科技部正式發布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
細粒尾礦模袋法堆壩成套技術與應用
2. 適用范圍
細粒尾礦堆壩。
3. 技術內容
3.1 技術原理
通過建立模袋處理細粒尾礦的固砂透水—擠壓排水固結—約束成型的強度增長機制,提升細粒尾礦壩整體穩定性,實現細粒尾礦安全筑壩。
尾礦漿進入模袋后通過模袋材料的有效孔隙將水透出而將尾砂阻擋于模袋內,達到固砂排水目的。在模袋外部荷載及灌漿壓力共同作用下及時將自由水排出,模袋內尾砂由自由排水固結變為擠壓排水固結,相較于傳統堆壩方式,固結時間縮短為原來的 1/4。模袋自動充灌裝備單臺筑壩能力達到 1200m3/d。
3.2 主要創新點
(1)創新了細粒尾礦模袋法堆壩成套技術,實現細粒尾礦的安全高效筑壩,拓寬了細粒尾礦堆壩粒徑適用范圍。
(2)提出了模袋壩穩定性增強的作用機理及破壞模式。
(3)建立了多因素耦合作用下的模袋法堆壩穩定性控制機理及工藝優化措施,在此基礎上研發出適用于細粒尾砂模袋法堆壩的安全穩定性評價新方法。
(4)研制了模袋法自動分級筑壩裝備,優化了傳統模袋法堆壩工藝。
4. 污染治理或環境修復效果
采用模袋體堆筑子壩方式使細粒尾礦由松散體變為模袋內的壓實體,實測力學強度提高 10%以上。同時模袋子壩延長了壩外殼厚度,使得最危險滑動面向庫內推移,壩體整體安全穩定性提高 30%以上;充灌模袋的材料全部利用選礦廠排出的尾礦或添加藥劑后的全尾礦,且充灌模袋過程中排出的細粒尾礦水經處理后回用。
5. 技術示范情況
云南思茅山水銅業有限公司大平掌尾礦庫,礦山采選能力由原來 1500t/d 提高到 4000t/d。由于選礦廠生產能力增大及選礦工藝改變,導致入庫尾礦量增大,尾礦平均粒度偏細,產生了庫內沉積灘坡度小、灘長和安全超高難以控制、壩體安全性差等問題。采用模袋法尾礦堆壩為主的綜合安全治理措施,技術路線為:模袋鋪放→分級(全)尾礦充灌→模袋的擠水固結→模袋體交錯堆壩,實現尾礦固廢安全環保堆存。模袋堆壩方量 1000m3~1200m3/(d·套),充灌壓力 0.1MPa~0.3MPa。該尾礦庫自 2014 年完工以來一直運行良好,目前已進行復墾。
6. 投資估算
模袋充灌設備投資約 100 萬元,為設備材料采購及組裝等直接費用。
7.投資回收期
技術應用當年即可回收投資。
8. 技術成果轉化推廣前景
與傳統上游法堆壩相比,細粒尾礦模袋法堆壩技術具有尾砂固結速度快、尾砂利用率高、施工工藝簡單、場地適應性強、可邊生產邊堆壩等特點,可實現大規模堆壩,技術工藝應用成熟,可推廣性強。預計到 2025 年,該技術將在西藏、新疆、甘肅、云南、黑龍江等省份推廣應用。


