Resumo：A tecnologia razoável de utilização abrangente de rejeitos é a base para as empresas gerarem benefícios econômicos e sociais.
Estado atual da utilização de rejeitos
1. Estoque de rejeitos
No processo de mineração e beneficiamento de minas não-carboníferas, uma grande quantidade de rejeitos é produzida. Por exemplo, no final de 2017, havia 44.998 minas não-carboníferas na China. Para armazenar esses rejeitos, existem 7.793 barragens de rejeitos apoiando-os. Atualmente, o total acumulado de rejeitos ultrapassou 2,0×10^7kt.
Os rejeitos, como um resíduo sólido com grande produção e capacidade de armazenamento, trazem problemas ambientais e riscos de segurança, restringindo seriamente o desenvolvimento sustentável da economia mineral e das cidades mineradoras.
2. Classificações dos rejeitos
A composição dos rejeitos é relativamente complexa e pode ser dividida nas seguintes 5 categorias com base em seus principais componentes:
1) Rejeitos compostos principalmente de quartzo, como minério de ferro e minério de ouro;
2) Rejeitos compostos principalmente de feldspato e quartzo, como minério de molibdênio de veia de quartzo de feldspato potássico;
3) Rejeitos compostos principalmente de carbonatos. A composição mineral geral é calcita, calcário, dolomita, etc., bem como argila.
4) Rejeitos compostos principalmente de silicatos.
Sua composição mineral principal inclui caulim, bauxita, wollastonita, diopsídio, epidoto, granada, clorita, nefelina, zeólita, mica, olivina e hornblenda.
5) Outros tipos de rejeitos.
Além dos quatro tipos mencionados acima, alguns rejeitos também contêm minerais como fluorita, barita e gesso.
3. Perigos da acumulação de rejeitos
Desperdício de recursos
Nos estágios iniciais, devido à defasagem da tecnologia de beneficiamento mineral e à fraca conscientização sobre a utilização abrangente, uma grande quantidade de recursos valiosos foi abandonada nos rejeitos.
Ocupação de terras
O estoque de pilhas de rejeitos ocupa uma grande quantidade de terras. Além disso, a mineração causou um grande número de cavernas e áreas colapsadas, resultando em uma área maior de terra destruída.
Perigos geológicos
A acumulação de grandes quantidades de rejeitos pode facilmente desencadear desastres secundários, que ameaçam seriamente a segurança da vida e propriedade das pessoas, como ruptura de barragens de rejeitos, deslizamento de talude e fluxo de detritos.
Poluição ambiental
Os rejeitos de mina causaram sérios danos ao meio ambiente ecológico circundante, como solo, plantas, atmosfera e fontes de água etc. A poeira do ar que voa na área de mineração e nas áreas circundantes, plantas murchas, desertificação da terra, acidificação da água e acompanhada de odor forte, o ambiente ecológico foi seriamente danificado.
Perspectivas para a utilização abrangente de rejeitos
1. Utilização abrangente de rejeitos
Recuperação após recuperação
Devido à tecnologia de beneficiamento retrógrado na fase inicial, juntamente com uma pequena quantidade de minério único e uma grande quantidade de minerais coexistentes e associados, muitos rejeitos na mina contêm uma ou mais substâncias metálicas ou não metálicas. Portanto, as empresas mineradoras realizam operações de mineração em rejeitos existentes e a limpeza dos rejeitos obtidos após a mineração, além da recuperação de elementos economicamente valiosos a partir dos rejeitos, melhorando assim a utilização de recursos na fonte.
Fazendo materiais de construção
Com o desenvolvimento da infraestrutura, os recursos de areia natural em muitas regiões estão gradualmente diminuindo. Para atender à demanda por areia e cascalho para construção, muitas empresas de materiais de construção começaram a comprar rejeitos de empresas mineradoras vizinhas como matérias-primas e a usar processos maduros para produzir agregados de areia e cascalho.
As empresas mineradoras estão basicamente em um estado de metade compra e metade doação na venda desses rejeitos, o que pode não apenas obter alguns subsídios econômicos, mas também liberar a capacidade de armazenamento das barragens de rejeitos. As empresas de materiais de construção também podem obter matérias-primas a preços baixos, alcançando um ganho mútuo.
