Summary：Una tecnologia ragionevole di utilizzo completo degli scarti è la base per le imprese per generare benefici economici e sociali.
Stato attuale dell'utilizzo degli scarti
1. Giacenza di scarti
Nel processo di estrazione e lavorazione delle miniere non di carbone, verrà prodotta una grande quantità di scarti. Ad esempio, alla fine del 2017, in Cina ci sono 44.998 miniere non di carbone. Per immagazzinare questi scarti, ci sono 7.793 bacini di scorrimento a supportarli. Attualmente, l'accumulo totale di scarti ha superato 2,0×107 kt.
Gli scarti, come rifiuti solidi con un grande output e capacità di stoccaggio, portano problemi ambientali e rischi per la sicurezza, limitando seriamente lo sviluppo sostenibile dell'economia mineraria e delle città minerarie.
2. Classificazioni degli scarti
La composizione degli scarti è relativamente complessa e può essere suddivisa nelle seguenti 5 categorie in base ai loro componenti principali:
1) Scarti principalmente composti da quarzo, come minerale di ferro e minerale d'oro;
2) Scarti principalmente composti da feldspato e quarzo, come minerale di molibdeno in vene di quarzo di feldspato potassico;
3) Scarti principalmente composti da carbonati. La composizione minerale generale è calcite, calcare, dolomite, ecc., oltre a argilla.
4) Scarti principalmente composti da silicati.
La sua principale composizione minerale comprende caolinite, bauxite, wollastonite, diopside, epidote, granato, clorite, nefelina, zeolite, mica, olivina e anfibolite.
5) Altri tipi di scarti.
Oltre ai quattro tipi di scarti sopra menzionati, alcuni scarti contengono anche minerali come fluorite, barite e gesso.
3. Rischi dell'accumulo di scarti
Spreco di risorse
Nei primi stadi, a causa della arretratezza della tecnologia di arricchimento minerale e di una scarsa consapevolezza dell'utilizzo completo, un gran numero di risorse preziose sono state abbandonate negli scarti.
Occupazione del suolo
La giacenza delle pile di scarti occupa una grande quantità di terra. Inoltre, l'estrazione ha causato un gran numero di cavità e aree crollate, risultando in un'area di terra più grande distrutta.
Rischi geologici
L'accumulo di grandi quantità di scarti può facilmente innescare disastri secondari, che minacciano seriamente la vita e la sicurezza patrimoniale delle persone, come la rottura della diga del bacino di scarti, il crollo del cumulo e il flusso di detriti.
Inquinamento ambientale
Gli scarti minerari hanno seriamente danneggiato l'ambiente ecologico circostante, come suolo, piante, atmosfera e sorgenti d'acqua, ecc. La polvere nell'aria che vola nell'area mineraria e nelle aree circostanti, piante appassite, desertificazione del suolo, acidificazione dell'acqua e accompagnate da odori pungenti, l'ambiente ecologico è stato seriamente danneggiato.
Prospettive per l'utilizzo completo degli scarti
1. Utilizzo completo degli scarti
Ripulitura dopo il recupero
A causa della tecnologia di arricchimento arretrata nelle fasi iniziali, unita a una piccola quantità di minerale singolo e a un gran numero di minerali coesistenti e associati, molti scarti nella miniera contengono uno o più altri elementi metallici o non metallici. Pertanto, le imprese minerarie attuano operazioni di estrazione sui bacini di scarti esistenti e ripuliscono gli scarti ottenuti dopo l'estrazione, recuperando elementi economicamente preziosi dagli scarti, migliorando così l'utilizzo delle risorse alla fonte.
Making building materials
Con lo sviluppo delle infrastrutture, le risorse di sabbia naturale in molte regioni stanno gradualmente diminuendo. Per soddisfare la domanda di sabbia e ghiaia per la costruzione, molte aziende di materiali edili hanno iniziato a acquistare fanghi da imprese minerarie circostanti come materie prime e a utilizzare processi maturi per produrre aggregati di sabbia e ghiaia.
Le imprese minerarie si trovano fondamentalmente in uno stato di mezzo acquisto e mezzo cessione per la vendita di questi fanghi, il che non solo consente di ottenere alcuni sussidi economici, ma libera anche la capacità di stoccaggio delle vasche di fango. Le aziende di materiali edili possono anche ottenere materie prime a prezzi bassi, raggiungendo un win-win.
