خلاصه：فنآوری بهرهبرداری جامع باطلهها مبنای ایجاد منافع اقتصادی و اجتماعی برای شرکتها است.
وضعیت کنونی بهرهبرداری از باطلهها
1. ذخیره باطلهها
در فرایند استخراج و فرآوری معادن غیر زغالسنگ، حجم زیادی از باطلهها تولید خواهد شد. به عنوان مثال، تا پایان سال 2017، 44,998 معدن غیر زغالسنگ در چین وجود دارد. به منظور ذخیرهسازی این باطلهها، 7,793 دریاچه باطله وجود دارد که از آنها حمایت میکنند. در حال حاضر، کل تجمع باطلهها از 2.0×107 کیلو تن فراتر رفته است.
باطلهها به عنوان یک ضایعات جامد با خروجی و ظرفیت ذخیرهسازی بالا، مسائل زیستمحیطی و خطرات ایمنی را به همراه دارند و به طور جدی توسعه پایدار اقتصاد معدن و شهرهای معدنی را محدود میکنند.
2. دستهبندی باطلهها
ترکیب باطلهها نسبتاً پیچیده است و میتوان آنها را بر اساس اجزای اصلی آنها به 5 دسته زیر تقسیم کرد:
1) باطلههایی که عمدتاً از کوارتز تشکیل شدهاند، مانند سنگ آهن و سنگ طلا؛
2) باطلههایی که عمدتاً از فلدسپار و کوارتز تشکیل شدهاند، مانند سنگ مولیبدن دیواری فلدسپار پتاسیم؛
3) باطلههایی که عمدتاً از کربناتها تشکیل شدهاند. ترکیب معدنی کلی شامل کلسیت، سنگ آهک، دولومیت و ...، همچنین خاک رس است.
4) باطلههایی که عمدتاً از سیلیکاتها تشکیل شدهاند.
ترکیب معدنی اصلی آن شامل کائولین، بوکسیت، وولاستونیت، دیاپسید، اپیدوت، گارنت، کلوریت، نفلین، زئولیت، میکا، اولیوین و هورنبلند است.
5) نوع دیگر باطلهها.
علاوه بر چهار نوع باطلههای ذکر شده در بالا، برخی از باطلهها همچنین شامل معدنی مانند فلوریت، باریت و گچ هستند.
3. خطرات تجمع باطلهها
هدررفت منابع
در مراحل اولیه، به دلیل عقبماندگی تکنولوژی فرآوری معدنی و آگاهی ضعیف از بهرهبرداری جامع، مقادیر زیادی از منابع ارزشمند در باطلهها رها شدند.
اشغال زمین
ذخیره انبوه باطلهها مقدار زیادی از زمین را اشغال میکند. علاوه بر این، استخراج معادن باعث ایجاد تعداد زیادی ناحیه خالی و نواحی تخریبشده شده است که منجر به تخریب بیشتر زمین میشود.
خطرات زمینشناسی
تجمع حجم زیادی از باطلهها میتواند به راحتی بلایای ثانویه را به همراه داشته باشد، که به شدت جان و مال مردم را تهدید میکند، مانند شکستن سد دریاچه باطله، رانش زمین و جریانات خردهسنگی.
آلودگی محیط زیست
باطلههای معدنی به شدت به محیط زیست اکولوژیک اطراف مانند خاک، گیاهان، جو و منابع آب آسیب زدهاند. گرد و غبار هوایی در منطقه معدنی و اطراف آن، گیاهان پژمرده، بیابانزایی خاک، اسیدی شدن آب، و بوی تند همراه، به شدت محیط زیست اکولوژیک را تخریب کرده است.
