近年來，盡管我國已有一部分礦山企業(yè)采用了充填開采技術(shù)，但國產(chǎn)高性能充填成套裝備的推廣應(yīng)用卻步履蹣跚。在云南省的眾多采選企業(yè)中，目前僅有保山飛龍公司和金沙因民公司采用國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備，并建成投運(yùn)全尾砂高濃度膠結(jié)充填站。在這一過程中，這兩家企業(yè)都走了不少彎路

礦產(chǎn)資源十分豐富的云南省近年來采取多種積極措施，把解決尾礦的污染、安全處置、占地等難題，作為推進(jìn)礦業(yè)綠色發(fā)展的重要工作。礦區(qū)采選企業(yè)在加強(qiáng)尾礦庫建設(shè)和運(yùn)行管理的同時，陸續(xù)采用國內(nèi)外尾砂充填先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，力求從源頭減輕尾礦帶來的環(huán)境安全隱患。

日前，記者前往云南省保山市飛龍有色金屬有限公司(以下簡稱保山飛龍公司)和云南金沙礦業(yè)股份有限公司因民公司(以下簡稱金沙因民公司)礦區(qū)，對兩家企業(yè)采用國產(chǎn)全尾砂高濃度膠結(jié)充填技術(shù)的情況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。

國產(chǎn)充填開采技術(shù)好用嗎?

全尾砂高濃度膠結(jié)充填技術(shù)和成套裝備

占地面積小、投資運(yùn)行成本低

記者了解到，由于客觀條件所限，保山飛龍公司和金沙因民公司的選礦廠附近都缺乏新建尾礦庫的合適條件。近年來，為謀求生存和發(fā)展，兩家企業(yè)都逐漸把眼光聚焦到充填開采技術(shù)，希望能從中找到出路。

據(jù)介紹，在礦業(yè)開采不斷發(fā)展進(jìn)程中，以充填開采方式治理尾礦帶來的環(huán)境安全問題已被國內(nèi)外業(yè)界普遍認(rèn)同。目前相關(guān)技術(shù)也已成熟，位于湖南省寧鄉(xiāng)縣的飛翼股份有限公司(以下簡稱飛翼股份)在高性能充填成套裝備研發(fā)上更是實(shí)現(xiàn)突破，打破了充填裝備長期依賴國外進(jìn)口的局面。

保山飛龍公司總經(jīng)理助理史國彪告訴記者，以前也了解過充填開采技術(shù)，云南省也有一些采選企業(yè)花巨資從國外購買使用此類技術(shù)設(shè)備。然而因進(jìn)口設(shè)備價格昂貴、工藝復(fù)雜、維修與更換零部件等不方便，一定程度上會增加開采成本，影響公司決策。“直到2014年上半年，在充分考察后才下決心購進(jìn)國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備。”他說。

史國彪給記者算了一筆賬，就算找到新建核桃坪鉛鋅礦尾礦庫的合適地址，也能通過嚴(yán)格審批，但在高額的征地和建設(shè)費(fèi)用情況下，保守估計(jì)僅建設(shè)費(fèi)用就需要3000萬元左右(不包括征地、維護(hù)等費(fèi)用)。而且尾礦庫的建設(shè)從選址、設(shè)計(jì)到建成投運(yùn)，周期較長。

“而采用飛翼股份的全尾砂高濃度膠結(jié)充填技術(shù)和成套裝備，在短時間內(nèi)建成設(shè)計(jì)規(guī)模為年處理干尾砂4萬立方米、年充填膠結(jié)尾砂(78%濃度的全尾砂漿料)7.58萬立方米的充填站，占地僅490平方米(原尾礦庫占地40939平方米)，工程建設(shè)投資824.41萬元。”史國彪說。

史國彪還介紹說，為確保充填工作順利開展，保山飛龍公司抽調(diào)12名職工組建隊(duì)伍，由飛翼股份負(fù)責(zé)進(jìn)行操作培訓(xùn)。保山飛龍公司尾礦充填站自今年9月12日建成試運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每天充填尾砂約350 立方米。經(jīng)測算，以前采用尾礦庫干堆處理尾砂，成本在20元/噸左右，現(xiàn)在采用膠結(jié)充填技術(shù)處理尾砂，估算成本在13元/立方米~15元/立方米。

記者從保山飛龍公司提供的一份資料里了解到，核桃坪鉛鋅礦井下有大量的采空區(qū)可以進(jìn)行回填處理，僅在27-45勘探線2053米至2152米水平之間，包括報廢坑道和采空區(qū)大約有1.8萬立方米暴露空間，按每年輸送3萬立方米尾砂干量的充填能力計(jì)算，可以充填6年時間。

