Análisis de caso de utilización integral de relaves
(Comité Nacional de Filosofía de las Ciencias Geológicas)
Este artículo ilustra la importancia y necesidad de la utilización integral de relaves a través de ejemplos.
Palabras clave Aprovechamiento integral de relaves
Los relaves generalmente se refieren al residuo después del procesamiento del mineral bajo ciertas condiciones técnicas. Los residuos pueden contener "sustancias metálicas útiles" de baja calidad y "rocas circundantes". En términos generales, los relaves, la roca estéril, la ganga de carbón, las cenizas volantes y la escoria de alto horno pueden denominarse "relaves".
Los relaves han llamado la atención porque ocupan una gran cantidad de terreno, contaminan el medio ambiente y ponen en peligro la ecología, la sociedad y la salud de las personas.
La cantidad de relaves vertidos por países de todo el mundo es de aproximadamente 5 mil millones de toneladas cada año. La cantidad de desechos sólidos mineros vertidos por mi país cada año es de más de 65,438+0,2 mil millones de toneladas, y la cantidad acumulada. Ha alcanzado los 20 mil millones de toneladas, cubriendo una superficie de 55.000 hectáreas. Además, a medida que aumenta el nivel de utilización integral de los recursos minerales, la ley recuperable del mineral disminuirá en consecuencia y la cantidad de relaves aumentará. Se descargan y acumulan una gran cantidad de relaves y roca estéril, contaminando el medio ambiente, ocupando tierras y provocando pérdidas económicas de hasta 30 mil millones de yuanes cada año.
Los relaves, en la superficie, son residuos abandonados. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología y la profundización de la comprensión de la gente, los relaves se han convertido en recursos materiales disponibles, o llamados "recursos secundarios". No hay material inútil en el mundo, sólo material fuera de lugar.
El aprovechamiento integral de relaves se puede dividir en al menos los siguientes aspectos: primero, la extracción y aplicación continua de elementos útiles; segundo, la producción de nuevos materiales, tercero, la restauración ecológica de minas y terrenos; cuarto, es otra cosa. Éstos son sólo algunos ejemplos de las aplicaciones anteriores.
Primero, continuar extrayendo y aplicando elementos útiles
(1) Recuperación integral de relaves de mina de molibdeno
Después del análisis de múltiples elementos, un determinado beneficio de mineral de molibdeno Los relaves de planta contienen una variedad de elementos, como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Contenido de elementos en los relaves de una concentradora de mineral de molibdeno
Con base en el análisis de datos anterior, solo la ley de hierro en los relaves es mayor, alcanzando el 2,34%, y tiene potencial valor de recuperación. Los resultados del análisis de fase del hierro en relaves realizado por la Escuela de Química e Ingeniería Ambiental de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shandong se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 Resultados del análisis de fase del hierro en los relaves de un concentrador de mineral de molibdeno
El análisis muestra que el estado de ocurrencia de los minerales de hierro es complejo, y el hierro en el hierro magnético debe analizarse de manera integral. considerados como objetos de reciclaje. Mediante la prueba de separación magnética directa de relaves se obtuvo alrededor del 43% de concentrado de hierro. Se realizó una prueba de trituración y reselección del concentrado de hierro y se obtuvo un concentrado de hierro con un rendimiento de 0,38%, una ley de 63,93% y una tasa de recuperación de 10,29%.
(2) Recuperar scheelita de baja ley a partir de relaves de bismuto, zinc y hierro.
Una mina de metal tipo skarn a gran escala recupera principalmente bismuto, zinc, cobre y hierro. procesa 2.400 toneladas de mineral y produce 1.700 toneladas de relaves. 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 adopta un proceso de optimización de flotación magnético medio - magnético fuerte para obtener un 48,59% de hierro a partir de los relaves. magnetita, concentrado de azufre que contiene 42,57% de azufre, concentrado de scheelita que contiene 13,13% de Zn, concentrado de granate que contiene WO3 67,92% y concentrado de granate que contiene 92% de granate. La tasa de recuperación de tungsteno es del 64,04%.
(3) Estructura y utilización integral de los recursos de relaves de las minas de cobre
Históricamente, no todas las minas han construido estanques de relaves, por lo que bastantes minas, incluidas las de relaves de cobre, tienen algunos metales se descargan directamente. en ríos, lagos y mares. Según un estudio de relaves de algunas minas clave en grandes bases cupríferas como Jiangxi, Anhui, Hubei y Yunnan realizado por la Universidad de Geociencias de China (Beijing), se determina que la cantidad de relaves de cobre que se pueden reciclar es de unos 200 millones de toneladas (Cuadro 4).
Tabla 4 Lista de relaves de cobre reciclables en algunas provincias (regiones) de China.
