固体矿产绿色开发与固废充填技术课件（ppt精）

固体矿产绿色开发与固废充填技术 国家金属采矿工程技术研究中心主任国家863计划固体矿产开发主题专家第八届国际充填委员会主席中国有色金属采矿学术委员会主任长沙矿山研究院有限责任公司总工 周爱民博士 联系电话子邮箱 aimin139 提纲 绿色矿山的需求与现状绿色开发的目标与任务结构流全尾砂胶结充填技术膏体泵送充填技术废石胶结充填技术国内外工程应用发展趋势与技术方向 矿产对社会发展与经济建设的不可或缺性矿产开发与可持续发展的关系人类社会的发展日趋理性全球可持续发展战略矿产资源绿色开发的必然性需求广泛而急迫 一 矿产绿色开发的需求与现状 绿色开发理念现状普遍接受 利益妥协绿色开发技术现状长足发展 部份先进 成套不足难采选矿床开采利用 矿山废物利用选进金属矿山行业现状禀赋制约 条件苛刻 目标难度行业分散 发展不均 局面严峻 一 矿产绿色开发的需求与现状 破坏地形和地貌破坏和占用土地达230万公顷排放固体废弃物矿业废料排放占工业工业固体废料85 我国矿山年产尾砂与废石18亿t 排放87 尾砂与废石堆存量220多亿 浪费矿产资源远景资源遭受破坏资源综合利用率30 40 一 矿产绿色开发的需求与现状 二 绿色开发的目标与任务 战略目标矿业经济与资源 环境协调发展以最小的废物排放量和对生态环境的破坏量为代价 获取最大的资源量和企业经济效益在开采过程中尽量保持矿区的原生态 通过最小的末端治理或不需要末端治理 使矿山工程与生态环境融为一体 任务类型观念强化政策跟进矿山建设技术创新示范辐射 二 绿色开发的目标与任务 观念强化绿色开采与效益冲突时树立绿色理念政策跟进绿色开采即是企业的责任和义务 更是政府的责任政策监督和政策支持政策健全与政策同步 二 绿色开发的目标与任务 绿色矿山建设任务充分回采资源有效保护环境修复矿区生态大量节能减排实现安全高效 二 绿色开发的目标与任务 技术发展与技术创新指导思想整体推进 创新发展 重点突破通过观念普及 制度建设 政策支持 集成创新与成果转化 整体推进矿山行业绿色开发技术的发展原始创新 协同创新发展核心技术和关键共性技术结合典型金属矿山 重点突破能实现矿区原生态保护的绿色开发技术 二 绿色开发的目标与任务 技术创新重点任务针对金属矿产资源的开发利用 创新发展一批共性 关键性绿色开发技术 重点突破制约绿色矿山建设的瓶颈技术和不建尾矿库的绿色开发技术 形成具有自知识产权和国际先进水平 适合我国矿山条件和可以大量推广应用的绿色开发技术系统 满足我国绿色矿山建设与生产需求 二 绿色开发的目标与任务 技术创新类型原始创新 协同创新 集成创新原始创新任务矿山废物资源化利用与生态化处置技术矿产资源综合利用技术协同创新任务采 选 充 冶工艺的技术协同多专业领域的技术协同集成创新任务成套及不同矿种 不同矿山的条件匹配 二 绿色开发的目标与任务 示范辐射任务加强金属矿产资源绿色开发工程技术成果的转化与推广应用结合具有典型代表性的矿山建立示范基地 通过示范带动 推动我国金属矿产资源绿色开发技术的发展和金属矿山行业的整体发展 二 绿色开发的目标与任务 全尾砂充填特点全尾砂脱水结构流料浆活化制备结构流料浆输送 三 结构流全尾砂充填技术 三 结构流全尾砂胶结充填 胶结充填结构流充填似结构流充填 全尾砂充填特点 细粒 超细物料比表面积大容易离析分级颗粒黏着力强水的渗透率低管道磨损力弱 充填料制备全尾砂脱水 全尾砂造浆 全尾砂胶结料搅拌混合充填料管道输送自流输送 井下增压输送 泵压输送采场充填工艺 三 结构流全尾砂充填技术 全尾砂充填工艺特点 三 结构流全尾砂充填技术 浓密 储存 过滤 搅拌 转运 造浆 传统工艺 一段沉降脱水一段浓密机脱水 机械造浆水气造浆压气造浆 全尾砂料浆制备 三 结构流全尾砂充填技术 卧式仓沉缩脱水压气造浆 立式仓浓缩脱水压气造浆 最大沉缩浓度静置沉降时能达到的最大浓度临界沉降浓度固体颗粒由沉降转为压缩沉降 沉缩速度 