7.6矿山企业劳动管理.ppt
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投影仪、多媒体设备,选矿方法与固废,选矿是将原矿或其他原料用物理、化学或物理化学方法,使有用的矿物和无用的矿物、杂质分离,以满足冶炼或其他用户对产品的需要。
不同的矿物其选矿方法不同,而同一种矿物不同的赋存方式其所采用的选矿方法也是不同.,金属矿选矿,通常选矿工艺流程中可能包括的工序有:
破碎、筛分、洗矿、预选、磨矿、重选、浮选、磁电选、化学选矿、细菌选矿、产品的脱水和尾矿处理等。
(1)预处理,金属矿选矿通常必须经过破碎、筛分、洗矿、预选、磨矿等矿石的预处理将矿石中的所含泥类用水清洗除去,并预先丢弃一部分脉石和采矿混入的围岩、夹石,提高入选矿石的品位,并将矿石破碎和磨到一定的小颗粒。
在这几个工序中洗矿、预选将产生固废其主要是泥沙和围岩、夹石等与后序选矿一并到尾矿库进行处置。
预处理后的矿石根据原矿性质分别选用重选、浮选、磁电选、化学选矿、细菌选矿等方法或联合使用这些选矿或选择其中几种方法进行综合选矿。
(2)重选,是利用矿物密度的差异进行矿物分离的方法,是一种应用广泛的物理选矿法其产生的固废为粒度较细的含脉石尾沙。
(3)磁选和电选,
(1)磁选:
利用矿物磁性差异进行分选的方法。
(2)电选:
利用矿物介电常数的差异进行分选。
磁选和电选一般不能独自完成全部选项矿的作业,需要与其他选矿方法联合使用。
其选矿产生的固废为尾矿主要是矿物中的夹石和围岩和共生的其他非选矿组分,其亦是不同的原矿和不同的赋存方式矿物其固废也不同,(4)浮选,在有用矿物单体解离的基础上,利用矿物化学性质的差异,加入药剂进行矿物分离的方法。
其药剂有:
黄药(黄原酸盐、有乙基、丁基、戊基),黑药(二硫代磷酸盐、有二甲基、二乙基、二丁基等),松节油,酚类化合物,石油产品,氰化物等。
其产生固废为较细颗粒的尾矿,该固废不同的原矿其尾矿中含有组分是绝然不同的,对于多种金属共生矿中常含有毒害物质和殘余的浮选剂。
若未处理好将造成尾矿库和矿区周边,地下水、地表水环境、土壤、大气环境的污染和生态环境的破坏。
(5)化学选矿,是借助化学反应使矿物中有用组分富集或除去杂质的工艺过程。
包括各种浸出法、焙烧法及沉淀、吸附、萃取、电积、离子浮选等从溶液中回收有用组分的各种方法。
化学选矿主要对象是处理天然矿石、不合格的冶金化工原料(中矿或粗精矿)、选矿或冶金的废水废渣。
选矿对象一般有价成分含量小,有害组分多,组成复杂,要求工艺过程有更高的选择性。
该法产生的固废量较大主要有矿泥和尾矿。
不同原矿、不同的选矿方法、不同的药剂其固废中污染物是不相同,但其主要是殘余的化学药剂和有毒有害的重金属等,(6)细菌选矿,是利用一种亲酸性的氧化铁硫杆菌附着于硫化矿物表面的硫相区域,与硫发生生物化学反应,使不溶的硫化矿物转变成为可溶的硫酸盐、砷酸盐和硫酸,在细菌生长繁殖的同时使有用的矿物暴露,有利于浸出的方法。
这种选矿工艺简单,投资省,环境污染小,尤其适用低品位和难浸矿石、废石中有价金属的回收。
产生固废主要是大量的尾矿。
其固废中组分随原矿不同而不同,其主要还是脉石和共生的矿物,(7)金属矿山固体物的性质矿物,露天开采矿山剥离物,由于各矿山上方的覆盖物不同而其组分和性质有差异,一般多为土岩混杂物,块度大小不一的固体物质,其性质随围岩不同而变,而且往往还含有少量的矿床中所含的金属地下开采矿山的废石亦因各矿山的围岩不同而异,其大小不一的石块,性质亦随围岩的组分不同而变化。
以脉石为主亦常含有少量矿体中所含的金属矿物。
(2)选煤,根据煤与矿物杂质不同的粒度、密度、润湿性等物理、化学性质的差别采用物理机械和物理化学的分选方法,按照用户和市场要求的产品指标,对原煤进行洗选加工,生产出不同品种、规格的产品,以便提高燃烧效率、减少燃烧煤对大气的污染。
如通过洗选脱除煤中硫分,减少燃煤SO2排放量,煤炭筛分,煤炭筛分也称动力煤筛选,即将原煤进行筛分分级、选矸,生产出不同的粒级、规格质量的等级产品,以适应不同的燃烧方式。
