1长春黄金设计院有限公司 2甘肃中国黄金集团李子金矿
摘要：利用国内xx金矿选矿厂尾矿，生产蒸压标砖，即节省了尾矿坝的建设投资，又保护了环境，实现了资源综合利用。以选矿厂规模450t/d为例，利用其尾矿制蒸压标砖，年产5000万蒸压标砖、300万块加砌块砖，消耗尾矿量14.85-15万吨，基本上处理了450t/d,选厂的尾矿，同时每年为企业创造1000多万元纯利润，取得了较好的经济效益。
关键词：绿色矿山;利用浮选尾矿；蒸压标砖；减少了尾矿投资及对环境的污染;节能减排;资源综合利用;较好的经济效益。
1，前言
在金属矿山选矿工艺生产中，建设一个尾矿库需要大量的投资，是全矿山基建投资的1/5到1/4，而且生产运营中尾矿砂污染环境，特别刮风的天气，干燥的尾矿砂随风飘流，漫天粉尘，达不到绿色矿山的标准。利用废弃的尾矿砂制造的蒸压标砖，完全能够满足国家建材标准，强度在MU20以上，这将“化害为利，变废为宝”造福于人类，即节省了尾矿坝的建设投资，又减少了尾矿砂对环境的污染，实现了节能减排、资源综合利用、环境友好型的绿色矿山。
实践证明，用蒸压标砖工艺处理浮选尾矿渣，投资少，见效快，易管理，好操作，不仅可为矿山创造年1500多万元的纯利润，而且可提供40多人的就业岗位，具有良好的社会效益,环保效益,经济效益。
2，生产蒸压标砖国家相关扶持政策
2.1《关于加快墙体材料革新的推广节能建筑的意见和通知》国务院（92年66号文），将蒸压砖项目列归利废产品。
2.2财政部、国家税务总局关于企业所得税若干优惠政策的通知（财税字94年001号）中，蒸压砖与加气混凝土砌块享受税收优惠政策。
2.3国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知（国发办2005年33号）。
2.4 财政部、国家税务总局《关于对部分资源综合利用产品免征增值税的通知》（财税字95年44号）。
2.5《建设部等部门关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》（建住房99年295号）将实心粘土砖列归淘汰产品。
3，蒸压标砖试验成果及结论
3.1试验中所用的选厂尾矿砂主要化学成分。
试验中所用选厂尾矿砂主要化学成分见表1
表1
成分 原料 | SiO2 （%） | Al2O3 （%） | CaO （%） | Fe2O3 （%） | MgO （%） | Loss （%） |
尾矿 | 58.18 | 9.85 | 7.24 | 7.02 | 4.73 | 9.75 |
3.2 蒸压标砖试验成果
所制蒸压标砖：规格240×115×53mm，一快标砖质量2.7kg，成份为：尾矿、粗砂、水泥，配比为70：20：10。尾矿利用比例大，占70%多，试验的粗砂用井下矿渣代替，破碎到7.5毫米以下。经测试，抗压强度、抗折强度均达到国家规定的标准，产品性能优良。所制蒸压标砖的抗压强度大于国标15MPa，最高可达33.5MPa；抗折强度大于2MPa，最高可达6.9MPa，可用于建筑的承重墙、基础、下水道、保坎、护坡、园林建筑、道路等方面。标砖外型美观，尺寸精确，可砌成清水墙，不必抹面，作外墙装饰。另外，还具有蓄热能力强、隔音和生物性能好等物理特性。尾矿渣放射性核素限量检验符合国际规定的标准。试验蒸压标砖出釜后，砖表面平整无裂纹，14天后测其强度，达到国家标准，强度均达到MU20以上，折压比0.20以上，强度较高。完全能够满足国家建材标准要求。
4，蒸压标砖的生产应用
4.1蒸压标砖主要原料为尾矿化学分析及尾矿粒度组成
4.1.1废弃尾矿矿渣河砂混合样化学分析
选厂尾矿样化学分析见表2
表2
样品名称 | SiO2 | Fe2O3 | AI2O3 | CaO | MgO | Loss | 合计 |
尾矿混合样（%） | 52-63 | 4.3-9.6 | 11.8-13.7 | 6.4-7.9 | 2.6-4.3 | 6.7-9.2 | 95-96 |
矿石渣混合样（%） | 52.72 | 9.61 | 10.52 | 8.44 | 6.06 | 9.58 | 96.93 |
河砂 | 75.38 | 2.88 | 13.35 | 2.36 | 1.45 | 2.98 | 98.40 |
注：尾矿粉过0.045方孔筛，筛余57.33%-80.67范围内，细度可行，基本符合蒸压砖原料标准；混合矿石废渣（废石）破碎后7.5毫米可作骨料，掺用量不超过20-25%；或者河砂，符合蒸压砖骨料标准。
