表36 典型项目的投资与收益情况
总 投 资
| 5000万元
| 其中：设备投资
| 2000万元
|
运行费用
| 670万元/年
| 设备寿命
| 15年
|
综合利用效益
| 400万元/年
| 投资回收年限
| 6.5年
|
项目总投资5000万元，综合利用效益400万元/年。
年产值（年平均）： 20万m
3×245元/ m
3＝4900万元
成本合计：20万m
3×198.69元/ m
3＝3973.8万元
利润总额（年平均）：4900万-3973.8万＝926.2万元
蒸压加气混凝土砌块（砂加气）符合《蒸压加气混凝土砌块》（GB11968-2006）国家标准，生产工艺基本实现零污染。另外所生产的产品为国家鼓励发展的建材产品，具有较好的行业发展示范意义，与传统实心粘土砖相比，绿色环保、资源节约。
（1）节约用水：生产中实现废水的100%循环利用，完全消除外排污水，节约大量工业用水；
（2）节约土地：以废弃尾矿为原料生产蒸压加气混凝土砌块替代实心粘土砖，整个项目完全建成后年消耗尾矿56.7万t，不仅可减少尾矿堆放占用土地60余亩，还可以解决平铜建矿41年来的历史遗留问题（尾矿库已堆积尾矿400多万t）。
（3）防治污染：生产中消耗尾矿，同时实现废气、废物（产品边角料）100%回收利用，基本实现污染物零排放。
（4）保障安全：可以消除铜矿尾砂库的安全隐患。
5 应用效果及推广前景
该技术利用选矿废渣（粉末）、脱硫石膏等废弃物替代石英砂为主要原料，生产工艺技术国内领先。产品与传统建材产品相比，具有轻质高强、吸音隔音、防潮耐火、隔热保温、节能利废、抗压耐久、可加工性强等特点，在住宅使用中节能效果明显，是国内外广泛应用的新型节能墙体材料。该技术具有广阔的推广应用前景。
三十四、铁尾矿无尾化利用技术
1 技术名称：铁尾矿无尾化利用技术
2 技术适用范围：伴生钼、锌的铁尾矿提取钼、锌并生产建筑材料
3 技术简介
3.1基本原理
有些铁尾矿中含有一定量的钼、锌、石英、含铁铝的硅酸盐矿物、氧化铁矿物，由于这些矿物的可浮性不同、硬度不同、比重不同、磁性不同，选用合适的分级设备、磁选设备、固液分离设备、合适的絮凝药剂和浮选药剂及工艺，可富集分离其中的钼、锌、石英、石榴子石等，钼、锌作为精矿销售，粗颗粒的石英用做混凝土细骨料，细粒级的尾矿用于生产水泥、建筑砖等。
3.2工艺流程
该技术的工艺流程见图23。
图23 工艺流程
3.3关键技术
（1）钼、锌浮选工艺及药剂制度；（2）尾矿重选-磁选分选工艺及二次尾矿低耗输送工艺技术；（3）细粒尾矿生产水泥、建筑砖的工艺技术。
4 技术应用情况及典型项目
该技术应用于福建马坑铁矿综合回收项目，综合回收了钼、锌、石榴子石等，再选尾矿用于生产混凝土、水泥及建筑砖等，具有显著经济效益及环境和社会效益。本项目每年处理含钼、锌铁尾矿100万t，钼精矿回收直接经济效益1030万元；锌精矿回收直接经济效益110万元；石榴子石精矿回收经济效益1080万元，用于生产混凝土和水泥、建筑砖等经济效益220万元。该项目的投资与收益情况见表37。
表37 典型项目的投资与收益情况
总 投 资
| 2000万元
| 其中：设备投资
| 1700万元
|
运行费用
| 2600万元/年
| 设备寿命
| 15年
|
综合利用效益
| 2400万元/年
| 投资回收年限
| 1年
|
5 应用效果及推广前景
华东地区有众多含钼、锌的铁尾矿，采用该技术可以使尾矿中的有价组分得到充分回收，尾矿排量显著减少，产生的经济效益和环境效益明显，应用前景广阔。
三十五、浮选尾矿资源综合利用工程化应用技术
1 技术名称：浮选尾矿资源综合利用工程化应用技术
2 技术适用范围：黄金尾矿堆浸提金及堆浸后尾矿生产混凝土砌块与蒸压砖
3 技术简介
3.1基本原理
尾矿堆浸提金采用无制粒化学疏松法堆浸工艺进行尾矿堆浸，采用氰化物在有氧化剂的条件下，从含金物料中选择性地溶解金、银，使金、银及其它金属矿物与脉石分离。浸出液中含有的金吸附到载金炭中，采用解吸电解的方法回收金。加气混凝土是以硅质材料SiO