原煤的筛分常与破碎、手选作业相联,可以排除一部分杂质和矸石,保证商品的粒度。
其产生的固废主要是矸石和泥等杂物,干法选煤干法是在空气介质中进行的。
干法有:
手选:
即人工选矸,将煤中的杂质和矸石去除。
选择性碎选:
利用煤和矸石硬度有较大的差别风力摇床:
在作纵向往复差动运动,并设有床条的床上,受上升气流的作用使煤与矸石按密度分选风力跳汰:
在脉动的空气流中煤与矸石按密度分选。
复合法干法选煤:
采用空气煤粉为介质,分行选粒度空气重介质选煤:
是以悬浮在空气中的加重质微粒形成流化床为重介质使煤与矸石分选。
上述选项矿法产生的主要固废为矸石和煤泥。
湿法选煤,湿法选煤是在水或重悬浮液及其他重液中进行的选矿。
具体有:
重介质选矿:
跳汰选矿:
;斜螺旋滚筒选煤:
选矿:
是在封闭的倾斜槽体中,利用逆向上冲水流对煤和矸石实现按密度分选;介质旋流器选煤:
是在离心力场中依靠煤和矸石的密度差异进行分选;螺旋滚筒选煤:
利用小于0.3mm的粉煤作加重剂与水混合形成悬浮液和滚筒动力使煤和矸石分选;螺旋选煤:
是在螺旋滚筒内,物料在螺旋运动中的水流中,利用离心力,摩擦力、水流压力和颗粒自身重力作用下,按密度分选;浮选:
根据煤和矿物杂质表面润湿性的差异,在浮选药剂作用下分选。
上述选项矿法产生的主要固废为矸石和煤泥。
煤矿山固体废物性质,煤矿固体废弃物主要由煤层顶底板的含煤岩系岩石及泥质夹石组成。
主要的岩石类型有粘土岩、泥质岩、粉砂岩、灰岩、火山碎屑岩、油页岩等,有些地区有少量菱铁矿层。
煤矿固体废弃物内包含的主要矿物有粘土矿物(高岭石、绢石母、伊利石、蒙脱石)、二水铝土矿、方解石、长石、石英、黄铁矿、金红石、菱铁矿等及灰份、有机质成份。
其中,在地表风化条件下长石、石英及菱铁矿相对稳定,其它非金属矿物及金红石、黄铁矿等则相对活动。
当煤矸石从地下被搬运到地表后,由于物理化学条件的改变,很容易发生化学风化作用。
在大气水的参与下,其中的不稳定矿物及组份与水发生水岩反应,从而造成其中微量重金属元素的释放。
不同煤炭(泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤)、不同煤田、不同煤盆地和不同煤层的煤中微量元素分布不同,其围岩和夹石岩石矿物组成也不尽相同。
因此,其固体废弃物的水岩反应不同,释放的微量重金属元素一也不尽相同.,煤矿固体废弃物的主要化学成份仍以SiO2、Al2O3、Fe2O3和碳素等常量元素为主,其次含少量重金属等微量元素(如As,Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni,Pb,Se,Sb)及有机物(多环芳烃)。
然而微量元素含量虽然较低,但部分微量元素明显高于煤层及周围环境,且某些微量重金属是污染环境的重要因素。
重金属是以离子的形式充填到粘土矿物和其它矿物的晶格里或以硫化物的形式赋存于煤矸石中。
由于深埋于地下的煤炭处于相对还原的环境,当被搬运到地表后,由于物理化学条件的发生变化,煤中的一些矿物如硫化物发生分解,并产生大量酸性水。
这种酸性水会在煤堆、煤矸石堆和煤层露头处出现。
这种酸性水具有极强的浸取能力,能将矸石堆中大量的微量元素带入环境,造成环境污染。
此外,淋滤作用将煤矸石中的多环芳烃带入周围地下水系统对周围环境系统而造成环境污染。
选矿产生的尾矿产生的固废为矸石,不同煤矿其矸石的成分是有差异的,但主要化学成份是SiO2、Al2O3、Fe2O3和碳素,四者总和约占80以上。
其中SiO2所占比例最大,约占54-60。
煤矸石虽然含碳量较多,却几乎不含腐殖质,此外还或多或少含有重金属等有害物质。
,矸石淋溶水主要来自大气降雨雨水,这些雨水部分在矸石山表层蒸发,部分被矸石吸收,剩余部分从矸石山表层渗流到矸石山的底部成淋溶水流出。
雨水在矸石渗流过程中,矸石中部分化学物质被浸析溶出。
矸石山淋溶水成分较复杂,若随意排放,将会影响土壤退化、植被生长等。
我国有色金属矿山,绝大多数为共伴生矿床,其采选矿废石和尾矿中大都含有多种有价金属和非金属矿物。
