利用废弃浮选尾矿渣生产蒸压标砖的应用

谷 丽 牛海龙

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。

7. 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。

10

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。