Continúa
La investigación sobre los relaves antes mencionados muestra que bajo las condiciones técnicas y económicas actuales, el 25% de los recursos de relaves de cobre tienen valor económico para la reselección, y el 75% de los relaves de cobre Los relaves no tienen valor económico para su reprocesamiento. Aquellos con valor económico de separación por gravedad se desempeñan sobresalientemente en los antiguos relaves de minas antiguas, como se muestra en la Tabla 5.
Tabla 5 Ejemplos de valor económico del reprocesamiento de relaves de minas de cobre antiguas
(4) Otro reciclaje integral.
Kang Yi, presidente honorario de la Asociación de la Industria de Metales No Ferrosos de China, señaló que Jinchuan Group ha reciclado el 18% del platino, paladio, oro y otros metales raros y preciosos, y la tasa de utilización integral del níquel asociado. y los metales de cobre ha alcanzado el 72%.
Shandong Xinfa Group completó un proyecto de utilización integral de 2 millones de toneladas de lodo rojo en 2011. Después del tratamiento, el contenido de álcali en el lodo rojo se reduce a menos del 1%, el contenido de alúmina se reduce a menos del 10%, la tasa de recuperación de álcali es más del 90% y la tasa de recuperación de alúmina es más del 40%.
A través de la construcción del proyecto de demostración "Minerales Urbanos", mi país formó inicialmente un sistema de reciclaje de metales no ferrosos reciclados. En comparación con 2002, el cobre reciclado en 2011 aumentó de 880.000 toneladas a 2,6 millones de toneladas, el aluminio reciclado aumentó de 6,5438+0,3 millones de toneladas a 4,4 millones de toneladas, y el plomo reciclado aumentó de 6,5438+0,7 millones de toneladas a 6,5438+0,3 millones de toneladas.
Zhang Jinqing, del Centro de Tecnología de Utilización Integral de Relaves de la Academia China de Ciencias Geológicas, señaló que Shougang, Anshan Iron and Steel, Benxi Iron and Steel, Maanshan Iron and Steel, Baotou Steel, etc. recuperó concentrados de hierro de los relaves y logró buenos beneficios sociales y económicos. Xinjiang Rare Metal Mining Company recupera integralmente moscovita de los relaves de Keketuohai y construye conjuntamente una empresa conjunta con inversores extranjeros para producir 5.000 toneladas de polvo de mica al año, con un valor de producción anual de 8 millones de yuanes. La separación por gravedad de relaves de la mina de cobre Jiaxing recuperó 1.000 toneladas de concentrado de azufre, 9,2 toneladas de cobre y 33,4 kilogramos de oro.
2. Producir nuevos 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 importante de lograr la reducción de los relaves, la inocuidad y la utilización de recursos. Especialmente en los últimos años, los relaves como materias primas minerales compuestas se han utilizado ampliamente 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, los relaves de la mina de cobre Jiangxi Dexing, los relaves de hierro y acero Shougang y los relaves de hierro Meishan de Nanjing se utilizaban para fabricar cerámicas artísticas, cazuelas, vasijas de vino y otros artículos de arcilla púrpura. artículos de uso diario utilizan cerámica y fabrican ladrillos para paredes exteriores, tejas de brocado, cemento, ladrillos cocidos y tejas cuadradas.
Los relaves de la mina de oro Longtouwang en Shandong se procesan en tres partes: la escoria gruesa 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. Se construyen 6,543,8 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, baldosas de colores y arena y grava para construcción, logrando así la industrialización.
Desde el siglo XX, Mina de cobre Gansu Baiyin, Mina de cobre Chengde Shouwangfen, Mina de hierro Nanjing Meishan, Liaoning Handan Iron and Steel Co., Ltd., Anshan Iron and Steel Co., Ltd., Linggang Iron y Steel Co., Ltd., Hebei Xing Iron and Steel Co., Ltd., etc. han recibido sucesivamente apoyo técnico de la Academia China de Ciencias Geológicas y han establecido una fábrica para producir pequeños bloques huecos, bloques partidos de colores y ladrillos porosos. , ladrillos macizos, tabiques aislantes, baldosas de colores y aditivos para hormigón.
En 2003, el proyecto de Shougang “Industrialización de 6,5438+0,5 millones de metros cúbicos de arena y grava de construcción utilizando roca estéril” y el proyecto “Industrialización de 3 millones de metros cúbicos de arena y grava de construcción utilizando residuos” de Beijing Weike Metallurgical Mining Company. proyecto roca” Se ha puesto en operación de manera sucesiva, operando con normalidad y logrando importantes beneficios, logrando la meta de no acumulación de roca estéril en el botadero de la mina ese año.