史國彪說，自從充填站建成投運(yùn)后，公司在環(huán)境安全問題上有了更加可靠的保障，還得到政府環(huán)保部門的大力支持。

保山市環(huán)保局副局長薛眾說，為給未來選廠尾礦處置提供示范，保山飛龍公司深化鉛鋅尾礦治理工程實(shí)施方案已被列為國家規(guī)劃重金屬污染治理項(xiàng)目，申請國家資金400萬元。

避免二次污染最關(guān)鍵

設(shè)計(jì)時充分考慮企業(yè)實(shí)際情況并制定優(yōu)化方案

可實(shí)現(xiàn)采選企業(yè)尾砂和廢水大幅削減

同樣采用飛翼股份的全尾砂高濃度膠結(jié)充填技術(shù)和成套裝備建成的金沙因民公司充填站，規(guī)模更大，投資更多，受用地作業(yè)面小的限制建設(shè)難度更大，但同樣運(yùn)行情況良好。

據(jù)了解，金沙因民公司充填站投資2345.5萬元，項(xiàng)目占地1000平方米，處理規(guī)模為日最大處理尾砂2500噸，充填距離2公里~3公里。

金沙因民公司副總經(jīng)理錢貴華說，為解決尾礦問題，公司也是兩年前就對國內(nèi)外充填技術(shù)進(jìn)行考察，反復(fù)比較，最終也選擇了飛翼股份的技術(shù)和成套裝備。考慮到公司的礦山投入生產(chǎn)運(yùn)行時間長、尾礦中細(xì)尾砂占比高、尾礦日處理量大和輸送距離遠(yuǎn)、充填管路鋪設(shè)難度大、充填系統(tǒng)建設(shè)場地狹小等實(shí)際情況，飛翼股份在進(jìn)行充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，充分考慮這些因素并制定優(yōu)化方案。

據(jù)悉，金沙因民公司充填站今年7月開始動工，10月初建成投運(yùn)的一期工程已投入1800萬元，二期基礎(chǔ)工程已經(jīng)完成。經(jīng)測算，與引進(jìn)國外設(shè)備相比，采用飛翼股份的技術(shù)和成套裝備建設(shè)的充填站，可節(jié)約投資成本1000萬元左右。

此外，金沙因民公司尾砂充填項(xiàng)目不僅占地面積小，而且由于縮短了運(yùn)輸距離，尾砂充填比干堆降低成本約16.75元/噸，這在一定程度上降低了項(xiàng)目運(yùn)營成本。

采訪中，記者和環(huán)保部門人員都很關(guān)注充填開采是否存在二次污染的問題。對此，飛翼股份相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，礦山充填系統(tǒng)是將地面全尾砂充填進(jìn)井下采空區(qū)處理的開采方法，對于金屬礦山全尾砂充填，不會造成二次污染。

他解釋說，在處置固廢上，全尾砂通過充填進(jìn)入井下采空區(qū)，避免了全尾砂地面堆積和向尾礦庫排放，避免其污染地表水;通過添加水泥等膠結(jié)材料使充填至井下采空區(qū)的全尾砂料漿基本不泌水、不離析、不沉降，凝固后具有一定強(qiáng)度，不僅起到支撐作用，還使全尾砂中重金屬有毒有害物質(zhì)以固態(tài)形式凝結(jié)在充填體中，膠結(jié)封存于采空區(qū)，具有不遷移、不離析特性。

“根據(jù)不同的全尾砂特性，添加外加劑處理全尾砂中易溶于水的重金屬有毒害離子，使全尾砂充填料漿具有無毒、無害的特性，降低了全尾砂對土壤、地表水、地下水及井下環(huán)境的污染。”他說。

對廢水治理上，全尾砂高濃度充填采用深錐膏體濃密機(jī)作為濃縮設(shè)備，經(jīng)濃縮后溢流水含固率在300ppm以下，能返回選廠繼續(xù)使用，從而實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)使用零排放效果，能有效減小選廠廢水對礦山環(huán)境的影響及污染。

在預(yù)防大氣污染上，通過全尾砂高濃度充填，超細(xì)顆粒尾砂輸送至井下凝固，避免地面揚(yáng)塵帶來的大氣環(huán)境污染。

據(jù)飛翼股份董事長助理崔喜文介紹，公司經(jīng)過數(shù)年的研究與創(chuàng)新，形成了以“攪拌系統(tǒng)、制備系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、管道輸送系統(tǒng)、中央集成控制系統(tǒng)”為核心的全尾砂高濃度膠結(jié)充填技術(shù)與成套環(huán)保裝備。目前，飛翼股份的技術(shù)與成套環(huán)保裝備已在山西、安徽、四川、山東、廣東、云南等地完成70多個礦山充填系統(tǒng)建設(shè)。還有河北、新疆、內(nèi)蒙古等多個礦山充填系統(tǒng)正在建設(shè)中，即將投入運(yùn)營。

