飛翼股份有限公司最新研發(fā)的NGT-16深錐膏體濃密機
吳愛(ài)祥所說(shuō)的膏體充填成套裝備與工藝、技術(shù)，來(lái)自于湖南省的一家新三板企業(yè)——飛翼股份有限公司，其主要致力于尾礦采空區膏體充填及安全無(wú)害處理技術(shù)領(lǐng)域的革新與開(kāi)發(fā)。近日，利用這種成套裝備與工藝，實(shí)施全尾砂高濃度膠結充填（即膏體充填）的因民銅礦，成功解決了尾礦庫庫容告急而被迫停產(chǎn)的困境。
尾礦庫庫容告急 銅礦主“病急”尋“良醫”
隸屬金沙礦業(yè)股份有限公司的因民銅礦，地處昆明市東川區因民鎮金沙江畔，地理位置最高海拔3400m。這也是一座1960年投產(chǎn)，已大規模工業(yè)化開(kāi)采50多年的老礦山。目前，礦上精礦含銅年產(chǎn)量約4000噸。
公司副總經(jīng)理王國泰介紹，因礦山所在地區的地形不利，公司巨資建設的尾礦庫庫容較小。今年年初，尾礦庫一期庫容排滿(mǎn)，礦山被迫停產(chǎn)。事實(shí)上，在東川，因尾礦庫告急而幾乎同期停產(chǎn)的，還有大大小小30余家礦山。
尾砂排放的困擾，并非今天才有。王國泰坦言因民礦有“兩愁”。一愁尾礦庫建設耗資大、容量小，單位堆存成本高。二愁這里降雨集中，尾礦庫排洪難度大，一旦潰壩，安全、環(huán)保隱患高。
“近年來(lái)，我們一直對公司所屬的多個(gè)礦區實(shí)施尾礦充填開(kāi)采。不過(guò)，都是低濃度尾砂充填。這次，我們經(jīng)詳細調研和深思熟慮，決定采用國產(chǎn)礦山充填開(kāi)采成套裝備及工藝，實(shí)施全尾砂膏體充填。”王國泰說(shuō)。
這樣的選擇，“天時(shí)地利人和”：尾礦庫告急、礦山停產(chǎn)，尾礦排放問(wèn)題迫在眉睫；隨著(zhù)國內充填核心裝備的研發(fā)應用，充填系統建設成本已大幅降低，價(jià)格不足國外同類(lèi)產(chǎn)品的一半。相比建尾礦庫或干堆場(chǎng)的高額費用，成本優(yōu)勢明顯。
選擇飛翼公司自主知識產(chǎn)權的成套充填裝備及技術(shù)，王國泰笑言是有“心機”的。目前國內礦山領(lǐng)域，對充填開(kāi)采雖有一定認識，但并不完全愿意采用這種開(kāi)采模式。除它會(huì )帶來(lái)采礦成本增加外，整個(gè)充填開(kāi)采涉及幾大關(guān)鍵裝備，一旦配合不佳，就易發(fā)生堵管事故，清理長(cháng)達幾公里的輸送管道，費時(shí)費力費成本。“選擇成套充填裝備及工藝，除了綜合考慮性?xún)r(jià)比，我們也想避免核心裝備間的‘磨合’不暢帶來(lái)的麻煩。”
從引進(jìn)成套充填裝備與工藝，到恢復生產(chǎn)，前后不足半年時(shí)間?，F在，礦區日最大處理尾砂量可達2500噸。“我們覺(jué)得很欣喜。未來(lái)，我們想運用這種成套裝備與技術(shù)，繼續推廣全尾砂膏體充填，也希望我們能成為這一最新技術(shù)在全國應用的典型示范區。至少，我們要爭取做東川的示范區。”王國泰說(shuō)。
案例中的“功臣”飛翼公司，是截至目前，全球首家，也是唯一一家可生產(chǎn)礦山充填開(kāi)采五大核心裝備，并掌握了成套設備與技術(shù)的企業(yè)。公司先后開(kāi)發(fā)出了大型充填工業(yè)泵、深錐膏體濃密機等一批技術(shù)達國際先進(jìn)水平的核心高端裝備，除整體性能媲美國外同類(lèi)產(chǎn)品外，部分性能甚至超過(guò)了國際先進(jìn)水平。公司董事長(cháng)張澤武介紹，他們擁有全國唯一的“充填裝備工程技術(shù)研究中心”、全國最大尾礦濃密實(shí)驗室和環(huán)管泵送實(shí)驗中心、業(yè)內最大充填試驗室。