Hướng dẫn quy trình sản xuất cát từ bã thải

Summary: Công nghệ tận dụng quặng thải tổng hợp hợp lý là nền tảng để các doanh nghiệp tạo ra lợi ích kinh tế và xã hội....

Thực trạng sử dụng bã thải

1. Tồn kho bã thải

Trong quá trình khai thác và xử lý các mỏ phi than, một lượng lớn quặng đổ thải sẽ được tạo ra. Ví dụ, tính đến cuối năm 2017, ở Trung Quốc có 44.998 mỏ phi than. Để lưu trữ các quặng đổ thải này, có 7.793 hồ chứa quặng đổ thải đi kèm.

Bã thải, như là một loại chất thải rắn có sản lượng và khả năng lưu trữ lớn, mang lại các vấn đề về môi trường và nguy cơ an toàn, nghiêm trọng kìm hãm sự phát triển bền vững của nền kinh tế khai thác và các thành phố khai thác.

2. Phân loại bã thải

Thành phần của bã thải tương đối phức tạp và có thể được chia thành 5 loại dựa trên các thành phần chính của chúng:

1) Đuôi quặng chủ yếu gồm quartz, như quặng sắt và quặng vàng.

2) Các thải chủ yếu gồm feldspar và thạch anh, chẳng hạn như quặng molypden thành mạch từ thạch anh và feldspar kali.

3) Các chất thải chủ yếu gồm cacbonat. Thành phần khoáng chung là calcit, vôi đá, dolomit, v.v., cũng như đất sét.

4) Bã thải chủ yếu được cấu thành từ silicat.

Thành phần khoáng sản chính của nó bao gồm kaolin, bauxite, wollastonite, diopside, epidote, garnet, chlorite, nepheline, zeolite, mica, olivine và hornblende.

5) Các loại bã thải khác.

Ngoài bốn loại đất thải đã đề cập ở trên, một số loại đất thải còn chứa các khoáng chất như fluorite, barit, thạch cao.

3. Nguy cơ của việc tích lũy bã thải

Lãng phí tài nguyên

Trong giai đoạn đầu, do sự lạc hậu của công nghệ tuyển khoáng và nhận thức yếu về việc tái sử dụng toàn diện, một lượng lớn tài nguyên quý giá bị bỏ rơi trong bã thải.

Chiếm đất

Tồn kho bã thải chiếm một lượng lớn đất đai. Ngoài ra, khai thác đã gây ra hàng loạt khu vực bỏ hoang và sụt lún, dẫn đến một diện tích đất lớn bị tàn phá.

Nguy cơ địa chất

Sự tích lũy một lượng lớn bã thải có thể dễ dàng kích hoạt các thảm họa thứ cấp, nghiêm trọng đe dọa sự an toàn về tính mạng và tài sản của con người, chẳng hạn như vỡ đập hồ bã thải, lở đất và dòng chảy bùn.

Ô nhiễm môi trường

Bã thải mỏ đã gây hại nghiêm trọng đến môi trường sinh thái xung quanh như đất, thực vật, bầu không khí và nguồn nước, v.v. Bụi bẩn trong không khí bay trong khu vực khai thác và xung quanh, thực vật héo úa, đất bị sa mạc hóa, nước bị axit hóa, và kèm theo mùi hôi thối, môi trường sinh thái đã bị thiệt hại nghiêm trọng.

Triển vọng sử dụng toàn diện bã thải

1. Sử dụng toàn diện bã thải

Tái chế sau khi thu hồi

Do công nghệ tuyển chọn lạc hậu trong giai đoạn đầu, kết hợp với một lượng nhỏ quặng đơn và một số lượng lớn khoáng sản đồng hành và liên quan, nhiều chất thải trong mỏ chứa một hoặc nhiều chất kim loại hoặc phi kim loại khác. Do đó, các doanh nghiệp khai thác thực hiện các hoạt động khai thác trên các hồ chứa chất thải hiện có và làm sạch lại các chất thải thu được sau khi khai thác, và thu hồi các yếu tố có giá trị kinh tế từ chất thải, từ đó cải thiện việc sử dụng tài nguyên tại nguồn.

Chế tạo vật liệu xây dựng

Khi cơ sở hạ tầng phát triển, tài nguyên cát tự nhiên ở nhiều khu vực đang dần giảm xuống. Để đáp ứng nhu cầu cung cấp cát và sỏi xây dựng, nhiều công ty vật liệu xây dựng đã bắt đầu mua chất thải từ các doanh nghiệp khai thác xung quanh làm nguyên liệu và sử dụng các quy trình trưởng thành để sản xuất cát và sỏi.

Các doanh nghiệp khai thác chủ yếu ở trạng thái vừa mua vừa bán đối với các cặn thải này, không chỉ có thể nhận được một số trợ cấp kinh tế mà còn giải phóng năng lực lưu trữ của hồ chứa cặn thải. Các doanh nghiệp vật liệu xây dựng cũng có thể thu được nguyên liệu đầu vào với giá rẻ, đạt được lợi ích đôi bên cùng có lợi.

