选矿技术在矿业环保中的应用探讨论文_杨应克

选矿技术在矿业环保中的应用探讨论文_杨应克

嵩县山金矿业有限公司

摘要:全球能源危机与环境危机的到来使得节能环保成为了一大热点话题,受到社会各界的广泛关注,为此有关部门制定了一系列相应的规范措施。矿山选矿设备是否节能环保是选矿厂达到节能环保标准的关键。本文对当前矿山选矿设备节能发展状况进行分析,在此基础上就矿山选矿设备环保节能的发展模式和关键技术进行探讨,旨在促进选矿厂的可持续发展。

关键词:机械;设备;节能环保;矿山选矿

1矿山选矿环保节能发展概况

我国矿业取得迅猛发展的同时给环境带来了十分严重的问题,在矿山设备使用过程中,大都选择柴油作为主要动力的机器,因为柴油动力强。但是烧柴油的机器使用时会发出很大的噪音,排放出有毒的以二氧化碳为主要成分的浓烟。矿山选矿的设备维修环节上,极易产生废弃物、电磁辐射等。目前所用的发展方式碳排放量大、环境污染严重,亟待实施低碳模式。实施可持续的发展方式是在响应国家低碳环保的号召,还可以降低生产成本,提升企业的竞争力。

在生产过程中尾矿排放占地较多,长期积攒存在安全隐患,在暴雨时一旦发生溃坝就是极大的安全问题,如果把这些尾矿经过处理后回填矿井或者外销,不管是经济上还是安全上都是一个巨大的效益,干选的排土场也存在严重的安全、环保问题,排土场失稳将导致矿山土场灾害和重大工程事故,例如山西省娄烦尖山铁矿排土场“8.1”特别重大垮塌事故,就是一个重大教训,同时排土场本身的粉尘也是一个严重的环保问题,不仅影响到矿山的正常生产,也将使矿山蒙受巨大的经济损失,矿山选矿设备如果可以充分利用资源,就能减少排放过多的尾矿。

2当前我国常见的选矿技术分析

2.1浮选

浮选就是利用各种矿物原料颗粒表面对水的亲水性差异进行筛选,通常指泡沫浮选。由于天然疏水性矿物相对较少,所以常常需要向矿浆中添加捕收剂,以此提升欲浮出矿物的疏水性,通过加入各种调整剂,不断提升其选择性,添加起泡剂并充气,产生气泡,让疏水性矿物颗粒附于气泡,上浮分离。通常,浮选技术能够用在小于0.3mm的物料中,其原则上能够选别各种矿物原料,这也是当前应用最广泛的一种选矿技术。另外,浮选技术还能够应用在冶炼中间产品、溶液中的离子以及处理废水中,除了要采用大型浮选机械之外,还有回收微细物料的方式。比如,选择性絮凝-浮选通过利用絮凝剂有选择性地让微细粒物料,形成尺寸相对较大的絮团,之后用浮选技术分离。

2.2拣选

拣选也是当前我国常用的选矿技术之一,通常拣选包含手选和机械拣选这两种类型,主要用于预选丢除废石。手选技术就是进行人工挑选,选矿人员直接结合矿物的外部特性来进行判断,这也是一种传统的、较为古老的选矿方式,通常这种选矿技术需要由经验较为丰富的人员来操作,目前,我国还有部分矿山沿用该技术。而机械拣选主要有光拣选,通过分析矿物光学特性来进行拣选;X射线拣选,就是直接在X射线的照射下,发出荧光来进行选别;还有放射线拣选,其就是利用铀、钍等矿物的天然放射性来进行选别。20世纪70年代,人们就开始利用矿物导电性和磁性的电性拣选和磁性拣选。

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2.3电选

顾名思义,电选技术就是直接利用矿物颗粒电性的差异,在高压电场中进行选别,其主要用于导体、半导体和非导体的矿物分选上。电选机按照电厂可以详细分为静电选矿机、复合电场电选机和电晕选矿机。按照矿粒带电的方法,其可以分为接触带电电选机、摩擦带电电选机和电晕带电电选机。通常,电选机处理的粒度范围较窄,且其处理能力也相对较低,用于选择的原料需要先经过干燥,所以在实际应用过程中经常容易受到较多的限制。但其优势是成本相对较低,整个过程污染相对较小,最终的分选效果较好,其主要用于粗精矿的精选,如锡石、白钨矿、钛铁矿和金红石等,电选也常用于矿物原料的分级和除尘中,未来电选会朝着研制处理量更大和选别细粒物料效率高的方向发展。