En 2006, Anshan Iron and Steel Group utilizó relaves de hierro y roca estéril para construir una línea de producción con una producción anual de 80 millones de ladrillos sólidos estándar (ladrillos y bloques porosos), y la oferta de productos superó la demanda. .
En 2008, se puso en funcionamiento la línea de producción de ladrillos de cal y arena con una producción anual de 60 millones de yuanes a partir de relaves de mineral de hierro en el condado de Yixian, provincia de Hebei, y el 70% de los productos se vendieron a Beijing.
En 2009, Nangou Mining Company en el condado de Lincheng, provincia de Hebei, utilizó relaves de hierro para producir 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 línea de producción de nuevos productos 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, utilizando relaves de hierro para producir bloques aislantes compuestos, bloques de hormigón celular, mortero seco, etc. , emplea a 540 personas, consume 10.000 toneladas de relaves al año y genera ganancias 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.
Los relaves producen un nuevo material vitrocerámico.
El vidrio cristalino es un nuevo material desarrollado internacionalmente en los últimos años. Puede utilizarse en materiales mecánicos, materiales ópticos, materiales electrónicos y microelectrónicos, materiales biomédicos, materiales químicos, materiales de construcción y otros campos. Entre ellos, las vitrocerámicas espumadas han sido ampliamente investigadas y aplicadas como materiales estructurales, materiales de aislamiento térmico y vitrocerámicas endurecidas con compuestos de fibra. Las vitrocerámicas también se utilizan en la fabricación de barras de control para reactores atómicos, selladores de reactores, materiales de almacenamiento de residuos nucleares, etc. Tiene excelentes propiedades como resistencia a ácidos y álcalis, resistencia al desgaste, estabilidad térmica, 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 Patente de Nueva Invención China en 1994, y sus resultados se han transformado con éxito en proyectos corporativos en Xinjiang, Shaanxi, Shanxi y otros lugares. En mayo de 2007, se completó y 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. Luego, en agosto de 2009, Junda (Fengxian) Company construyó su segunda línea de producción de vitrocerámica de relaves con una producción anual de 200.000 metros cuadrados en Baoji, Shaanxi. Los productos anteriores se venden a Xi, Baoding, Ningbo, Italia, Japón y otros lugares. , la oferta supera la demanda. Actualmente, sólo China ha logrado la industrialización de la tecnología vitrocerámica de relaves.
Cuarto, otras aplicaciones
Los relaves también se pueden utilizar como materiales de relleno subterráneo o relleno de pozos para pavimentar caminos. También se pueden utilizar para recuperar estanques de relaves, plantar árboles y mejorar el suelo. con fertilizantes minerales, o construir parques ecológicos, lugares deportivos y de entretenimiento.
Por ejemplo, en la mina de plomo y zinc Fankou, el 50 % de los relaves se utilizan para relleno subterráneo; la mina de hierro Daye planta perales, acebo y otros materiales medicinales en antiguos estanques de relaves como el de Hongshan. Algunas minas de oro en Zhaoyuan, provincia de Shandong, han construido terrazas en antiguos estanques de residuos para cultivar batatas y maní.
En resumen, la eliminación inofensiva de 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, establecido en 1990, es un centro de investigación científica y tecnológica que se especializa en la utilización integral de nuevas tecnologías, el desarrollo de nuevos productos y la transformación de recursos de residuos sólidos industriales. tales como desmontes mineros, relaves y ganga de carbón. Actualmente la institución es la única en el país. Desde la investigación inicial y la producción de materias primas de construcción hasta la investigación de series de productos vitrocerámicos, han realizado grandes esfuerzos y contribuciones destacadas.
Para lograr la utilización integral de los relaves, sus investigaciones e invenciones fueron incluidas como prioridades de desarrollo en el “XI Plan Quinquenal” de China ya en 2007 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. Directrices para grandes proyectos de industrialización de alta tecnología. El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, el Ministerio de Tierras y Recursos, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y la Administración Estatal de Seguridad en el Trabajo emitieron el "Plan Especial para el Aprovechamiento Integral de Metales y Relaves" (2010-2015) en abril de 2065. . El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información publicó recientemente el "Duodécimo Plan Quinquenal para la Utilización Integral de Residuos Sólidos Industriales a Granel", que considera la utilización integral de residuos sólidos industriales a granel como una parte importante de las industrias estratégicas emergentes de conservación de energía y medio ambiente. protección. El objetivo de planificación es que para 2015, el volumen de utilización integral de residuos sólidos industriales a granel alcance 65.438,06 mil millones de toneladas, la tasa de utilización integral alcance el 50%, el valor de producción anual sea de 500 mil millones de yuanes y se generen 2,5 millones de puestos de trabajo. En la actualidad, según las estadísticas, para el año 2010, el aprovechamiento integral de residuos sólidos industriales a granel en nuestro país ha alcanzado los 11 millones de toneladas, con una tasa de aprovechamiento integral del 40%, logrando resultados notables.
