變廢為寶 銅都添綠
安徽省地礦局321地質隊開展尾礦資源化利用關鍵技術研究側記
2021年06月30日 10:33 4032次瀏覽 來源: 中國礦業(yè)報 分類: 地質礦業(yè) 作者: 汪有紅
安徽省人才工作領導小組辦公室近日公布該省第十三批“115”產業(yè)創(chuàng)新團隊名單,安徽省一般工業(yè)固廢處置與資源化利用工程研究中心的“矽卡巖型銅(金)尾礦資源化利用關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊”成功入選。這是對該團隊科技助力銅陵“無廢城市”建設的最好肯定。
安徽銅陵是長江經濟帶上的重要礦業(yè)城市,該城市堆存著大量尾礦,其中超過70%均來自矽卡巖型礦床。為了綜合利用這些資源,安徽省地礦局321地質隊建立的安徽省一般工業(yè)固廢處置與資源化利用工程研究中心“矽卡巖型銅(金)尾礦資源化利用關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊”,以矽卡巖型銅(金)尾礦為研究對象,針對提銅脫硫“卡脖子”關鍵技術難題,采用高溫高效微生物浸出技術方案,致力于形成尾礦資源化利用產業(yè)鏈,以實現(xiàn)矽卡巖型銅(金)尾礦資源高附加值化利用。
技術人員取土壤樣品
“無廢城市”建設亟須破解尾礦綜合利用難題
銅陵,因銅得名、以銅而興,素有“中國古銅都,當代銅基地”之稱。近年來,作為國家首批“無廢城市”試點市,銅陵市大力推進礦業(yè)城市的綠色轉型、綠色發(fā)展,圍繞主要固體廢物源頭大幅減量這個主題,探索資源型城市無廢化建設的示范模式,打造沿江城市生態(tài)文明建設新樣板。
銅陵市現(xiàn)有尾礦庫47座,超過70%的尾礦是矽卡巖型礦床產生的。這些尾礦除占用土地資源外,還存在地質災害隱患及土壤、水體、空氣等環(huán)境污染問題。但同時,它們又含有豐富的黑色、有色、稀貴和非金屬礦物,有些尾礦中所含伴生礦儲量甚至比現(xiàn)有的富礦含量還要多,是寶貴的二次礦產資源,具有非常大的開發(fā)空間。
僅以銅陵市水木沖尾礦庫為例:其有價金屬儲量豐富,銅、金、銀的金屬量分別達7270噸、945千克和4.05噸,鐵和硫資源量分別為100萬噸和12萬噸。按回收率70%計算,這些尾礦將產生約23億元的經濟效益,同時還可釋放土地資源約1100畝,消除“頭頂庫”的安全隱患,改善生態(tài)環(huán)境。
然而,尾礦的綜合利用并非易事,需要攻克諸多技術難關。在此背景下,安徽省一般工業(yè)固廢處置與資源化利用工程研究中心“矽卡巖型銅(金)尾礦資源化利用關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊”應運而生。
科技創(chuàng)新為關鍵技術提供基礎數(shù)據(jù)支撐
從2018年開始,“矽卡巖型銅(金)尾礦資源化利用關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊”立足長江(安徽)經濟帶,以銅陵市“無廢城市”建設為契機,以長江中下游地區(qū)典型矽卡巖型礦床尾礦資源為研究對象,以安徽銅陵市為主要研究區(qū),借助室內試驗與機理分析手段,以尾礦工藝礦物學研究為基礎,開展尾礦宏觀特性和微觀結構主要理化性質的研究,為關鍵技術突破和資源化利用提供基礎數(shù)據(jù)支撐。
該團隊初步探索了有價元素提取與有害元素脫除的技術方法。前期工作成果顯示,銅尾礦中的銅含量已完全達到了采用生物冶金技術實現(xiàn)經濟開發(fā)的目的,而且主要以硫化銅的形式存在,占45%~85%。剩余銅的賦存狀態(tài)主要為氧化銅,這兩類銅的礦物是生物冶金技術領域最容易處理的銅礦物,可實現(xiàn)銅的高效快速提取。
生物冶金對礦石的品位要求低,具有設備簡單、反應溫和、流程短、環(huán)境友好等特點,是礦產資源環(huán)境友好高效提取的新技術。因此,該團隊基于生物浸出的尾礦高效提重脫硫技術研究,開展了復配高效高溫微生物菌劑的篩選和培育,實現(xiàn)了再選尾礦硫低于0.4%、重金屬含量顯著降低的目標,解決了尾礦入窯生產水泥熟料的關鍵問題。
階段性成果為同類尾礦開發(fā)利用提供了示范
為了更好地實現(xiàn)矽卡巖型銅(金)尾礦資源高附加值化利用,該團隊做了一系列基礎性研究工作,查明了矽卡巖型尾礦庫的特征。
他們以矽卡巖型水木沖尾礦庫為研究對象,查明了尾礦三維空間沉積分布規(guī)律與礦物成分特征,分析了有價元素、有害元素的類型與含量,估算了資源量,評價了資源潛力。研究顯示,此類尾礦富集含量可觀的金、銀、銅、鐵、錫、鎵、釩等有價元素和硅鈣型氧化物。
如今,該團隊針對大量堆存的銅尾礦提銅脫硫“卡脖子”難題,開展了工藝礦物學分析、生物浸出高效提重脫硫、制作多孔陶瓷等吸附材料的研究,解決了尾礦有價組分回收、尾礦無害化處理、二次選冶尾礦綜合利用等關鍵技術問題,最終實現(xiàn)了尾礦資源多組分同步回收、無害化處理后的尾礦制作富硒肥、多孔吸附性陶瓷等高值化利用,產品可廣泛應用于污染水與污染土壤重金屬吸附。
據(jù)統(tǒng)計,我國尾礦年排放量高達15億噸以上,全國尾礦堆存量達146億噸。業(yè)內人士認為,安徽省一般工業(yè)固廢處置與資源化利用工程研究中心“矽卡巖型銅(金)尾礦資源化利用關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊”目前的階段性成果,為國內同類尾礦的開發(fā)利用提供了很好的示范,是長江經濟帶尾礦資源化利用和產業(yè)化發(fā)展中的一個典型實例。
安徽省“115”產業(yè)創(chuàng)新團隊是安徽省人才工作領導小組為加強安徽省重點產業(yè)創(chuàng)新型人才隊伍建設,提高自主創(chuàng)新能力,集中開展“861”行動計劃重點產業(yè)項目的科技攻關、新產品研發(fā)和科技成果轉化工作,培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型人才而設立的產業(yè)創(chuàng)新團隊。而銅陵地區(qū)作為我國主要的有色金屬基地,大量堆存的尾礦也將為該團隊進一步創(chuàng)新研究提供了廣闊的空間。
責任編輯:陳鑫
如需了解更多信息,請登錄中國有色網(wǎng):m.gzjcgq.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明:本網(wǎng)所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章,均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉載,轉載方必須與中國有色網(wǎng)( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權協(xié)議,取得轉載授權;
凡本網(wǎng)注明“來源:“XXX(非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報)”的文章,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不構成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負,中國有色網(wǎng)概不負任何責任。