全尾砂沉缩特性 三 结构流全尾砂充填技术 三 结构流全尾砂充填技术 结构特点无耙架 自流放砂高径比较大给料井深度较大 底口达到澄清界面以下工艺特点添加絮凝剂 提高沉降速度给料井自稀释作用厚压缩层保证底流浓度微细粒尾矿浓缩 高浓度浓密机浓密 旋流 沉降 过滤尾矿旋流器底流进入砂仓获得高浓度粗粒级尾矿旋流器溢流过滤获得滤饼高浓度粗 细粒级混合搅拌 三 结构流全尾砂充填技术 全尾砂胶结充填料活化制备 活化搅拌机 双轴搅拌机 三 结构流全尾砂充填技术 高浓度全尾砂及其与水泥的混合物料 在相对静止状态下呈固体性质 是一种具有触变性质的分散系振动与强力机械作用 破坏全尾砂料颗浆粒赖以组成整体介质的水膜和分子间的粘结力 使颗粒间的内聚力急剧减小 将混合料浆的固体分散体系稀释成具有流动性的溶胶状态 使胶结料微粒均匀分布强力迫使水泥微粒互相碰撞 从表面逐层脱落水合产物和再结晶产物 从而暴露出新的表面层又继续产生水合作用 加速水泥颗粒的分散与水化 全尾砂料浆活化特性 三 结构流全尾砂充填技术 自流输送泵压输送联合输送 充填料输送方式 三 结构流全尾砂充填技术 自流输送的特点与应用条件料浆流动性定量指标 0和 B料浆流动性综合指标 塌落度 自流输送 泵压输送 三 结构流全尾砂充填技术 井下增压输送 增压输送装置安装井下安装位置选择的原则 1 在活塞回拉过程中 入口管道内料浆在垂直管道内料浆自重作用下达到足够大的移动速度 以填满输送缸的有效空腔 2 在活塞推压过程中 输送缸内的料浆只流向出口管道 使出口管道内的料浆加速向充填采场流动 三 结构流全尾砂充填技术 膏体充填料配合特点膏体充填料可泵性充填料制备充填系统 四 膏体泵送充填技术 四 膏体泵送充填技术 膏体泵送充填特点膏体充填物料组成粗物料 细物料 超细物料细物料 超细物料 膏体充填料配合特点 四 膏体泵送充填技术 膏体与膏体充填料可泵送性能稳定性流平性能关键影响因素物料组成料浆浓度膏体泵送充填选用工业条件 粗骨料 膏体泵送充填料的工业特性 不可用于充填膏体 良好工作性能膏体 四 膏体泵送充填技术 膏体充填料制备 间断式搅拌 连续式搅拌 水泥添加方式干粉 浆料 地面 井下 四 膏体泵送充填技术 膏体输送泵 膏体充填系统 四 膏体泵送充填技术 废石充填特点废石集料输送废石胶结料制备充填系统与采场充填 五 废石胶结充填技术 刚性充填体自然级配废石作充填集料 突破建筑混凝土的基本原理和技术强度目标用水量配合 水泥消耗量少充填系统与充填能力适应不同规模 废石胶结充填体特点 五 废石胶结充填技术 充填料混合与输送特点 重力混合 分流输送废石散体重力输送 机械输送机械输送方式 无轨机械 机车 电耙浆料管道输送管道水力输送 自流 泵送浆体特性 低浓度 五 废石胶结充填技术 废石胶结充填方式 废石水泥浆胶结充填废石砂浆胶结充填 五 废石胶结充填技术 六 国内外工程应用 南京铅锌矿绿色开发全尾矿充填应用矿山废石胶结充填应用矿山膏体泵送充填应用矿山 绿色开发工业化趋势绿色开发技术发展方向大流量充填工艺与装备技术胶结充填新技术与新材料深矿井充填技术充填工艺技术优化 七 发展趋势与技术方向 七 发展趋势与技术方向 绿色开发工业化趋势资源利用最大化环境保护原生化生态修复实时化节能减排最大化安全高效常态化 七 发展趋势与技术方向 绿色开发技术发展方向低废低耗开采工艺与装备技术矿物资源综合利用工艺与装备技术矿山废物生态化处置工艺与装备技术矿山废物资源化利用工艺与装备技术区域环境与安全控制及监测工艺技术金属矿产资源绿色开发利用标准体系 大流量充填工艺与装备技术的发展大规模充填采矿的瓶颈大规模充填采矿的支撑重点技术方向大流量充填工艺系统大产能的全尾砂脱水工艺及装备大流量充填泵 七 发展趋势与技术方向 七 发展趋势与技术方向 胶结充填新技术与新材料的发展解决细尾矿充填利用的技术瓶颈降低充填成本重点技术方向矿业废物胶凝材料细尾砂固结技术与材料充填改性添加材料全尾砂脱水无害