Wetenschappelijke demonstratie van het omzetten van afval in schatten - uitgebreide test van de benutting van mijnresten

Bij de exploitatie en het gebruik van minerale hulpbronnen worden afvalstoffen die door verwerkingsinstallaties worden geproduceerd vaak als "afval" beschouwd.Zij kunnen ook milieuvervuiling en veiligheidsrisico's opleveren.Met de toenemende uitputting van de minerale hulpbronnen, de steeds strengere milieuregels en de technologische vooruitgang is het echter moeilijk om een oplossing te vinden.het concept van het omzetten van ontladen in "schatten" wint wijdverspreide acceptatie en wordt een onvermijdelijke keuze voor duurzame ontwikkeling in de mijnbouwDe pilotproject voor een integraal gebruik van ontlasting is een belangrijk beginpunt voor het bereiken van dit ambitieuze doel.Maar een complex project dat theoretische diepte integreertDe Commissie is van mening dat de in het kader van het programma voor de ontwikkeling van het milieu in de Gemeenschap vastgestelde doelstellingen moeten worden verwezenlijkt.

01 De "heruitvinding" van afvalstoffen: van afval naar potentiële hulpbronnen

1De eigenschappen en uitdagingen van de ontlasting

Ontladen verwijst naar vast afval dat wordt afgevoerd na de ertsverwerking door processen zoals verplettering, slijpen en beneficiëring.of het nuttige mineraalgehalte lager is dan het gehalte dat onder de huidige economische en technische omstandigheden kan worden gewonnenDe belangrijkste onderdelen zijn:

• Gangesmineralen: kwarts, veldspaar, calciet, dolomiet, mica, enz.
• Kleine onherstelde nuttige mineralen: fijne deeltjes of bijbehorende nuttige mineralen die niet volledig kunnen worden hersteld als gevolg van de ingebedde deeltjesgrootte en de beperkingen van het beneficiëringsproces.
• Schadelijke elementen: Sulfiden (zoals pyrite en arsenopyrite) en zware metalen, die zuur afvalwater en uitloging van zware metalen kunnen veroorzaken.
• Restreactieve benedicatie-reagentia: sporen van flotatie-reagentia en floculanten.

Deze kenmerken betekenen dat ontlasting niet alleen een groot deel van het land inneemt, maar ook milieurisico's met zich meebrengt.De wereldwijde afvalproductie bedraagt tientallen miljarden ton per jaar., en de opslagdruk is enorm.

2. Potentieel voor het gebruik van afvalstoffen

In de eerste plaats is het belangrijk dat de gewassen in de kern van het water worden geproduceerd en dat de gewassen worden geproduceerd in de kern van het water.Hun enorme volume heeft een enorme potentiële waarde.:

• Nuttige geassocieerde mineralen: Veel ontlastingen bevatten nog steeds waardevolle metalen van lage kwaliteit (koper, ijzer, goud, zilver, zeldzame aardselementen, lithium, enz.) of niet-metale mineralen (fluoride, apatite,kaliumfeldspaar, enz.), maar de huidige processen belemmeren hun efficiënte terugwinning.
• Bouwmaterialen: Het silicium, het aluminium en het calcium in de ontlasting maken ze tot hoogwaardige grondstoffen voor bouwmaterialen zoals cement, bakstenen en tegels, keramiek, betonnen aggregaten,en gegaseerd beton.
• Materialen voor milieurehabilitatie: sommige ontlastingen hebben adsorptie eigenschappen en kunnen worden gebruikt voor de behandeling van afvalwater van zware metalen; ontzwavelde ontlastingen kunnen worden gebruikt voor bodemverbetering.
• Landbouwgebruik: Afvalstoffen die zijn ontsmet en in de samenstelling zijn aangepast, kunnen worden gebruikt als bodemconditioners of meststoffen.
• Nieuwe materialen: Ultrafijn afvalpoeder kan worden gebruikt voor het bereiden van microkristallijn glas, vuurvaste materialen en composietmaterialen.