据统计,现有矿山15.3万个,其中80%的矿产资源为共伴生矿。
因此矿固废是放错地方的资源,是矿山的二次矿产资源,必需回收这些资源;对目前尚无法回收的应采取有效措施保护这些资源,因这些矿产资源均为不可再生资源是不可随意堆弃。
不仅造成环境影响污染而且使这些宝贵的资源流失和破坏。
三、矿山固废的处理1、回收利用从尾矿中回收有价金属,合理化利用,2、从尾矿中回收有价矿物,经破磨加工后的细粒尾矿,由于其主要矿物成分由硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量金属矿物组成,化学成分以SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O为主,是建筑、陶瓷、玻璃工业的重要矿物原料,因此矿山尾矿不仅可综合回收多种有价金属而且还可回收其他矿产资源,3、矿山废石用作建材原料,矿山废石中的煤矸石还可用作建材原料。
如以矸石和水泥为原料生产空心砌块砖工艺简单投资少,成品质量稳定。
每生产100万块砌块砖可消耗矸石11万t,与粘土制砖比较可少破坏土地,有利于保护宝贵的土地资源。
4、煤矸石发电,煤矸石平均发热量为50MJ/kg是沸腾炉的好燃料。
国家的节能、环保政策鼓励用矸石进行低热发电.5、用作农作物肥料有的尾矿中含有一定量促进植物生长的肥分和微量元素,用其作肥料,改善土壤的团粒结构,提高土壤的孔隙度、透气性、透水性,使农作物生长环境得到改善。
6、充填采空区,对于无较大经济价值的尾矿或二次回收后的最终尾矿,可用作井下充填料可防止地面沉降塌陷与开裂,减少地质灾去的发生,或用作填坑铺路。
在矿山建设和生产的初期,产生的废石要选好场地集中堆放。
四、矿山固废的生态修复,众所周知,不论是地表或地下的矿产资源一经开发利用,必然压占土地和造成植被的一定破坏、水土的流失。
尤其是数以万计的小矿山开采造成的千疮百孔的生态环境破坏,大多没有进行很好的土地复垦、植被再造。
生态恢复工作应因地制宜,可以根据矿山废弃用地的目的和用途,建立休闲娱乐系统、林业用地生态系统、农业用地生态系统和牧业用地生态系统,能在进行生态修复的同时还能为矿山开发者获得经济效益。
1、矿山生态修复的方法稳定化处理方法,它是一种常用的生态修复方法,可分为物理法和化学法。
物理法指基底防渗、边坡加固及对停坑进行填埋,它一般用于生态重建的前期处理,主要包括排岩场的稳定化、排岩场和尾矿库的熟土覆盖、采矿场的填埋等。
该法的稳定对象包括地表景观稳定和矿山废弃物稳定。
化学法,是使用一种或多种化学稳定剂于尾矿表面使之反应形成壳膜防止侵蚀。
目前在国内主要采用物理法常常与植被恢复法结合使用,而化学法因成本高,易带来新的生态环境问题而很少使用,建设矿山公园,矿山矿山生态修复工作与矿山公园结合起来,按关于加强国家矿山公园建设的通知“公园建设规划按照“统一规划、保护与合理开发利用井重,分步实施”的原则,结合地方的实际,考虑矿业遗迹的典型性、代表性以及与周围资源、人文景观环境的整合性,结合旅游市场的开发潜力和竞争力”,使矿山环境恢复治理和矿山公园建设有机结合起来。
达到环境和经济双赢。
如我国大型露采金矿山福建省紫金山矿山公园已获准建设。
3尾矿库的无害化重建,从国外一些先进国家矿山的经验,将一些尾矿库有计划的建成各种娱乐、休闲、参观、旅游场所,也确实不失为是一种利用尾矿、治理环境的有效方法。
湖南水口山铅锌矿正逐年在老尾矿库土设置篮球、排球、足球场等体育设施,建立儿童游乐园;在库区内种植桔子树12000株,使其变成为一个半经济、半娱乐型的矿山公园。
加强我国矿山环境保护的建议,加强矿山生态环境保护与治理的领导加强宣传教育,提高矿山企业和全民的资源环境保护意识严格矿产资源规划与采矿审批,从源头上控制污染加强矿山环境保护立法体系和执法力度利用经济杠杆将矿山环境成本纳入矿业成本加强矿业高新技术研发保护矿产资源遏制矿山生态环境恶化,
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- 7.6 矿山企业 劳动管理