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傳統(tǒng)處置面臨資金、征地、技術(shù)、運(yùn)維、環(huán)境安全監(jiān)管等多重壓力

云南省礦業(yè)采選源遠(yuǎn)流長，為推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到了十分重要的作用。然而，采選企業(yè)在長期生產(chǎn)過程中留下的大量尾礦，不僅占用礦區(qū)土地，影響周邊居民生產(chǎn)生活，而且也給區(qū)域和流域生態(tài)環(huán)境帶來安全隱患。

近年來發(fā)生的多起尾礦污染事件，都對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成極大影響，成為社會各界高度關(guān)注的一大熱點(diǎn)。當(dāng)前，如何處理好尾礦問題，已成為影響采選企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

位于保山市隆陽區(qū)瓦窯鄉(xiāng)的核桃坪礦區(qū)，開采歷史較長，古人曾在這里采冶銅礦，留下爐渣數(shù)千噸。

在沿著一條叫白沖河的河流岸邊前往核桃坪礦區(qū)的蜿蜒山路上，保山市環(huán)保局法規(guī)宣教信息科科長李成忠告訴記者，眼前這條清澈的河流，曾經(jīng)因附近礦區(qū)尾礦無序排放受到嚴(yán)重污染。

核桃坪鉛鋅礦是保山飛龍公司下屬的礦山企業(yè)，礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有3座選礦廠，年生產(chǎn)能力9萬噸，年排放干尾礦3.6萬立方米左右。

據(jù)保山飛龍公司總經(jīng)理助理史國彪介紹，公司選廠入選原礦為鉛鋅銅伴生礦，尾礦經(jīng)多道浮選流程后進(jìn)入尾礦脫水車間，經(jīng)濃縮機(jī)濃縮、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)過濾后，將濾干尾礦送至地表尾礦庫干堆。

核桃坪鉛鋅礦廠區(qū)山高坡陡、溝深林密，因受地形限制選址困難，尾礦庫建在離礦山辦公生活區(qū)上方不足500米的白沖河邊，2008年3月年建成并投入運(yùn)行。據(jù)介紹，考慮到尾礦庫的安全性，建設(shè)尾礦庫時，把原本靠山流淌的白沖河改道在了尾礦庫的另一邊。

記者看到，這座安全運(yùn)行標(biāo)識牌顯示總庫容為34.6萬立方米、總壩高28米的尾礦庫已基本堆滿。史國彪說，近兩年來，公司一直在想辦法重新選址建設(shè)尾礦庫，但都沒有成功。按照環(huán)保和安監(jiān)部門的相關(guān)要求，這座尾礦庫今年必須閉庫。如果不想其他辦法解決尾礦問題，礦區(qū)生產(chǎn)將無法繼續(xù)。

地處昆明市東川區(qū)的東川礦山，銅礦資源豐富。直到2007年9月，東川礦山才開始建設(shè)第一座尾礦庫。近幾年來，雖然東川區(qū)投入巨資建設(shè)尾礦庫，并采取強(qiáng)力措施加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管，相關(guān)企業(yè)也主動出資出力積極參與，但是很難從根本上解決問題，尾礦帶來的環(huán)境安全問題一直是東川區(qū)未能逾越的一大難關(guān)。

位于東川區(qū)因民鎮(zhèn)的金沙因民公司，主要從事銅鐵礦采選，年生產(chǎn)精礦含銅4000噸。2008年以來，公司建成投運(yùn)庫容量為226萬立方米的尾礦庫，逐步健全完善《尾礦庫管理規(guī)定》、《尾礦庫專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》等制度和預(yù)案并嚴(yán)格落實(shí)，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境逐步改善。

盡管如此，因尾礦存量較大、增量不斷，金沙因民公司沒能避免因尾礦庫一期庫滿被迫停產(chǎn)。受地理環(huán)境限制，在對尾礦庫二期建設(shè)問題上，公司相關(guān)負(fù)責(zé)人也是傷透了腦筋。

金沙因民公司副總經(jīng)理錢貴華不無感慨地對記者說：“在礦業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷、環(huán)境安全要求越來越高的情況下，繼續(xù)建尾礦庫處理尾礦，面臨資金、征地、技術(shù)、運(yùn)維、環(huán)境安全監(jiān)管等多重壓力。要解決正常生產(chǎn)中大量尾礦的排放問題，必須另謀新路。”