De "hervorming van de identiteit" van ontlasting is gebaseerd op een nieuw begrip van de intrinsieke waarde ervan.En het uitgebreide gebruiksexperiment van ontlasting is de wetenschappelijke hoeksteen voor het bereiken van deze omvorming..

02 De wetenschappelijke betekenis en fasen van ontlasting

Het pilotproject voor het integraal gebruik van ontlasting is een systematisch project dat meerdere disciplines en technologieën integreert.technisch haalbaar, en een milieuvriendelijk gebruiksproces voor ontlasting.

1Pre-pilotonderzoek: een uitgebreid "fysiek onderzoek"

Het succes van het gebruik van een afvalstof is afhankelijk van een diepgaand begrip van de fysische en chemische eigenschappen ervan.

★ Analyse van de samenstelling van staal:

• Chemische multi-elementanalyse: meet nauwkeurig het gehalte aan belangrijke, kleine en sporenelementen, met name potentieel nuttige elementen (zoals zeldzame metalen, edelmetalen,De Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de evaluatie van de resultaten van het onderzoek.Dit bepaalt de waarde van de ontlasting voor secundair gebruik en de milieurisico's van een latere exploitatie.
• Faseanalyse: röntgendiffractie (XRD) bepaalt de mineralogische samenstelling en analyseert kwantitatief het gehalte van elk mineraal.die de basis vormt voor het begrijpen van de fysische en chemische eigenschappen van ontlasting.
• Spectroscopische analyse (EDS, XRF): helpt bij het bepalen van de elementaire verdeling.

★ Bepaling van fysieke eigenschappen:

• Partikelgroottecompositieanalyse: Screeningmethoden, laserdeeltjesgrootte-analysatoren en andere methoden worden gebruikt om de deeltjesgrootteverdeling van ontlasting te bepalen,een basis vormen voor processen zoals slijpenBijvoorbeeld fijne ontlasting kan in de bouwmaterialenindustrie meer verfijnd slijpen vereisen, terwijl de reologie van de mis tijdens het vullen wordt beïnvloed.
• Densiteitsmeting: de werkelijke dichtheid en de bulkdichtheid beïnvloeden onder andere de berekeningen van het transport, de opslag en de mengverhouding.
• Specifieke oppervlaktebepaling: BET-methode, die de adsorptie, reactiviteit en sinterprestaties beïnvloedt.
• Vochtgehalte en porositeit: deze methoden hebben invloed op de uitdroging en de compacte prestaties.

★ Structurele en morfologische analyse:

• Scanning Electron Microscopy (SEM) gecombineerd met Energy Dispersive Spectroscopy (EDS): Observeert de morfologie, structuur, oppervlakken kenmerken en elementaire verdeling van deeltjes staal.

2Experimentele onderzoeksfase: verkennen en optimaliseren van meerdere mogelijkheden

Op basis van de resultaten van het basisonderzoek, in combinatie met de marktvraag en de huidige technologische mogelijkheden, zullen gerichte gebruiksproeven worden uitgevoerd.

★ Secundaire proeven voor het terugwinnen van middelen:

• Hermaling en herselectie: voor ontlastingen die nuttige mineralen van lage kwaliteit bevatten, de kosten van hermaling en het potentieel voor terugwinning door middel van fijnkorrelflotatie, zwaartekrachtseparatie,en magnetische scheiding worden geëvalueerdZo kan bij het opnieuw slijpen en opnieuw selecteren van koperen ontlastingen overgebleven koper, zwavelconcentraat en zelfs bijbehorend goud en zilver worden teruggevonden.
• Leachingtechnologie: voor ontlasting met moeilijk te selecteren, ultrafijne deeltjes of bijbehorende edelmetalen, hydrometallurgische technologieën zoals cyanide-leaching, zuurleaching,en bioleaching worden als.
• Typisch geval: Magnetische scheiding werd gebruikt om een deel van de magnetite uit de ontlasting van een binnenlandse ijzererts te herstellen, waardoor de kwaliteit tot meer dan 60% werd verhoogd, wat economische voordelen opleverde.

