Hướng dẫn quy trình sản xuất cát từ bã thải

Tóm tắt：Công nghệ tái chế bã thải 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 chế biến của các mỏ không than, một lượng lớn bã thải sẽ được sản xuất. Ví dụ, đến cuối năm 2017, Trung Quốc có 44.998 mỏ không than. Để lưu trữ những bã thải này, có 7.793 hồ bã thải hỗ trợ chúng. Hiện tại, tổng khối lượng bã thải tích lũy đã vượt quá 2.0×107kt.

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) Bã thải chủ yếu được cấu thành từ thạch anh, như quặng sắt và quặng vàng;

2) Bã thải chủ yếu được cấu thành từ fenspat và thạch anh, như quặng molybdenum dạng vein fenspat kali;

3) Bã thải chủ yếu được cấu thành từ cacbonat. Thành phần khoáng sản chung là calcite, đá vôi, dolomite, 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 bã thải đã đề cập ở trên, một số bã thải cũng chứa các khoáng chất như fluorite, barite, và 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 cơ bản ở trong trạng thái nửa mua nửa cho đối với việc bán những chất thải này, không chỉ có thể nhận được một số khoản trợ cấp kinh tế mà còn giải phóng kích thước lưu trữ của hồ chứa chất thải. Các doanh nghiệp vật liệu xây dựng cũng có thể nhận được nguyên liệu với giá thấp, đạt được lợi công đôi bên.

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, khó quản lý

Một số mỏ quy mô nhỏ, bị cám dỗ bởi lợi nhuận, áp dụng các kỹ thuật khai thác và tuyển chọn lạc hậu, khai thác và đào bới một cách không phân biệt, và thậm chí chất đống và xử lý chất thải một cách lộn xộn. Rất khó và tốn kém để quản lý toàn diện các doanh nghiệp khai thác nhỏ tương đối phân tán và phi tập trung này.

Lack of standardized process

Có nhiều loại và thành phần phức tạp của bùn thải, và hiện tại không có kế hoạch và quy trình điều trị chuẩn hóa. Quy trình và cấu hình thiết bị của sản xuất cát bùn cần được phân tích dựa trên các yếu tố như loại bùn thải, 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 sản, tính chất đá và đặc điểm kích thước hạt của bùn thải, thiết kế linh hoạt quy trình sản xuất cát từ bùn thải, sản xuất các loại cốt liệu thô và cát chế tạo, chủ yếu bao gồm các giai đoạn nghiền, sàng, định hình và tách biệt, v.v.

Một quy trình sản xuất cát khoa học và hợp lý nên có kết cấu đơn giản và gọn gàng, kích thước hạt tốt của các sản phẩm cốt liệu, độ phân loại cao, giá trị nghiền thấp và hàm lượng hạt kim và vảy thấp. Tỷ lệ tái sử dụng bùn thải có thể đạt 85%, và tỷ lệ sử dụng tài nguyên được cải thiện đáng kể.

Cốt liệu thô: Theo yêu cầu phân loại của cốt liệu, sau khi nghiền, sàng, định hình và phân loại, đá thải trở thành cốt liệu thô có kích thước 5-10mm, 10-20mm, và 20-31.5mm.

Cát chế tạo: Vật liệu -5mm được sản xuất bởi hệ thống sản xuất cốt liệu thô được sử dụng để sản xuất cát mịn 0.3 ~ 4mm và cát thô 4 ~ 5mm sau khi sàng → rửa cát → tách từ.

(1) Cấp liệu: bộ cấp liệu rung.

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

(3) Nghiền trung bình: máy nghiền côn hoặc máy nghiền tác động với kích thước cấp liệu 400-125mm và kích thước xả 100-50mm. máy nghiền côn phù hợp cho việc nghiền vật liệu bùn thải có độ cứng trung bình đến cao trong khi máy nghiền tác động phù hợp cho việc nghiền vật liệu dưới độ cứng 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 bụi: màn rung + bộ thu bụi phương pháp khô.

(6) Định hình: máy nghiền định hình (Sau khi sàng lọc vật liệu nghiền mịn, các hạt đạt tiêu chuẩn được gửi đến kho chứa bằng băng tải. Vật liệu trả lại không đạt yêu cầu về kích thước hạt và hình dạng hạt sẽ được trả lại máy nghiền định hình để xử lý và định hình lại bằng băng tải.).

(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 bùn thải thô và có độ xốp lớn. Để cải thiện khả năng thi công của bê tông, cần phải thêm một lượng nhất định hợp chất khoáng vào bê tông cát bùn thải, chẳng hạn như tro bay loại II hoặc cao hơn, bột xỉ, 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 thải là một loại cát làm bằng máy, thường chứa một lượng nhất định bột đá. Một lượng nhỏ bột đá có thể có tác dụng vi hạt, có lợi cho bê tông. Tuy nhiên, khi hàm lượng bột đá quá cao, nhu cầu nước cho hỗn hợp bê tông thương mại với cùng độ lỏng 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 bột đá không vượt quá 5% (đáp ứng yêu cầu của cát cấp II).

5. Nhận hướng dẫn

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

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.