谭俊伦
(云南金鼎锌业有限公司,云南 怒江 671400)
受历史原因影响,我国铅锌工业采矿领域相较于发达国家仍存在着一定差距,这种差距主要体现在采矿设备、设备制造能力、生产技术等方面,而为了尽可能缩短这种差距、实现对发达国家的反超,正是本文围绕我国铅锌工业采矿技术发展现状开展具体研究的原因所在。
随着科学技术的快速发展,近年来我国铅锌工业采矿技术领域实现了较为长足的进步,因此本文选择了拥有世界知名特富铅锌矿床的S铅锌矿作为研究对象,希望通能够过对该铅锌矿近年来在采矿技术领域取得的发展成果,展示我国铅锌工业采矿技术发展现状。
S铅锌矿的深部矿体开采条件可以概括为集“水,深,碎,难”于一体,由于该矿深部开采矿体埋藏深度达1600m,因此S铅锌矿建立了深1526m的竖井用于开采,较高的井下安全生产条件维持难度、较为复杂的水文地质条件、较差的矿岩稳定性均属于该铅锌矿面临的开采难题。
广泛应用于我国铅锌矿的VCR采矿法、阶段空场嗣后充填采矿法无法较好满足S铅锌矿安全生产需要,S铅锌矿现阶段使用的膏体充填系统便属于该研究所取得的成果,密闭干式水泥添加、深锥浓密制浆、超长距离膏体自流输送属于其中的关键技术,具体的技术应用分为以下两方面:①机械化盘区上向进路充填法采矿。对于S铅锌矿存在的时空变化快、矿体复杂多变情况,在胶结充填体底板、胶结充填体两帮支持下,可顺利开展一步骤与二步骤回采,图1为该充填采矿技术示意图,该技术较为适用于中等稳固及以上的矿石。②机械化盘区下向进路充填法采矿。在胶结充填体顶板、胶结充填体巷道顶板和两帮支持下,可顺利开展一步骤与二步骤回采,具体采矿作业需要得到液压凿岩台车、螺杆压缩机等先进机械设备的支持[1]。
图1 机械化盘区上向进路充填采矿法
据笔者调查得知,S铅锌矿采矿回采率高达98.95%,耗电、耗水分别为2.68kg标准煤/t矿、0.02t/t矿,相关指标远远高出我国2015年发布的《铅锌行业规范条件(2015)》,结合近年来国内外铅锌工业采矿技术的发展情况不难发现,S铅锌矿应用的安全高效采矿技术具备较高的学习、借鉴价值。
为解决S铅锌矿面临的选矿问题,我国多家知名科研院所开展了大量研究,最终形成了S铅锌矿特有的清洁高效选矿技术,该技术在S铅锌矿2000t/d选矿厂的工艺流程中有着较为直观展现。在磨矿、混合粗精矿再磨、异步选锌、锌硫分离、氧化铅硫化电位控制浮选、氧化锌硫化电位控制浮选等流程支持下,可最终将原矿转化为硫化铅精矿、硫化锌精矿、氧化铅精矿、氧化锌精矿、尾矿,这一过程需要得到乙基黄药、乙硫氮、丁基黄药、石灰、硫酸铜、十八胺、硫化钠、硫酸锌等清洁高效药剂的支持,细碎设备、水力旋流器、高效浓密机、高效浓密机等设备也在其中发挥着关键性作用,S铅锌矿的金属回收率因此达到了国际先进水平[2]。
结合S铅锌矿复杂难选氧硫混合矿的清洁高效选矿技术不难发现,清洁、简单、高效的选矿技术已经成为我国铅锌工业发展的重要组成部分,S铅锌矿实现的资源综合利用效益最大化也具备较高借鉴价值。
铅锌矿的开采会不可避免的产生废弃物,选矿废水、除尘废气、采矿废石、选矿尾砂均属于其中的废弃物代表。
在传统的铅锌矿开采中,直接将开采中产生的处理新生污泥、选矿废水、膏体制备溢流水排入尾矿库情况极为常见,这种情况往往会催生一系列污染、资源浪费问题,而在S铅锌矿废弃物处理及资源化利用工艺支持下,该工艺能够通过与采矿方法、选矿方法互补实现资源化利用的清洁生产,这自然大大降低了废弃物带来的环境污染,并进一步提升了矿产资源的利用效率[3]。
为了较好处理铅锌矿开采中产生的废渣,S铅锌矿建立了膏体-废石联合充填采矿法,该方法实现了废渣在矿产开采中的应用,通过膏体制备充填利用、废石直接回填采空区,S铅锌矿基本上实现了采矿废石、选矿尾砂的零排放,而为了进一步实现选矿废水的零排放,S铅锌矿还建立了水处理系统进行铅锌矿生产废水处理,在“pH值调节→混凝沉淀→活性炭吸附→臭氧氧化”流程支持下,S铅锌矿生产废水可用于厂区绿化,由此可见S铅锌矿在废物综合利用领域具备的优势。
随着科技攻关、技术创新,我国铅锌工业采矿技术已逐步接近国际先进水平,这种进步主要体现在铅锌矿综合利用率、废弃物利用等方面,而为了保证我国铅锌工业长期可持续发展,本文提出了如下建议。
(1)提升铅锌工业价值网集中度。我国现阶段铅锌工业价值网企业存在集中密度较低现状,这种现状的出现与行业进入壁垒低、缺乏专业的兼并重组机制存在较为紧密联系,只有我国真正形成具备比较强国际竞争力的典型铅锌工业企业,我国铅锌工业长期可持续发展、参与海外铅锌矿资源开发诉求的实现才能够真正奠定较为坚实基础。
(2)防范铅锌工业逆向演化。市场经济中存在着大量风险和陷阱,而为了防范铅锌工业逆向演化,本文建议结合耗散结构建立铅锌企业共生联盟系统,同时防范该系统逆向高碳演化,采用外界可控参数、利用系统内部涨落、降低系统总嫡均可较好实现该目标,由此将铅锌工业价值网跃迁到新的有序状态,我国铅锌工业的发展将真正由量变转向质变。
(3)提升铅锌工业发展鲁棒性。为避免铅锌工业价值网脆弱性的扩散,必须设法提升铅锌工业发展鲁棒性,这种鲁棒性的提升必须围绕思想认识、体系建立、合作博弈三方面实现。此外,打造低碳铅锌工业、实现铅锌工业的低碳可持续发展、限期淘汰落后产能也将为铅锌工业发展鲁棒性提升提供支持。
综上所述,我国铅锌工业采矿技术近年来取得了较为不俗的发展成果。而在此基础上,本文涉及的提升铅锌工业价值网集中度、防范铅锌工业逆向演化、提升铅锌工业发展鲁棒性等相关建议,则从战略性角度为我国铅锌工业发展提供了支持。因此,在铅锌工业相关的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥不俗的参考作用。
[1]胡建钊.分段空场胶结充填采矿法在某铅锌矿应用的可行性分析[J].黄金,2017,38(04):35-39.
[2]杨波,张鸿键,唐攀科.花垣县铅锌矿采矿用地时空变化特征及其驱动力分析[J].矿产与地质,2017,31(01):179-186.
[3]敖顺福,崔茂金,石增龙.会泽铅锌矿资源综合利用技术的实践与应用[J].中国矿业,2016,25(11):102-106.