★ Gebouwmaterialenproeven:

• Cementadditieven: staafstoffen worden gebruikt om een deel van cementklinker of aggregaat te vervangen..
• Sinterde bakstenen en tegels: staartplaten vervangen deels klei.wateropname, en vorstbestendig.
• Betonnen aggregaat: afvalzand vervangt rivierzand.en duurzaamheidstests moeten worden uitgevoerd.
• Geventileerd beton, glas-keramiek, keramiek, enz.: Doelgerichte formulering ontwerpen en procesparameter optimalisatie worden uitgevoerd.
• Typisch geval: Uit een niet-dermetalenmijn werden door uitdroging, drooging en menging met succes bakstenen geproduceerd die aan nationale normen voldoen, waardoor industriële productie op grote schaal mogelijk werd.

★ Beproeving van het vulmateriaal:

• Cementhoudende vulling: De afvalstoffen worden gebruikt als aggregaat en gemengd met cementhoudende materialen (cement, gemalen slakken, enz.) om een vullingslurry voor het vullen van ondergrondse goafs voor te bereiden.De test vereist de bepaling van de reologische eigenschappen (sinking van de, verspreiding), instellingstijd, vroeg en laat sterkte, alsmede ondoordringbaarheid en scheurbestandheid.
• Paste Backfill: Voorbereiding en transportprestaties van hoogconcentreerde ontlastingsschimmel, alsmede vulsterkte.
• Typisch geval: Een goudmijn heeft een volledig gecementiseerde afvaltechniek ingezet, die niet alleen het probleem van de opslag van afval oplost, maar ook de veiligheid van de mijnbouw verzekert.

★ Experimenten inzake milieubeheer en landbouwgebruik:

• Adsorptie van zware metalen: beoordeling van de adsorptiecapaciteit van ontladen voor zware metalen ionen in afvalwater.
• Bodemconditioner: evaluatie van het verbeteringseffect van ontlasting op zure en onvruchtbare bodems (pH, voedingsstofgehalte en plantengroeitests).
• Typisch geval: afval van een fosfaatmijn, rijk aan calcium, fosfor en andere elementen, werd behandeld en gebruikt als drager voor fosfaatmeststoffen voor de landbouw,het bereiken van meer productie en efficiëntie.

★ Andere hoogwaardige toepassingen: zoals de bereiding van samengestelde materialen, functionele keramiek en moleculaire zeven.Dit soort onderzoek omvat meestal meer geavanceerde technologieën en een hogere toegevoegde waarde.

3Milieueffect en economische beoordeling: dubbele overwegingen

• Milieueffectbeoordeling: een beoordeling van de milieuvriendelijkheid tijdens het testen en na gebruik van het product.de emissies van afvalstoffen en stof uit bouwmaterialen worden beoordeeldNa het vullen van de ontlasting wordt ook leachat getest.
• Economische beoordeling: een volledige levenscycluskostenanalyse (LCA) wordt uitgevoerd, met inbegrip van de kosten voor de voorbehandeling van ontlasting, de kosten van het gebruiksproces, de omzet uit de verkoop van producten,en omzetting van milieubevorderingen, om de commerciële levensvatbaarheid van het gebruiksplan te waarborgen.

03 Praktische begeleiding: succes van proeven en uitvoering van projecten

1. Verduidelijking van de doelstellingen van de proef en vraaggericht ontwerp

Voordat de proef begint, moet het primaire doel duidelijk worden gedefinieerd: is het het terugwinnen van bijproducten, het produceren van bouwmaterialen of het ondergronds terugvullen?Verschillende doelstellingen bepalen verschillende testpunten en evaluatiecriteriaTegelijkertijd moet een grondig marktonderzoek worden uitgevoerd om het concurrentievermogen van het ontwikkelde product te waarborgen.

2. Standaard sampling en representativiteit

De eigenschappen van ontladen worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de bron van het erts, het bevoordelingsproces en de opslagtijd, en vertonen een zekere mate van variabiliteit.Een gestandaardiseerde bemonstering is van cruciaal belang om representatieve monsters te garanderen die werkelijk de gemiddelde eigenschappen van de ontlasting weerspiegelen.Het wordt aanbevolen een meerpunts-, meerlaag- en meervoudige bemonstering, samen met gemengde en gereduceerde bemonstering, uit te voeren.