2.4重选

重选就是指在介质流中,利用矿物原料颗粒本身比重的差异来进行选别,通常有摇床选、溜槽选和跳汰选等方式。一直以来,重选都是选别黑钨矿、锡石、粗粒铁、锰矿石和沙金等矿物的主要方式,也普遍应用在稀有金属砂矿选别中。重选技术较使用的粒度范围宽,其粒径小则低于1mm,大则可到几百毫米,重选选矿成本较大,对于环境的污染相对较小,凡是矿物粒度在该范围内,组分间比重差别较大的,都可以应用重选技术。有时还可以利用重选预选来去除部分废石,再用其他方法来进行处理,这样可以节省选矿费用,当前贫矿和细矿物原料不断增加,而重选能够有效选别20μm的物料中。另外,当矿物原料在斜面运动和碰撞时,直接利用其摩擦系数、碰撞恢复系数的差异进行选别,选后产品处理作业包含精矿、中间产品和尾矿的脱水、尾矿堆置和废水处理。选矿主要在水中进行,选后产品需要进行重力泄水、浓缩、过滤和干燥,块状和粗粒物料能够用脱水筛、螺旋分级机和脱水仓等进行重力泄水。

2.5化选

化选就是直接根据矿物化学性质的差异,采用相应的化学方式,或者化学和物理方式相结合的方法,来分离和回收有用的成分,最终得到化学精矿。通常,这种方式要比物理选矿方式有着更高的适应性,其分离效果也相对较好,唯一不足的就是该技术的应用成本相对较高。因此,化选技术常常应用在物理选矿中,无法有效处理或者无法处理的矿物原料、中间产品和尾矿。

3矿山选矿设备环保节能发展模式

3.1设备设计制造环节

为了符合节能环保的要求,在机械设备的设计环节中就要注重零部件拆卸、组装的简易性与可重复利用性。通过这种方式来减少损坏报废环节的人力耗费,同时还能降低零部件的损坏率。矿山选矿设备的环保性,主要体现在机械设备生产过程、设备组成材料等对环境产生的污染程度。所需材料必须达到无毒无害,可被降解的标准。同时机械生产制造过程所产生的气体与固体废弃物不能危害环境。

3.2设备使用环节

在矿山选矿作业中,机械设备的运行会产生很大的噪声严重影响工作人员的身心健康。这就需要机械研发设计工作者认真找出噪声的出处,通过特殊的处理手段,降低或者是消除噪声污染。

在机械使用中还要注意观察是否存在漏油问题,避免造成能源的浪费或者是有害油气外漏污染周围环境,甚至是引起火灾的意外事故。为此,必须要注重设备的密封性设计以及使用过程的检修工作。此外,还可以加大清洁能源的研发与使用力度。

3.3设备维修环节

在选矿企业生产活动中,机械设备的长久使用肯定会导致各种问题出现,在这种情况下,定期的检修工作便成为必然。如果检修方法不科学,将会导致固体废弃物的产生,污染环境的同时造成了资源的浪费。而且一些不正确的检修方法的使用会导致辐射污染的产生,不但影响工作区域内的环境还会威胁到工作人员的身体健康。

结语

综上所述,要想真正做到矿产资源的可持续发展,要想建设环境友好型社会,矿业公司必须引入节能环保的矿山选矿设备,必须在设备研发、使用的各个阶段沿用环保概念。虽然在技术改造前期,企业要花费的资金量比较巨大,但是在后期收获的除了金钱,还能收获巨大的社会效益,包括环境的友善,人民的感激、赞誉,对国家严控的各项指标也是种交代。

参考文献

[1]缪协兴,巨峰,黄艳利等.充填采煤理论与技术的新进展及展望[J].中国矿业大学学报,2015,44(03):391-399,429.

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论文作者:杨应克

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/21

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