چشماندازهای بهرهبرداری جامع از باطلهها
1. بهرهبرداری جامع از باطلهها
پاکسازی مجدد پس از بازیابی
به دلیل فناوری بهرهوری معکوس در مراحل اولیه، همراه با مقدار کمی سنگ معدن واحد و تعداد زیادی مواد معدنی همزیست و وابسته، بسیاری از باطلههای موجود در معدن حاوی یک یا چند ماده فلزی یا غیر فلزی دیگر هستند. بنابراین، شرکتهای معدنی عملیات استخراج را بر روی دریاچههای باطله موجود و بازیابی باطلههای بهدستآمده پس از استخراج انجام میدهند و عناصر با ارزش اقتصادی را از باطلهها بازیابی میکنند و بدین ترتیب، بهرهوری منابع را در منبع بهبود میبخشند.
تولید مصالح ساختمانی
با توسعه زیرساختها، منابع شن طبیعی در بسیاری از مناطق به تدریج کاهش مییابد. به منظور تأمین شن و ماسه ساختوساز، بسیاری از شرکتهای مصالح ساختمانی شروع به خرید باطلهها از شرکتهای معدنی اطراف به عنوان مواد اولیه کرده و از فرایندهای بالغ برای تولید مصالح شن و ماسه استفاده میکنند.
شرکتهای معدنی اساساً در وضعیتی از نیمه خرید و نیمه واگذاری برای فروش این باطلهها قرار دارند که نه تنها میتوانند برخی از یارانههای اقتصادی را به دست آورند بلکه ظرفیت ذخیرهسازی دریاچههای باطله را نیز آزاد کنند. شرکتهای مصالح ساختمانی نیز میتوانند مواد اولیه را با قیمت پایین بهدست آورند و به این ترتیب، به یک نتیجه دو سر برد دست یابند.
پر کردن زیرزمینی
پر کردن زیرزمینی باطلهها، فرایند اضافه کردن سیمان و سایر مواد جامدکننده به باطلهها به منظور بهبود زمان و استحکام تراکم آنها است. سپس، باطلهها از طریق ایستگاه پر کردن به مکان خالی معدن برای پر کردن ارسال میشوند. برخی معادن میتوانند بهطور مستقیم ۱/۲ تا ۲/۳ باطلهها را از این طریق مصرف کنند.
تولید کودها
با استخراج عناصر ریز مختلف از باطلهها و تناسبدهی صحیح آنها، میتوان کودهایی مناسب برای محصولات کشاورزی و محصولات جانبی یا سایر محصولات باغی تولید کرد. کاربرد عملی آن چندان وسیع نیست.
احیای باطلهها
احیای باطلهها به معنای پوشاندن سطح سواحل و دامنه باطلههای دریاچه بعد از بسته شدن دریاچه است و سپس کشت محصولات یا محصولات باغی به منظور حفاظت از باطلهها در برابر باد و باران در شرایط طبیعی و جلوگیری از آلودگی محیط زیست اطراف است.
۳. مزایای بهرهبرداری جامع از باطلهها
بازیابی دریاچه باطله نه تنها میتواند زباله را به گنج تبدیل کند و فشار اقتصادی ناشی از ساخت دریاچههای باطله را از منبع کاهش دهد، بلکه میتواند به طور اساسی خطرات ایمنی ناشی از انباشت باطله را از بین ببرد، فشار منابع و محیط زیست را کاهش دهد و دارای مزایای اجتماعی و محیط زیستی بالایی باشد.
۴. محدودیتهای تولید شن از باطلهها
سطح پایین بهرهبرداری جامع
در حال حاضر، نرخ بهرهبرداری جامع از اکثریت قریب به اتفاق منابع معدنی پایین است و این نسبت برای یک مدت طولانی به طور مؤثری بهبود نیافته است.
بسیاری از معادن کوچک، مدیریت دشوار
برخی معادن کوچک، تحت تأثیر سود، از تکنیکهای قدیمی استخراج و بهرهوری استفاده میکنند، بدون احتیاط به استخراج و حفاری میپردازند و حتی باطلهها را بهطور نامنظم انباشت و دفع میکنند. مدیریت جامع این شرکتهای معدنی نسبتاً پراکنده و غیرمتمرکز دشوار و هزینهبر است.