Preenchimento subterrâneo
O preenchimento subterrâneo de rejeitos é o processo de adição de cimento e outros materiais de solidificação aos rejeitos para melhorar seu tempo de consolidação e resistência. Em seguida, os rejeitos são enviados ao goaf da mina para preenchimento através da estação de preenchimento. Algumas minas podem consumir diretamente de 1/2 a 2/3 dos rejeitos por meio desse método.
Fazendo fertilizantes
Ao extrair vários elementos traço dos rejeitos e adequadamente proporcioná-los, podem ser produzidos fertilizantes adequados para produtos agrícolas e de sub-produtos ou outras culturas comerciais. A aplicação prática não é muito extensa.
Recuperação de rejeitos
A recuperação de rejeitos consiste em cobrir a superfície da praia e a superfície da encosta da barragem de rejeitos após o fechamento da represa, e então plantar culturas ou culturas comerciais para proteger os rejeitos de serem levados pelo vento e pela chuva em condições naturais, poluindo assim o ambiente ao redor.
3. Benefícios da utilização abrangente de rejeitos
A recuperação da barragem de rejeitos não apenas transforma lixo em tesouro, aliviando a pressão econômica causada pela construção do armazenamento de rejeitos desde a fonte, mas também elimina fundamentalmente os riscos de segurança causados pela acumulação de rejeitos, alivia a pressão sobre recursos e meio ambiente, e proporciona altos benefícios sociais e ambientais.
4. Restrições à produção de areia a partir de rejeitos
Nível baixo de utilização abrangente
Atualmente, a taxa de utilização abrangente da vasta maioria dos recursos minerais é baixa, e essa proporção não foi efetivamente melhorada por um longo período de tempo.
Muitas pequenas minas, difíceis de gerenciar
Algumas minas de pequeno porte, atraídas por lucros, adotam técnicas de mineração e beneficiamento ultrapassadas, minerando e escavando indiscriminadamente, e até acumulando e descartando rejeitos de forma desordenada. É difícil e custoso gerenciar de forma abrangente essas pequenas empresas de mineração relativamente dispersas e descentralizadas.
Lack of standardized process
Existem vários tipos e componentes complexos de rejeitos, e atualmente não há um plano e processo de tratamento padronizado. O processo e a configuração do equipamento da produção de areia de rejeito precisam ser analisados com base em fatores como tipo de rejeito, composição mineral, características de tamanho de particula, etc.
Processo de fabricação de areia de rejeito
Com base em fatores como composição mineral, propriedades da rocha e características de tamanho de partícula dos rejeitos, projetar flexivelmente o processo de produção de fabricação de areia de rejeito, produzir agregados grossos e areia artificial, que envolve principalmente as etapas de britagem, classificação, moldagem e separação, etc.
Um processo de produção de areia científico e razoável deve ter estrutura simples e compacta, boa granulometria dos produtos agregados, alta classificação, baixo valor de britagens e baixo teor de partículas em forma de agulha e floco. A taxa de utilização de rejeitos pode alcançar 85%, e a taxa de utilização de recursos é consideravelmente melhorada.
Agregado grosso: De acordo com os requisitos de classificação do agregado, após britagem, classificação, moldagem e separação, rocha residual torna-se agregados grossos de 5-10mm, 10-20mm e 20-31,5mm.
Areia feita por máquina: O material -5mm produzido pelo sistema de produção de agregados grossos é usado para produzir areia fina de 0,3 ~ 4mm e areia grossa de 4 ~ 5mm após classificação → lavagem de areia → separação magnética.
(1) Alimentação: alimentador vibratório.
(2) Britagem grosseira: britador de mandíbula com tamanho de alimentação de 150-500mm e tamanho de descarga de 400-125mm.
(3) Britagem média: britador cone ou britador de impacto com tamanho de alimentação de 400-125mm e tamanho de descarga de 100-50mm. O britador cone é adequado para moer materiais de rejeito com dureza média a alta, enquanto o britador de impacto é adequado para esmagar materiais abaixo da dureza média.