Đổ đầy dưới đất

Đổ đầy dưới đất chất thải là quá trình thêm xi măng và các vật liệu đông đặc khác vào chất thải để cải thiện thời gian đông kết và sức mạnh của chúng. Sau đó, chất thải được gửi đến lỗ khoang của mỏ để lấp đầy thông qua trạm lấp đầy. Một số mỏ có thể tiêu thụ trực tiếp 1/2 đến 2/3 chất thải thông qua phương pháp này.

Chế tạo phân bón

Bằng cách trích xuất nhiều nguyên tố vi lượng từ chất thải và định lượng chúng một cách hợp lý, có thể sản xuất phân bón phù hợp với sản phẩm nông nghiệp và sản phẩm ngoài trời hoặc cây trồng mang lại lợi nhuận khác. Ứng dụng thực tiễn không quá rộng rãi.

Phục hồi chất thải

Phục hồi chất thải là che phủ bề mặt bãi biển và bề mặt dốc của hồ chứa chất thải sau khi hồ đã đóng, sau đó trồng cây hoặc cây trồng mang lại lợi nhuận để bảo vệ chất thải không bị gió và mưa cuốn trôi dưới các điều kiện tự nhiên, từ đó ô nhiễm môi trường xung quanh.

3. Lợi ích của việc sử dụng toàn diện chất thải

Việc phục hồi hồ chứa chất thải không chỉ có thể biến rác thải thành tài sản, làm giảm áp lực kinh tế gây ra bởi việc xây dựng hồ chứa chất thải từ nguồn, mà còn loại bỏ cơ bản các mối nguy hiểm về an toàn do kho lưu trữ chất thải gây ra, giảm bớt áp lực tài nguyên và môi trường, và mang lại lợi ích xã hội và môi trường cao.

4. Các rào cản trong việc sản xuất cát từ chất thải

Mức độ sử dụng toàn diện thấp

Hiện tại, tỷ lệ sử dụng toàn diện của phần lớn các tài nguyên khai thác là thấp, và tỷ lệ này đã không được cải thiện hiệu quả trong một thời gian dài.

Nhiều mỏ nhỏ gặp khó khăn trong việc quản lý

Một số mỏ nhỏ quy mô nhỏ bị lure bởi lợi nhuận, áp dụng các kỹ thuật khai thác và tuyển khoáng lỗi thời, khai thác và đào bới không phân biệt, thậm chí chồng chất và xử lý quặng thải một cách mất trật tự. Việc quản lý các doanh nghiệp khai thác nhỏ quy mô tương đối phân tán và phi tập trung này một cách toàn diện là khó khăn và tốn kém.

Lack of standardized process

Có nhiều loại và các thành phần phức tạp trong chất thải mỏ, và hiện chưa có kế hoạch và quy trình xử lý tiêu chuẩn hóa. Các quy trình và cấu hình thiết bị để sản xuất cát từ chất thải mỏ cần được phân tích dựa trên các yếu tố như loại chất thải mỏ, thành phần khoáng sản, đặc điểm kích thước hạt, v.v.

Process flow of tailings sand making

Dựa trên các yếu tố như thành phần khoáng vật, đặc tính của đá và đặc điểm kích thước hạt của tailings, thiết kế linh hoạt quy trình sản xuất cát tailings, sản xuất cấp phối thô và cát nhân tạo, chủ yếu bao gồm các giai đoạn nghiền, sàng lọc, tạo hình và phân loại, v.v.

Quy trình sản xuất cát khoa học và hợp lý cần có kết cấu đơn giản và gọn nhẹ, kích cỡ hạt của sản phẩm vật liệu kết hợp tốt, xếp hạng cao, giá trị nghiền thấp, và hàm lượng hạt dạng kim, dạng sợi thấp. Tỷ lệ sử dụng của tailings có thể đạt tới 85%, và tỷ lệ sử dụng tài nguyên được cải thiện đáng kể.

aggregate thô: Theo yêu cầu phân loại của vật liệu aggregate, sau khi nghiền, sàng lọc, định hình và phân loại, đá thải chuyển thành aggregate thô có kích thước 5-10mm, 10-20mm và 20-31,5mm.

Machine-made sand: The -5mm material produced by the coarse aggregate production system is used to produce 0.3 ~ 4mm fine sand and 4 ~ 5mm coarse sand after screening → sand washing → magnetic separation.

(1) Cấp liệu: bộ cấp liệu rung.

(2) Nghiền thô: máy nghiền hàm với kích thước cấp liệu từ 150-500mm và kích thước ra sản phẩm từ 400-125mm.

(3) Đ crushing vừa: máy nghiền hình conus hoặc máy nghiền tác động với kích thước cấp liệu 400-125mm và kích thước sản phẩm ra từ 100-50mm. Máy nghiền hình conus phù hợp để nghiền các vật liệu thải có độ cứng từ trung bình đến cao, trong khi máy nghiền tác động phù hợp để nghiền các vật liệu có độ cứng dưới trung bình.