2和钙质材料CaO为主要原料，掺加发气剂，加水搅拌，由化学反应形成气孔，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成的多孔硅酸盐混凝土。
尾矿蒸压砖以尾矿砂为主要原料，掺加一定量骨料、固化剂，在适宜的机械压力、外加剂等外界因素作用下，实现初期“固化”。然后送到轮碾机里进行碾压，再送到压砖机内压制成砖坯，砖坯蒸压12小时后得到成品。
3.2工艺流程
该技术的工艺流程见图24。
图24 工艺流程图（略）
3.3关键技术
（1）无制粒化学疏松液体循环法尾矿堆浸技术。
（2）堆浸尾渣制加气混凝土砌块和蒸压砖技术。
4 技术应用情况及典型项目
利用尾矿生产的加气混凝土砌块和蒸压砖均达到国家标准，已经在当地建筑市场中广泛应用。该技术已经在山东金洲矿业集团尾矿利用分公司成功使用，项目的投资与收益情况见表38。
表38 典型项目的投资与收益情况
总 投 资
| 4300万元
| 其中：设备投资
| 1950万元
|
运行费用
| 1500万元/年
| 设备寿命
| 20年
|
综合利用效益
| 1100万元/年
| 投资回收年限
| 5年
|
山东金洲矿业集团2006年采选处理量为31.5万t，排出尾矿27.7万t。多元素含量分析表明，尾矿中金平均品位在0.25g/t左右，SiO
2含量在63%～75%，具有一定的回收利用价值。30多年来，金洲集团尾矿累积堆存量达300多万吨，占地500多亩，且每年新产生尾矿28万t，对周边环境安全造成很大影响，每年尾矿排渣、堆存、管理费用达200多万元。金洲矿业集团产生的尾矿，除5万t井下充填，其余全部用于生产加气混凝土砌块、蒸压砖、预搅拌砂浆等建筑产品，其中10万t品位高于0.26g/t的尾矿堆浸提金后，再用于制建材产品，提高选矿回收率1.3%。在生产过程中废渣、废水零排放，不存在二次污染。对生产中产生的余热充分利用。
两条建材产品生产线尾矿利用率达70%以上，年消纳尾矿23万t，减少尾矿占用土地10余亩，减少尾矿输送、堆存、管理费用120万元，达到保护环境、变废为宝的目的。年实现综合经济效益1100万元，实现经济和社会双重效益。
5 应用效果及推广前景
对黄金矿山品位大于0.25g/t的尾矿，可以采用尾矿无制粒堆浸提金后再用于加工生产加气混凝土砌块和蒸压砖等建材产品。全国金属矿山尾矿储量丰富，因此采用尾矿资源综合利用工程化应用技术，可在尾矿资源再利用方面开辟新的途径，值得推广。
三十六、尾矿综合利用处理设备及技术
1 技术名称：尾矿综合利用处理设备及技术
2 技术适用范围：有色金属、黑色金属、黄金及非金属尾矿
3 技术简介
3.1基本原理
（1）橡胶带式水平真空过滤机。将“烧结法”赤泥料浆直接给入过滤机进行赤泥分离与洗涤。处理好的滤饼排到赤泥堆场干堆放。滤布用热水和碱液再生循环使用。
（2）胶带过滤机在过滤氢氧化铝、盐泥、沸石、拟薄水铝石等物料方面应用成熟，效果较好。
（3）陶瓷真空过滤机主要有主机、陶瓷板、搅拌装置、清洗系统、真空系统和控制系统等组成。运用陶瓷的毛细现象，保证无真空损失的原理，在抽真空时，只让水通过，空气和矿物质颗粒无法通过，极大地降低了能耗和物料水分。
（4）HVPF全自动立式压滤机主要有主机、进料系统、高压循环水站、液压系统、高压风站、自动控制检测系统等组成。主机滤板上下叠置通过两组液压缸自动升降及压浆，滤布在滤板之间S型缠绕，在液压马达带动下环形运行，有辅助的滤布涨紧、纠偏、清洗，使设备结构紧凑，生产能力大，自动化程度高，滤饼含水率低。
HVPF全自动立式压滤机与传统压滤机技术相比具有以下特点：
1）生产能力大，自动化程度高。过滤、挤压、洗涤、二次挤压、风干、卸饼六个程序全部采用全自动控制，连续工作，同面积产能是板框式的6～13倍以上。