(4) Britagem fina: britador de cone e britador de impacto de eixo vertical, com tamanho de alimentação de 100-50mm e tamanho de descarga de 32-5mm.
(5) Classificação e coleta de pó: tela vibratória + coletor de pó a seco.
(6) Moldagem: britador de moldagem (Após a triagem do material fino triturado, as partículas qualificadas são enviadas para o silo por esteira transportadora. O material retornado que não atende aos requisitos de tamanho de partículas e forma é devolvido ao britador de moldagem para processamento e moldagem novamente pela esteira transportadora.).
(7) Classificação e coleta de pó: tela vibratória + coletor de pó a seco.
(8) Transporte de materiais: esteira transportadora.
(9) Separação: a areia grossa é separada por tela vibratória, e a areia fina é obtida pela máquina de lavar areia, máquina de recuperação de areia fina e processo de desidratação.
Precauções para o uso de areia feita a partir de rejeitos
Controle de qualidade da produção e construção do concreto de areia de rejeito
1. A superfície da areia de rejeito é áspera e tem alta porosidade. Para melhorar a trabalhabilidade do concreto, uma certa quantidade de aditivos minerais deve ser adicionada ao concreto de areia de rejeito, como cinzas volantes de Classe II ou superiores, pó de escória, etc.
2. A retenção de água do concreto de areia de rejeito é ligeiramente pobre, e a água é fácil de perder e evaporar, portanto, a vibração deve ser moderada, e a supervibração deve ser proibida. Deve-se prestar atenção especial ao fortalecimento do isolamento precoce e da manutenção da umidade (dentro de 7-14 dias) para evitar fissuras secas.
Precauções para o uso de areia de rejeito
1. Para concreto comercial líquido que requer transporte de longa distância, se a perda de fluidez ao longo do tempo for considerada, a taxa de substituição de areia de rejeito não deve exceder 40%. Caso contrário, a perda de fluidez ao longo do tempo será significativa e não atenderá aos requisitos de liquidez.
2. Ao preparar concreto comercial com areia de rejeito, uma certa quantidade de aditivos minerais moídos (como pó de escória, cinzas volantes de grau II, etc.) deve ser adicionada para reduzir os efeitos adversos dos defeitos da areia de rejeito na trabalhabilidade do concreto.
3. A areia de rejeito é um tipo de areia feita por máquina, que muitas vezes contém uma certa quantidade de pó de pedra. Uma pequena quantidade de pó de pedra pode desempenhar efeito de micro-agregado, o que é benéfico para o concreto. No entanto, quando o teor de pó de pedra é demasiado alto, a demanda por água para misturas de concreto comercial com a mesma fluidez aumenta significativamente, o que não apenas aumenta a quantidade de cimento utilizada, aumentando os custos, mas também aumenta a contração do concreto e deteriora seu desempenho geral. Geralmente, o teor de pó de pedra não deve ser superior a 5% (atendendo aos requisitos da areia de Classe II).
5. Obter as diretrizes
A tecnologia razoável de utilização abrangente de rejeitos é a base para as empresas gerarem benefícios econômicos e sociais. A utilização abrangente de rejeitos deve adotar uma combinação de processos de produção diversificados, entre os quais areia e cascalho de construção, agregados de concreto de cimento, etc., têm altos benefícios econômicos e podem consumir uma grande quantidade de rejeitos, sendo uma maneira importante para a reciclagem e utilização abrangente de rejeitos. A utilização abrangente de rejeitos é uma engenharia de sistemas profunda e em larga escala que maximiza a utilização de recursos minerais, protege o meio ambiente ecológico e promove o desenvolvimento sustentável das empresas de mineração.
Em vista da situação atual em que os recursos minerais estão se esgotando dia após dia, explorar ativamente novas maneiras de utilização abrangente de recursos minerais é uma nova abordagem para construir minas verdes e mineração ecológica, alcançando a conservação de recursos e a utilização abrangente. Se você gostaria de saber sobre a preparação de agregados de areia e cascalho a partir de rejeitos, entre em contato conosco. Os engenheiros do Grupo SBM personalizarão suas próprias diretrizes de processo de areia de rejeito.
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