4.1.2 废石渣混合样尾矿矿物组成
1） 矿石渣混合样化学成分分析 表3
表 3
样品名称 | SiO2 | Fe2O3 | AI2O3 | CaO | MgO | Loss | 合计 |
矿石废渣 | 46.71-65.67 | 6.7-12.49 | 12.05-14.83 | 3.3-11.81 | 2.43-9.46 | 4.48-10.48 | 98.15 |
2）尾矿坝废渣混合尾矿样矿物组成
矿样分析表 表4
表4
样品名称 | SiO2 | Fe2O3 | AI2O3 | CaO | MgO | Loss | 合计 |
干堆场 | 51.57 | 10.12 | 12.19 | 7.75 | 7.74 | 8.70 | 98.07 |
尾矿湿库 | 58.18 | 5.74 | 10.99 | 8.42 | 4.42 | 8.48 | 96.23 |
河砂 | 80.22 | 2.88 | 11.59 | 1.35 | 1.21 | 0.73 | 97.98 |
3）蒸压标砖主要原料的尾矿粒度组成
浮选尾矿粒度组成 表5
粒级（目） | +100 | -100～+140 | -140～+200 | -200 |
质量（g） | 152 | 106 | 34 | 306 |
产率（%） | 25.42 | 17.73 | 5.68 | 51.17 |
含金量（g） | | | | |
4.1.3蒸压标砖生产工艺流程试验
5、蒸压标砖主要设备
年产5000万块尾矿渣蒸压砖主要设备
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 三斗配料系统 | 有效容积：3×7m³ 计量秤 三台 皮带输喂料机 三台 总功率： 2.22kw | 套 | 1 | 含振动筛 |
2 | 皮带输送机（一） | 型号： B800×36000 带速： 1.25m/s 角度： 21° 功率： 11kw | 台 | 1 | |
3 | 缓冲料仓 | 有效容积：3.0m³ 骨料卸料门 | 台 | 1 | |
4 | 水泥仓 | Φ4×（8.0＋3.2）m 有效容积 ：120 m³ 破拱料斗： 300型 电机功率： 0.25×2 kw 手动蝶阀型号：Φ300 | 台 | 2 | |
5 | 除尘器 | HMC48B 风机功率：3kw | 台 | 3 | |
6 | 螺旋给料机 | SN219螺旋输送机 输送能力 110 m3/h 输送长度 7000mm 输送角度 33° 电机功率 7.5 kw | 台 | 2 | |
7 | 水泥计量秤斗 | 有效容积 0.8 m3 最大称量值 700 kg 配DN300气动衬胶蝶阀 配振打电机:0.25kw | 台 | 1 | |
8 | 水计量秤斗 | 有效容积 0.8 m3 最大称量值 700 kg 配DN100气动衬胶蝶阀 管道泵 0.75kw | 台 | 1 | |
9 | 立式紊流搅拌机 | LJ30B搅拌机 出料容积 3.0 m3 搅拌机总功率133.6 kw | 台 | 1 | |
10 | 皮带输送机（二） | 带宽 800 mm 输送长度 6.5 m 输送能力 198 m3/h 电机功率 5.5 kw | 台 | 1 | |
11 | 皮带输送机（三） | 带宽 800 mm 输送长度 37 m 输送能力 198 m3/h 电机功率 11kw | 台 | 1 | |
12 | 过度料仓 | 16m3 带皮带喂料机 | 台 | 1 | |
13 | 皮带输送机（四） | 带宽 800 mm 输送长度 12m 输送能力 198 m3/h 电机功率 5.5 kw | 台 | 1 | |
14 | 连续搅拌机 | SJ7500×3500 功率： 37kw | 台 | 1 | |
15 | 皮带输送机（五） | 带宽 800 mm 输送长度 28.5m 输送能力 198 m3/h 电机功率 11 kw | 台 | 1 | |
16 | 除铁器 | 型号：RCY800 | 台 | 2 | |
17 | 皮带输送机（六） | 带宽 800 mm 输送长度 23 m 输送能力 198 m3/h 电机功率 7.5kw | 台 | 1 | |
18 | 成品料仓 | 容积 3 m³ 振打电机： 0.25kw | 台 | 1 | |
19 | 蒸压小车 | 1140×1280×298 | 辆 | 130 | |