2）滤饼含水率低。由于最大挤压压力达到1.6 MPa，再经压缩空气风干，滤饼水份很低，在不考虑介质结晶水的情况下含水率＜10%，甚至可取消传统的干燥工序，节省大量的能源。
3）增加了洗涤工序，洗涤效果好。滤布正反面可交替过滤，有自洁再生性能。滤布为水平放置，滤饼的厚度均匀。
4）设备运行通过控制柜实行全自动控制，具有自诊断和自报警功能，同时具有独特的真空辅助系统。
HVPF全自动立式压滤机应用在尾矿综合利用上是首创，还具有如下优点：
1）增加安全性，降低投资成本。由筑坝式排放改为堆土场排放，库内无存水，避免了溃坝、漫坝、垮坝的事故发生。节省了排水斜槽及砌石透水坝，从而节省了投资，缩短了建设周期。
2）管理简单，易于操作。按规模大小进行专业设计，提供不同规格型号的系列产品，适用于各种粒度和浓度的尾矿浓缩干排。
3）排放方式多样化，既可围堰造田，又可回填塌陷区和露天采坑，实现资源开发和环境保护。
4）滤液可以直接回流选厂，节约用水。采用干排式排尾成本比筑坝湿式排尾节省70%，社会、经济效益显著。
3.2 工艺流程
（1）氧化铝赤泥综合处理工艺技术
图25 氧化铝赤泥综合处理工艺流程（略）
（2）尾矿综合处理
图26 尾矿综合处理工艺流程（略）
采用矿山排放的含大量水的尾矿经泵输送到旋流器分级，分级的高浓度粗粒经缓冲槽进入过滤机分离，稀的细颗粒进入浓密机经加药装置送入絮凝剂沉淀后再次进入过滤机过滤，过滤后的滤饼可直接干堆储存，浓密机的上清液和过滤机过滤的清液经过滤后回用。
3.3 关键技术
（1）TC型精密陶瓷真空过滤机的创新点及关键技术为：陶瓷过滤板为整版烧结的中空双面结构，通过添加研磨超精细造孔剂，高温烧制，抗压能力达到1.5Mpa。陶瓷毛细微孔可控制在0.2μm，过滤精度可到-450目，滤液含固量＜40ppm。分配头采用两片耐磨刚玉。二次加料可提高产量15%左右，清洗系统恒压供水，真空系统不需要高位安装，可进行零位自动排液。
（2）HVPF全自动立式压滤机创新点及关键技术为：滤板每层为多层式结构；过滤、挤压、洗涤、二次挤压、风干、卸饼六个程序全部采用全自动控制，连续工作，同面积产能是板框式的6～13倍以上；经压缩空气风干可得水分很低的滤饼，节省大量能源；增加了洗涤滤饼工序；具有高智能的全自动控制系统，具有自动诊断和自动报警功能。
4 技术应用情况及典型项目
胶带过滤机在过滤氢氧化铝、盐泥、沸石、拟薄水铝石等物料方面应用成熟；中铝某分公司将胶带式水平过滤机用于烧结法和拜尔法的洗涤赤泥过滤分离，应用效果较好。目前，同兴实业在烟台地区全力推进了尾矿综合利用项目，已经在河北、山西、陕西等铁矿、铅锌矿、铜矿、金矿等尾矿广泛应用。
5 应用效果及推广前景
随着国民经济发展及可持续发展战略的实施，高效节能的环保重大技术装备国产化已成为必然趋势。该公司生产的环保型过滤分离设备已取得中国环保认证证书，整机技术含量达到了国内、国际先进水平，共取得发明专利2项、适用型专利19项。实现了资源综合利用、节约能源和保护环境的目的。以年过滤100万t铁精矿分析，每年综合效益节电、节水、节投资可达2500多万元，并且减少占用土地，避免溃坝、漫坝、垮坝的事故发生。在矿山运营中无废气、废水、固体废弃物、噪声、粉尘和其它废弃物排放，具有显著的经济效益、社会效益、和环境效益。
三十七、金银尾矿砂综合利用技术
1 技术名称：金银尾矿砂综合利用技术
2 技术适用范围：金、银尾矿提取贵金属及尾矿生产加气混凝土砌块
3 技术简介
3.1基本原理
（1）尾砂提取有价组分原理：利用高压水枪冲稀尾矿砂，并由安装在特制船上的大功率砂泵抽取砂浆至选厂，根据尾砂浆的浓度高低及尾砂所含金属成分配制药水，选出有价组分。分离后的尾砂经分级机分离后用来生产新型建筑材料。
（2）生产蒸压砂加气混凝土砌块的基本原理：利用分离后的尾砂与石灰、水泥、脱硫石膏按一定比例搭配、搅拌后加入铝粉发气，经切割（浇注、预养）、蒸压养护生成新型墙体材料（蒸压砂加气会泥土砌块）。