3. Strikt controle over het proces van het proces en gegevens te registreren

• Standaardisering van proefparameters: alle proeven moeten onder gecontroleerde variabelen worden uitgevoerd en strikt voldoen aan nationale of industriële normen.
• Zorg voor betrouwbare gegevens: gedetailleerde gegevens van elke testomstandigheden, bedrijfsprocedures, ruwe gegevens en waarnemingen moeten worden bijgehouden om de authenticiteit en controleerbaarheid van de gegevens te waarborgen.
• Herhaalbaarheidstests: Belangrijke proeven moeten meerdere malen worden herhaald om de nauwkeurigheid en stabiliteit van de resultaten te verifiëren.
• Pilot-Scale-Up: na succesvol laboratoriumonderzoek moeten continue proefproeven op proefschaal worden uitgevoerd om de industriële haalbaarheid van procesparameters, de keuze van apparatuur, deen productprestaties, en om mogelijke problemen te identificeren.

4. De nadruk leggen op samenwerking tussen de verschillende belanghebbenden en synergie in de industriële keten

Het uitgebreide gebruik van ontlasting omvat vaak meerdere industrieën, zoals mijnbouw, bouwmaterialen, chemicaliën en landbouw, die de integratie van meerdere hulpbronnen vereisen.

• Technische samenwerking: samenwerken met universiteiten en onderzoeksinstituten om geavanceerde technologieën en professioneel talent te introduceren.
• Beleidsondersteuning: actief streven naar preferentiële overheidsbeleid op het gebied van financiering, land en belastingen.
• Marktconnectiviteit: het opzetten van contacten met potentiële gebruikers om gezamenlijk afvalproducten te ontwikkelen en te promoten.

5. Prioriteit geven aan veiligheid en milieubescherming

Ongeacht de gebruikswijze moeten veiligheid en milieubescherming voorop staan.Zorg ervoor dat de producten die uit ontlasting worden gebruikt, aan de relevante nationale normen voldoen en geen secundaire schade aan het milieu en de menselijke gezondheid veroorzakenZo moeten afvalstoffen die in de landbouw worden gebruikt, bijvoorbeeld strenge tests doorstaan op uitloging van zware metalen, toxiciteit en radioactiviteit.

04 Perspectieven: de toekomst van het gebruik van ontlasting

In de toekomst zal het uitgebreide gebruik van ontlasting zich ontwikkelen naar een ontwikkeling met een hoge toegevoegde waarde, diversificatie, intelligentie en emissievrije ontwikkeling.

• Hoogwaardige ontwikkeling: overstap van uitgebreide gebruik van bouwmaterialen naar producten met een hoge toegevoegde waarde, zoals zeldzame metalen, edelmetalen en hoogzuivere materialen.
• Diversificatie: integratie van multidisciplinaire technologieën om meer innovatieve toepassingen te ontwikkelen.
• Intelligentie: Het introduceren van big data, kunstmatige intelligentie en robotica om slimme sorting, geautomatiseerd batchen en procesoptimalisatie te bereiken.
• Nul-emissies: het uiteindelijke doel is 100% gebruik van ontlasting te bereiken door de ontlastingsplassen volledig uit te bannen of om te bouwen aan milieuvriendelijke landschappen.

Het is van essentieel belang dat er proeven worden uitgevoerd met betrekking tot het integraal gebruik van ontlasting voor de mijnbouw om een groene ontwikkeling en een circulaire economie te realiseren.het toont een diep respect voor en efficiënt gebruik van de hulpbronnen van de aardeDoor diepgaand wetenschappelijk onderzoek, rigoureuze experimentele praktijken en samenwerking met meerdere belanghebbenden, hebben we de mogelijkheid en verantwoordelijkheid om ontlasting, ooit een last, te transformeren,Het is een waardevol instrument dat de industrie vooruitgang en de menselijke samenleving ten goede komt.Dit vereist niet alleen technologische doorbraken, maar ook conceptuele innovatie en de gezamenlijke inspanningen van de gehele samenleving.