20 | 载重摆渡车 | BC650A摆渡车 电机功率 4.1 kw | 台 | 1 | |
21 | 小车转盘 | Φ1300 | 台 | 9 | |
22 | PLC控制系统 | | 套 | 1 | |
23 | 安装调试 | | 项 | 1 | 设备清单内所有设备 |
24 | 电器部分 | | 套 | 1 | 配电室内及设备电器控制 |
25 | 设备电缆 | | 套 | 1 | 配电室以下及电缆辅材 |
26 | 非标材料 | | 套 | 1 | 所有设备所需平台、爬梯、护栏、拢料斗及接料口 |
27 | 轻轨、水气管道材料 | | 套 | 1 | 及其辅材 |
28 | 空压机、干燥机 | | 台 | 1 | |
29 | 储气罐 | | 台 | 2 | |
30 | 冷却塔 | 150 m3/h | | 1 | |
31 | 水环式真空泵 | | 台 | 1 | |
32 | 液压砖机 | HF1100C | 套 | 1 | |
33 | 蒸养釜 | φ2.5×31.5 | 条 | 3 | |
34 | 6T锅炉 | | 套 | 1 | 含除尘及水处理整套 |
35 | 化验室设备 | | 套 | 1 | 一套 |
6，尾矿制砖成本与效益
如果每年生产标砖：240×115×53的蒸压标砖3000万块，块砖售价0.38元，综合成本0.31元，年产值1140万元，利润210万元；另外生产600×300×200的加砌块280万块，加砌块售价7.90元，综合成本3.901元，年产值2212万元，利润1120万元。年总利润1330万元，经济效益是良好的。
生产蒸压标砖的优点
7.1矿业领域内的尾矿和废石，给蒸压砖的研发与生产提供了充足的原料。建筑实践证明，蒸压标砖具有许多优良性能：
7.2蒸压标砖材料来源广泛，可以大量利用矿山尾矿砂和废石，有的企业甚至是百分八十以上用尾矿砂和废石做制蒸压标砖的原料。
7.3生产过程不污染环境，和烧结粘土砖比，其生产过程排出的SO2量少3.13 mg/m3—5.25mg/m3, CO2温室气体量少107.5 mg/m3—204.6mg/m3。
7.4产品性能优良，据试验测定的该尾矿砂所制蒸压标砖的抗压强度大于15MPa，最高可达33.5MPa,抗折强度大于2MPa，最高可达6.9MPa,可用于承重墙、基础、下水道、保坎、护坡、公园景观等建筑部位。外型美观，尺寸精确，可砌成清水墙，不必抹面，作外墙装饰。此外，还具有蓄热能力强、隔音和生物性能好等物理特性。
7.5具有优良的节土节能性能：尾矿砂砖无需挖土毁地，不破坏生态环境。
7.6尾矿砂蒸压标砖与其它墙材相比较，具有许多优势，像利废不浪费粘土，可以成为农村地区粘土砖的替代品。
7.7生产尾矿砂标砖场区占地面积少，利用率高，不受气候条件限制，无故障时一天可24小时生产。
8，尾矿蒸压标砖项目投资预算
5000万块/年尾矿蒸压标砖项目投资预算表
单位：万元
序号 | 工程或费用名称 | 建筑工程费用 | 设备购置费用 | 安装工程费 | 其他费用 | 合计 （万元） | 比例% | 备注 |
1 | 工程费用 | 422.03 | 1405.4 | 140 | 228.5 | 756.63 | | |
2 | 工程其他费用 | 46.1 | | | | 46.1 | | |
3 | 预备费 | 30 | | | | 30 | | |
4 | 项目建设资产总投资 | 528.13 | 1405.4 | 140 | 228.5 | 2302.03 | | |
9，结论
以矿山固体废弃尾矿砂为主原料，生产蒸压标砖，工艺简单、项目投资少、可取代以黏土砖类墙体砌筑材料。不但节省尾矿坝的征地征林建设费用，而且实现了尾矿处理零费用。蒸压标砖，市场空间广阔，生产成本低廉、利润高，符合国家绿色矿山建设的要求，符合资源节约型、环境友好型、循环经济发展型的国家墙改政策，为彻底取缔粘土砖、保护国土资源起到积极的作用。为今后矿山企业实现绿水青山的发展创造了良好条件。该方法可为同类矿山处理回收尾矿所借鉴。
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作者：谷丽 13xxxxx xxxx 长春黄金设计院有限公司 高级工程师， 籍贯吉林省长春市。
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