محتوای استاندارد نشده
انواع مختلف و اجزای پیچیدهای از باطلهها وجود دارد و فعلاً هیچ برنامه و فرآیند درمانی استانداردی وجود ندارد. فرآیند و پیکربندی تجهیزات تولید شن باطله باید بر اساس عواملی مانند نوع باطله، ترکیب معدنی، ویژگیهای اندازه ذرات و غیره تجزیه و تحلیل شود.
جریان فرآیند تولید شن باطله
بر اساس عواملی مانند ترکیب معدنی، ویژگیهای سنگ و ویژگیهای اندازه ذرات باطله، فرآیند تولید شن باطله به طور انعطافپذیر طراحی میشود، که شامل مراحل خرد کردن، غربال کردن، شکلدهی و جداسازی میباشد و غیره.
یک فرآیند تولید شن علمی و معقول باید دارای ساختار ساده و جمع و جور، اندازه ذرات خوب محصولات دانه، درجهبندی بالا، ارزش خرد شدن پایین و محتوای ذرات سوزنی و ورقهای پایین باشد. نرخ بهرهبرداری از باطلهها میتواند به 85٪ برسد و نرخ بهرهبرداری از منابع به طور قابل توجهی بهبود یابد.
دانههای درشت: بر اساس الزامات درجهبندی دانه، پس از خرد کردن، غربال کردن، شکلدهی و جداسازی، سنگهای زائد به دانههای درشت از 5-10mm، 10-20mm و 20-31.5mm تبدیل میشوند.
شن ساختهشده: مواد -5mm تولید شده توسط سیستم تولید دانههای درشت برای تولید شن نرم 0.3 ~ 4mm و شن درشت 4 ~ 5mm پس از غربالگری → شستشوی شن → جداسازی مغناطیسی استفاده میشود.
(۱) تغذیه: فیدر ویبره.
(2) خرد کردن درشت: سنگشکن فکی با اندازه تغذیه 150-500mm و اندازه تخلیه 400-125mm.
(3) خرد کردن متوسط: سنگشکن مخروطی یا سنگ شکن ضربهای با اندازه تغذیه 400-125mm و اندازه تخلیه 100-50mm. سنگشکن مخروطی برای خرد کردن مواد باطله با سختی متوسط تا بالا مناسب است در حالی که سنگشکن ضربهای برای خرد کردن مواد با سختی زیر متوسط مناسب است.
(4) خرد کردن نرم: سنگشکن مخروطی و سنگشکن ضربهای محور عمودی، با اندازه تغذیه 100-50mm و اندازه تخلیه 32-5mm.
(5) غربالگری و جمعآوری گرد و غبار: صفحه لرزان + جمعآورنده گرد و غبار با روش خشک.
(6) شکلدهی: سنگشکن شکلدهی (پس از غربالگری مواد نرم خرد شده، ذرات واجد شرایط توسط نوار نقاله به مخزن ذخیره ارسال میشوند. مواد برگرداندهشده که الزامات اندازه ذرات و شکل دانه را برآورده نمیکنند، دوباره به سنگشکن شکلدهی بازگردانده میشوند تا پردازش و شکلدهی مجدد انجام شود توسط نوار نقاله).
(7) غربالگری و جمعآوری گرد و غبار: صفحه لرزان + جمعآورنده گرد و غبار با روش خشک.
(8) حمل و نقل مواد: نوار نقاله.
(9) جداسازی: شن درشت توسط صفحه لرزان جداسازی میشود و شن نرم از طریق ماشین شستشوی شن، ماشین بازیابی شن نرم و فرآیند استخراج آب بهدست میآید.
ملاحظات استفاده از شن تولید شده از باطلهها
کنترل کیفیت تولید و ساخت بتن شن باطله
1. سطح شن باطله خشن و دارای تخلخل بالایی است. به منظور بهبود کارایی بتن، مقدار مشخصی از مواد معدنی افزودنی باید به بتن شن باطله اضافه شود، مانند خاکستر پرواز کلاس II یا بالاتر، پودر سرباره و غیره.