Underground filling
Il riempimento sotterraneo dei fanghi è il processo di aggiunta di cemento e altri materiali di solidificazione ai fanghi per migliorare il loro tempo di consolidamento e resistenza. Successivamente, i fanghi vengono inviati al goaf della miniera per il riempimento attraverso la stazione di riempimento. Alcune miniere possono consumare direttamente da 1/2 a 2/3 dei fanghi attraverso questo metodo.
Making fertilizers
Estraendo vari elementi traccia dai fanghi e dosandoli correttamente, si possono produrre fertilizzanti adatti per prodotti agricoli e di sussistenza o altri raccolti di cash. L'applicazione pratica non è molto estesa.
Reclamation of tailings
Il ripristino dei fanghi consiste nel coprire la superficie della spiaggia e la superficie inclinata della vasca di fanghi dopo che la vasca è stata chiusa, per poi piantare colture o raccolti di cash per proteggere i fanghi dall'essere portati via dal vento e dalla pioggia in condizioni naturali, inquinando così l'ambiente circostante.
3. Benefits of comprehensive utilization of tailings
Il recupero della vasca di fanghi non solo può trasformare i rifiuti in tesoro, alleviare la pressione economica causata dalla costruzione della vasca di stoccaggio dei fanghi dalla fonte, ma anche eliminare fondamentalmente i pericoli per la sicurezza causati dai depositi di fanghi, alleviare la pressione sulle risorse e sull'ambiente e avere alti benefici sociali e ambientali.
4. Constraints on sand making from tailings
Basso livello di utilizzo completo
Attualmente, il tasso di utilizzo complessivo della stragrande maggioranza delle risorse minerarie è basso e questa proporzione non è stata migliorata in modo efficace per un lungo periodo di tempo.
Molte piccole miniere, difficili da gestire
Alcune minierine in piccola scala, attratte dai profitti, adottano tecniche minerarie e di arricchimento obsolete, estraendo e scavando indiscriminatamente, e persino accumulando e smaltendo fanghi in modo disordinato. È difficile e costoso gestire in modo globale queste piccole imprese minerarie relativamente disperse e decentralizzate.
Mancanza di processo standardizzato
Ci sono vari tipi e componenti complessi dei fanghi e attualmente non esiste un piano di trattamento e un processo standardizzati. Il processo e la configurazione delle attrezzature per la produzione di sabbia da fanghi devono essere analizzati in base a fattori come il tipo di fanghi, la composizione minerale, le caratteristiche delle dimensioni delle particelle, ecc.
Process flow of tailings sand making
Based on factors such as mineral composition, rock properties, and particle size characteristics of tailings, flexibly design the production process of tailings sand making, produce coarse aggregates and machine-made sand, which mainly involves crushing, screening, shaping and separating stages etc.
Un processo di produzione della sabbia scientifico e ragionevole dovrebbe avere una struttura semplice e compatta, una buona dimensione dei granuli dei prodotti aggregati, un alto grado, un basso valore di frantumazione e un basso contenuto di particelle a forma di ago e scaglia. Il tasso di utilizzo dei materiali di scarto può raggiungere l'85% e il tasso di utilizzo delle risorse è notevolmente migliorato.
Aggregato grosso: Secondo i requisiti di classificazione dell'aggregato, dopo frantumazione, screening, formazione e ordinamento, il materiale di scarto si trasforma in aggregati grossi di 5-10mm, 10-20mm e 20-31.5mm.
Sabbia artificiale: Il materiale -5mm prodotto dal sistema di produzione di aggregati grossi viene utilizzato per produrre sabbia fine 0.3 ~ 4mm e sabbia grossa 4 ~ 5mm dopo screening → lavaggio della sabbia → separazione magnetica.
(1) Alimentazione: alimentatore vibrante.
(2) Frantumazione grossa: frantumatore a mascelle con dimensione di alimentazione 150-500mm e dimensione di scarico 400-125mm.
(3) Frantumazione media: frantumatore a cono o frantumatore ad impatto con dimensione di alimentazione 400-125mm e dimensione di scarico 100-50mm. Il frantumatore a cono è adatto per frantumare materiali di scarto con durezza media-alta, mentre il frantumatore ad impatto è adatto per frantumare materiali sotto la durezza media.
(4) Frantumazione fine: frantumatore a cono e frantumatore a impulso verticale, con dimensione di alimentazione di 100-50mm e dimensione di scarico 32-5mm.
(5) Screening e raccolta della polvere: setaccio vibrante + raccoglitore di polvere a secco.