(4) Nghiền mịn: máy nghiền côn và máy nghiền tác động trục đứng, với kích thước cấp liệu 100-50mm và kích thước xả 32-5mm.

(5) Sàng lọc và thu hồi bụi: sàng rung + bộ thu bụi phương pháp khô.

(6) Tạo hình: máy nghiền tạo hình (Sau khi sàng lọc vật liệu nghiền mịn, các phân tử đạt yêu cầu được chuyển đến bể chứa bằng băng chuyền. Vật liệu trả lại không đáp ứng yêu cầu về kích thước hạt và hình dạng hạt sẽ được trả về máy nghiền tạo hình để xử lý và tạo hình lại bằng băng chuyền.)

(7) Sàng lọc và thu bụi: màn rung + bộ thu bụi phương pháp khô.

(8) Vận chuyển vật liệu: băng tải.

(9) Tách biệt: cát thô được tách ra bằng màn rung, và cát mịn được thu được qua máy rửa cát, máy thu hồi cát mịn và quy trình dehydrat hóa.

Những điều cần lưu ý khi sử dụng cát làm từ bùn thải

Kiểm soát chất lượng sản xuất và xây dựng của bê tông cát bùn thải

1. Bề mặt của cát thải có kết cấu thô ráp và có độ xốp lớn. Để cải thiện khả năng làm việc của bê tông, cần bổ sung một lượng nhất định chất phụ gia khoáng vào bê tông cát thải, chẳng hạn như tro bay hạng II trở lên, bột thép lò cao, v.v.

2. Độ giữ nước của bê tông cát thải là hơi kém, nước dễ bị mất và bay hơi, vì vậy độ rung nên vừa phải, và không được rung quá mức. Cần đặc biệt chú ý đến việc tăng cường cách nhiệt và bảo trì ẩm sớm (trong vòng 7-14 ngày) để ngăn ngừa nứt khô.

Những điều cần chú ý khi sử dụng cát thải

1. Đối với bê tông thương mại lỏng cần vận chuyển đường dài, nếu xét đến sự mất mát độ lún theo thời gian, tỷ lệ thay thế cát thải không được vượt quá 40%. Nếu không, sự mất mát độ lún theo thời gian sẽ rất đáng kể và sẽ không đáp ứng yêu cầu về tính lỏng.

2. Khi chuẩn bị bê tông thương mại với cát thải, cần thêm một lượng nhất định các phụ gia khoáng nghiền (như bột xỉ, tro bay cấp II, v.v.) để giảm thiểu tác động bất lợi của các khuyết điểm của cát thải lên tính công tác của bê tông.

3. Cát tailings là một loại cát nhân tạo, thường chứa một lượng bụi đá nhất định. Một lượng nhỏ bụi đá có thể phát huy hiệu quả vi-hạt aggregate, có lợi cho bê tông. Tuy nhiên, khi hàm lượng bụi đá quá cao, nhu cầu nước cho các hỗn hợp bê tông thương mại có cùng độ chảy không đáng kể sẽ tăng lên đáng kể, điều này không chỉ làm tăng lượng xi măng sử dụng, tăng chi phí, mà còn làm tăng sự co ngót của bê tông và làm giảm hiệu suất tổng thể của nó. Thông thường, hàm lượng bụi đá không vượt quá 5% (đáp ứng yêu cầu của cát Loại II).

5. Nhận hướng dẫn

Công nghệ sử dụng toàn diện phù hợp của tailings là nền tảng để các doanh nghiệp tạo ra lợi ích kinh tế và xã hội. Việc sử dụng toàn diện tailings nên áp dụng kết hợp các quy trình sản xuất đa dạng, trong đó xây dựng cát và sỏi, aggregate bê tông xi măng, v.v. có lợi ích kinh tế cao và có thể tiêu thụ một lượng lớn tailings, là một phương pháp quan trọng để tái chế và sử dụng toàn diện tailings. Việc sử dụng toàn diện tailings là một công trình hệ thống sâu sắc và quy mô lớn nhằm tối đa hóa việc sử dụng nguồn tài nguyên khoáng sản, bảo vệ môi trường sinh thái và thúc đẩy sự phát triển bền vững của các doanh nghiệp khai thác mỏ.

Trước tình hình tài nguyên khoáng sản ngày càng cạn kiệt, việc tích cực khám phá những cách mới trong việc sử dụng tổng hợp tài nguyên khoáng sản là một cách tiếp cận mới để xây dựng mỏ xanh và khai thác sinh thái, đạt được bảo tồn tài nguyên và sử dụng tổng hợp. Nếu bạn muốn biết về việc chuẩn bị cát và sỏi từ cát thải, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi. Các kỹ sư của Tập đoàn SBM sẽ tùy chỉnh hướng dẫn quy trình cát thải của bạn.

Tuyên bố: Một số nội dung và tài liệu trong bài viết này đến từ Internet, chỉ để phục vụ cho việc học tập và trao đổi; bản quyền thuộc về tác giả gốc. Nếu có bất kỳ vi phạm nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi. Cảm ơn bạn đã hiểu.