2. نگهداری آب بتن ماسهای با باطلهها کمی ضعیف است و آب به راحتی از دست میرود و تبخیر میشود، بنابراین لرزش باید متعادل باشد و لرزش بیش از حد ممنوع است. باید توجه ویژهای به تقویت عایق زودهنگام و نگهداری مرطوب (در عرض 7-14 روز) برای جلوگیری از ترکخوردگی خشک شود.
احتیاطهای استفاده از ماسه باطله
1. برای بتن تجاری مایع که نیاز به حمل و نقل در مسافتهای طولانی دارد، اگر کاهش افت به مرور زمان مد نظر باشد، نرخ جایگزینی ماسه باطله نباید از 40 درصد بیشتر شود. در غیر این صورت، کاهش افت به مرور زمان قابل توجه خواهد بود و نیازهای سیالیت را برآورده نمیکند.
2. زمانی که بتن تجاری با ماسه باطله تهیه میشود، باید مقدار معینی از مواد افزودنی معدنی آسیاب شده (مانند پودر سرباره، خاکستر پرواز درجه II و غیره) به آن اضافه شود تا اثرات منفی نقصهای ماسه باطله بر کارایی بتن کاهش یابد.
3. ماسه باطله نوعی ماسه تولید شده توسط ماشین است که غالباً حاوی مقدار مشخصی پودر سنگ است. مقدار کمی پودر سنگ میتواند اثرaggregat میکرو داشته باشد که برای بتن مفید است. با این حال، هنگامی که محتوای پودر سنگ بسیار بالا باشد، نیاز به آب برای مخلوطهای بتن تجاری با همان سیالیت به طور قابل توجهی افزایش مییابد، که نه تنها میزان سیمان مصرفی را افزایش میدهد و هزینهها را بالا میبرد، بلکه باعث افزایش انقباض بتن و خرابی عملکرد کلی آن میشود. معمولاً محتوای پودر سنگ نباید بیش از 5 درصد باشد (متناسب با الزامات ماسه کلاس II).
5. دریافت راهنماها
فناوری استفاده جامع معقول از باطلهها پایهای برای تولید منافع اقتصادی و اجتماعی برای شرکتها است. استفاده جامع از باطلهها باید ترکیبی از فرآیندهای تولید متنوع را اتخاذ کند که در میان آنها ماسه و سنگریزه، مصالح بتن سیمانی و... دارای منافع اقتصادی بالایی بوده و میتواند مقدار زیادی باطله مصرف کند. اینها یک راه مهم برای بازیافت و استفاده جامع از باطلهها هستند. استفاده جامع از باطلهها یک مهندسی سیستم عمیق و وسیع است که حداکثر استفاده را از منابع معدنی به عمل میآورد، محیط زیست اکولوژیکی را محافظت میکند و توسعه پایدار شرکتهای معدنی را ترویج میدهد.
با توجه به وضعیت کنونی که منابع معدنی به طور روزافزونی تمام میشوند، بررسی فعالانه روشهای جدید استفاده جامع از منابع معدنی یک رویکرد جدید برای ساخت معادن سبز و استخراج اکولوژیکی است که به حفظ منابع و استفاده جامع میانجامد. اگر تمایل دارید در مورد تهیه مصالح ماسه و سنگریزه از باطلهها اطلاعات بیشتری کسب کنید، لطفاً با ما تماس بگیرید. مهندسان گروه SBM راهنماییهای فرآیند ماسه باطله خود را برای شما شخصیسازی خواهند کرد.
بیانیه: برخی از محتواها و مطالب این مقاله از اینترنت گرفته شدهاند و فقط برای یادگیری و ارتباط است؛ حقوق نشر متعلق به نویسنده اصلی است. اگر هر گونه نقضی وجود داشته باشد، لطفاً با ما تماس بگیرید. از درک شما سپاسگزاریم.
مشاوره
دریافت راهحل