在與中南大學(xué)、北京科技大學(xué)等20多家高校、科研院所的產(chǎn)學(xué)研合作下，他們首創(chuàng )了包括尾礦濃密系統、膏體制備系統、泵送系統、管道輸送系統、中央集成控制系統在內的膏體充填成套技術(shù)及工藝。相比傳統項目設計，這一成套設備和方案，可從源頭徹底解決各子系統間不相匹配的問(wèn)題，大大降低膏體輸送堵管風(fēng)險，縮短建設周期3—4個(gè)月。在這一領(lǐng)域，公司現已擁有58項發(fā)明專(zhuān)利。
沒(méi)有膏體充填 就談不上真正的綠色礦山
在中國工程院院士古德生等專(zhuān)家眼中，沒(méi)有充填采礦最前沿的膏體充填技術(shù)，就談不上真正的綠色礦山建設。他告訴記者，綠色礦山，是指不能造成生態(tài)環(huán)境污染，能實(shí)現礦區復墾，開(kāi)采后可恢復礦區原貌的礦山。
“能做到這一點(diǎn)的，只有膏體充填開(kāi)采。”
古德生也很感觸這種技術(shù)和裝備發(fā)展帶來(lái)的采礦方法變革。“我很早就來(lái)到云南參與礦山開(kāi)采與建設。云南很多老礦山遺留了品位較高的礦柱，但為防止采空區塌陷而沒(méi)法回收。過(guò)去對有很多厚大礦體，只能采用分層充填采礦法開(kāi)采?，F在有了全尾砂膏體充填技術(shù)，和可實(shí)現這種技術(shù)的裝備后，就能采用新的深孔大量采礦法，大幅提高采出率，還安全、環(huán)保。這種技術(shù)對1000米以下的深部采礦，意義更重大。”
“技術(shù)控”吳愛(ài)祥解析，膏體充填與傳統充填的本質(zhì)區別是“水”。傳統充填“水”多，制備的充填物濃度低?，F在高濃度膏體充填，“水”恰到好處。沒(méi)有多余的“水”，充填物中含有的重金屬元素，就不會(huì )滲入土地、更不會(huì )造成尾礦庫垮塌。這種技術(shù)通俗的說(shuō)，就是可以達到充填物的不分層、不離析、不脫水。沒(méi)有“水”，充填強度指標也遠高于傳統低濃度充填。
膏體充填 全球最先進(jìn)的充填技術(shù)
據介紹，起源于德國的膏體充填是全球最先進(jìn)的充填技術(shù)，國外20年前就已經(jīng)開(kāi)始了研究。我國對這一技術(shù)的研究始于近10年。隨著(zhù)國產(chǎn)裝備的興起，這一領(lǐng)域得以迅速發(fā)展。“只有膏體充填，才能讓礦山開(kāi)采真正安全與環(huán)保。傳統低濃度充填，主要是把尾砂中的粗顆粒用來(lái)充填，細顆粒仍堆在尾礦庫。實(shí)際上，把細顆粒留在尾礦庫很危險，大大影響了尾礦庫的穩定致密性。而膏體充填技術(shù)恰好需要將粗細顆?；旌显谝黄鹄?，真正實(shí)現變廢為寶和零排放。”吳愛(ài)祥說(shuō)。
發(fā)展膏體充填開(kāi)采，建設綠色礦山，讓院士、專(zhuān)家最有阻礙的，還是人們思想和觀(guān)念。他們呼吁，國家有關(guān)部門(mén)，及社會(huì )大眾，能廣泛關(guān)注和深入了解這種最先進(jìn)的開(kāi)采方法。“要知道，礦產(chǎn)開(kāi)采是工業(yè)發(fā)展的‘糧食’。但采礦必然會(huì )破壞環(huán)境，我們亟須尋求并使用能彌補這一破壞的開(kāi)采模式。也只有膏體充填，才可以完全解決環(huán)保、安全、資源開(kāi)采浪費、尾礦庫和煤矸石堆放占用大量土地、采空區塌陷等問(wèn)題。”古德生、吳愛(ài)祥等專(zhuān)家均表示。
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