En sexto lugar, se recomienda controlar los problemas relacionados con los relaves desde la fuente.
Para reducir la generación de relaves, debemos partir de todos los aspectos, es decir, mejorar la tasa de recuperación minera de los recursos minerales para reducir la escoria, el mineral, la roca estéril, etc.; tasa de recuperación del procesamiento de minerales y reducir el desperdicio de minerales útiles. Esforzarse por mejorar la utilización integral de los recursos minerales y recuperar tantos metales y elementos útiles 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 existe el problema del suministro inagotable y la incapacidad temporal de utilizar integralmente los relaves. 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 áreas clave de minería de carbón grandes y medianas ha alcanzado más del 80%, la tasa de recuperación de la minería a cielo abierto de las minas metálicas ha superado el 85% y la tasa de recuperación de la minería subterránea también ha superado el 80%. La tasa de recuperación de carbón aumenta entre un 2% y un 11% y la tasa de recuperación de mineral de hierro aumenta entre un 3% y un 13%. Esto demuestra que es totalmente posible aumentar la tasa de recuperación de las minas.
En términos de tasa de recuperación del procesamiento de minerales, algunos minerales de hierro han aumentado hasta aproximadamente el 85 %, los metales no ferrosos hasta el 80 % y el fósforo y el azufre hasta el 60 %. Se han mejorado efectivamente la ley del concentrado y el nivel de recuperación de recursos.
En términos de utilización integral de los recursos minerales, según las estadísticas, actualmente más del 50% del vanadio, más del 22% del oro y más del 50% de los metales raros como el platino, el paladio y el telurio. , galio, indio y germanio a partir de una utilización integral. En el marco de acuerdos especiales del gobierno central, en 2011 se estableció el primer lote de 40 bases de demostración para la utilización integral de los recursos minerales, y la eficiencia de los recursos se está transformando de manera eficiente.
En resumen, controlar los relaves desde la fuente es la base para reducirlos, y aumentar la investigación, el desarrollo y la utilización de los relaves es una forma eficaz de convertir los residuos en un tesoro.
Referencia
Magnesita: Un gran avance en la investigación del aprovechamiento de minerales. Noticias de tierras y recursos de China, 16 de noviembre de 2012.
Actas de la Conferencia de Geología del Tungsteno. Beijing: Geology Press, 1981.43.
Cao Jincheng, Guo Wei. Investigación integral de políticas de utilización y análisis de la demanda de recursos minerales. Minería de China, 2012(9)
Wang Haijun y Chen Jiabin. Investigación sobre estructura de recursos y política integral de aprovechamiento de relaves mineros de cobre. Minería de China, 2012(1).
Deng Lijiang nació en Zhou Xiaotong. Investigación sobre la recuperación de scheelita de baja ley a partir de relaves de bismuto-zinc-hierro utilizando un separador magnético de alto gradiente. Minería de China, 2012(1).
Guo Wei. Un estudio preliminar sobre el modelo de desarrollo verde de "ganga de carbón por carbón". Minería de China, 2012(5)
Kangyi. Nuestro país ha logrado grandes logros en el aprovechamiento integral de metales no ferrosos y tiene un enorme potencial. Noticias de tierras y recursos de China, 2012-11-17.
Lin Li, Lu Xianjun, Qiu Jun, Li Peng. Estudio experimental sobre recuperación integral de relaves de molibdeno. Minería de China, 2012(1).
Liu Wei. Hay peligros ocultos en la izquierda y riqueza en la derecha: centrarse en el desarrollo y utilización de relaves. Guía de Geología y Minerales, 28 de diciembre de 2011.
Mao Zedong Obras Seleccionadas de Mao Zedong: Volumen 1. Beijing: Editorial del Pueblo, 1991.296 ~ 297.
Qu Zhaoli. Un estudio de la teoría del desarrollo de pasos estándar. Normalización de China, 1994(9).
Wu Yun. Características e implicaciones del modelo de formación de “cuatro pasos” para funcionarios públicos alemanes. Revista de la Facultad de Administración de Qingdao, Escuela del Partido del Comité Municipal del Partido de Qingdao, 2010(3)
Xu Dao. Las políticas desempeñan un papel importante y convierten la escoria residual en escoria de oro. Noticias ambientales de China, 2012-1-19.
Yang Ruilong, Yang. El modelo de cambio institucional gradual: reexplorando el papel de los gobiernos locales en el cambio institucional de China. Investigación económica, 2000(3)
Zhu Xun. Una introducción a la filosofía de la prospección. Beijing: Geology Press, 2008.399.