(6) Formazione: frantumatore di formazione (Dopo lo screening del materiale fine frantumato, le particelle qualificate vengono inviate al contenitore di stoccaggio tramite il nastro trasportatore. Il materiale restituito che non soddisfa i requisiti di dimensione e forma dei granuli viene restituito al frantumatore di formazione per un'ulteriore lavorazione e formazione tramite il nastro trasportatore.).
(7) Screening e raccolta della polvere: setaccio vibrante + raccoglitore di polvere a secco.
(8) Trasporto dei materiali: nastro trasportatore.
(9) Separazione: la sabbia grossa viene separata tramite setaccio vibrante, e la sabbia fine viene ottenuta mediante macchina lavante, macchina di recupero della sabbia fine e processo di disidratazione.
Precauzioni per l'uso della sabbia prodotta da materiali di scarto
Controllo qualità di produzione e costruzione del calcestruzzo a base di sabbia di scarto
1. La superficie della sabbia di scarto è ruvida e ha una grande porosità. Per migliorare la lavorabilità del calcestruzzo, è necessario aggiungere una certa quantità di additivi minerali al calcestruzzo a base di sabbia di scarto, come la cenere volante di Classe II o superiore, polvere di scoria, ecc.
2. La ritenzione dell'acqua del calcestruzzo a base di sabbia di scarto è leggermente scarsa, e l'acqua è facile da perdere ed evaporare, quindi la vibrazione dovrebbe essere moderata, e la sovravibrazione dovrebbe essere vietata. Si deve prestare particolare attenzione a rafforzare l'isolamento e la manutenzione umida precoce (entro 7-14 giorni) per prevenire crepe da essiccazione.
Precauzioni per l'uso della sabbia di scarto
1. Per il calcestruzzo commerciale liquido che richiede trasporto a lungo raggio, se si considera la perdita di sbriciolamento nel tempo, il tasso di sostituzione della sabbia di scarto non dovrebbe superare il 40%. Altrimenti, la perdita di sbriciolamento nel tempo sarà significativa e non soddisferà i requisiti di liquidità.
2. Quando si prepara il calcestruzzo commerciale con sabbia da residui, è necessario aggiungere una certa quantità di additivi minerali macinati (come polvere di scoria, cenere volante di grado II, ecc.) per ridurre gli effetti negativi dei difetti della sabbia da residui sulla lavorabilità del calcestruzzo.
3. La sabbia da residui è un tipo di sabbia prodotta da macchine, che contiene spesso una certa quantità di polvere di pietra. Una piccola quantità di polvere di pietra può svolgere un effetto micro-aggragante, il che è benefico per il calcestruzzo. Tuttavia, quando il contenuto di polvere di pietra è troppo alto, la richiesta d'acqua per le miscele di calcestruzzo commerciale con la stessa fluidità aumenta significativamente, il che non solo aumenta la quantità di cemento utilizzato, aumentando i costi, ma aumenta anche il ritiro del calcestruzzo e deteriora le sue prestazioni complessive. In generale, il contenuto di polvere di pietra non supera il 5% (soddisfacendo i requisiti della sabbia di Classe II).
5. Ottieni le linee guida
Una tecnologia ragionevole di utilizzo complessivo dei residui è la base per le imprese per generare benefici economici e sociali. L'utilizzo complessivo dei residui dovrebbe adottare una combinazione di processi produttivi diversificati, tra cui sabbia e ghiaia per costruzioni, aggregati per calcestruzzo cementizio, ecc., che hanno elevati benefici economici e possono consumare una grande quantità di residui, rappresentando un modo importante per il riciclaggio e utilizzo complessivo dei residui. L'utilizzo complessivo dei residui è un ingegneria di sistema profonda e su larga scala che massimizza l'utilizzo delle risorse minerarie, protegge l'ambiente ecologico e promuove lo sviluppo sostenibile delle imprese minerarie.
In considerazione della situazione attuale in cui le risorse minerarie si esauriscono giorno dopo giorno, esplorare attivamente nuovi modi di utilizzo complessivo delle risorse minerarie è un nuovo approccio per costruire miniere verdi e minerazione ecologica, raggiungendo la conservazione delle risorse e l'utilizzo complessivo. Se desideri conoscere la preparazione di aggregati di sabbia e ghiaia dai residui, ti preghiamo di contattarci. Gli ingegneri del Gruppo SBM personalizzeranno le linee guida per il tuo processo di sabbia da residui.
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