)核心技術(shù)。未來在生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中,結(jié)合采礦充填的背景,因地制宜選擇適用于尾礦處置的技術(shù)措施。

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