3.2 工艺流程
（1）处理尾矿库尾砂提取组分工艺流程：用高压水枪＋特制沙船＋砂泵抽砂→搅拌桶搅拌→选厂提取组分并分离出不含金属的尾砂→搅拌桶搅拌→分级机分离水分、泥浆和尾砂→尾砂运到生产新型建筑材料工厂→生产蒸压砂加气混凝土砌块。
（2）生产蒸压砂加气混凝土砌块工艺流程：选矿尾砂＋水泥＋石灰＋脱硫石膏→浇注（＋铝粉）→发气预养→切割→蒸养→蒸压砂加气混凝土砌块
3.3 关键技术
（1）根据金属尾矿砂里的金属含量及砂浆浓度配好药剂提取组分；（2）提取组分后的尾砂制成新型建筑材料。
4 技术应用情况及典型项目
表39所示为浙江省东阳市罗山黄金开采有限公司尾矿库尾砂综合利用项目，年利用尾矿量10万t，综合利用效益达1000万元/年。
表39 典型项目的投资与收益情况
总 投 资
| 2000万元
| 其中：设备投资
| 1800万元
|
运行费用
| 500万元/年
| 设备寿命
| 10年
|
综合利用效益
| 1000万元/年
| 投资回收年限
| 5年
|
5 应用效果及推广前景
该技术先进，投资较少，回收快，有较高的经济和环境效益。尾砂经过处理，从中提取有价组分，其余的尾砂用于生产建筑用的新型墙砖。用尾砂为原料生产新型墙体材料技术已被浙江省建设科技推广中心列入浙江省建设科技成果推广项目[证书编号：浙建推广字（200995号）]。实现无尾砂排入尾矿库，消除尾矿库的安全隐患。整个生产过程，都在尾矿库内进行，不对外界造成污染，取得很好的社会、环境和经济效益，应用前景广阔。
Ⅲ 尾矿充填采空区
三十八、井下充填新型胶结材料
1 技术名称：井下充填新型胶结材料
2 技术适用范围：有色金属矿山采空区充填
3 技术简介
3.1基本原理
通过对本地区众多炼铁厂排放的高炉废渣进行活性分析、试验研究及工业化生产试验，烘干、外加石膏和复合激发剂等材料后，经粉磨均匀混合配制成新型胶结材料。
3.2 工艺流程
（1）新型尾砂胶结材料工艺流程
新型尾砂胶结材料是由高温煅烧后的基料加入适量的天然矿物及化学激发剂，混合、磨细、均化成细粉状产品。其生产工艺流程如图27所示。
图27 新型尾砂胶结材料生产工艺流程图（略）
（2）尾砂胶结充填工艺流程
尾砂胶结充填工艺主要材料有充填骨料，胶结剂及生产水。一般采用分级尾砂作为充填骨料，胶结剂采用新型尾砂胶结材料，充填用水一般采用矿山生产水。充填系统主要配备砂仓、灰仓、搅拌桶和加水设备、检测工业仪表及输送管路等。简要充填工艺流程图28如下：
砂仓
搅拌机 检测 输送管道 充填采场
灰仓
图28 尾矿胶结充填工艺流程（略）
3.2 关键技术
在材料水化机理理论基础上，通过大量材料实验来解决水碎渣的水化条件与活性不足的问题；另外，针对尾砂胶结充填的物理、化学等基本技术条件进行模拟胶结充填试验，以目前常用的充填胶结材料为参照依据，从经济与技术两方面来试验适宜的充填胶结材料。
4 技术应用情况及典型项目
湖北三鑫金铜股份有限公司自2004年下半年开始采用新型尾砂胶结材料进行充填生产试验。2005年1月份起全部使用新型尾砂胶结材料作为充填胶结剂，替代了其他类型充填材料。截至2010年9月20日累计充填96.5万m
3，使用新型尾砂胶结材料17.1万t，平均灰砂比1：8.7。充填质量较以往应用其它材料充填有很大改观。
通过连续6个月不间断观测，2004年4月份充填的T5122采场充填体侧帮未见有充填体片帮、垮落、回缩开裂、软化及其它物化蚀变等现象，证明充填体的抗爆破能力、整体强度性能、后期强度稳定性、直立性能与抗风化侵蚀等性能均能满足采矿需要。因此，该材料在三鑫公司应用十分成功，效果甚为理想。
新型尾砂胶结材料较普通水泥充填用量省，同等条件下用量只需普通水泥的一半或更少。若以充填体28天期龄抗压强度达到2Mpa的技术性能为基准，对每立方米充填浆体的新型尾砂胶结材料与普通水泥材料单耗、材料成本等比较，结果见表40。
表40 充填材料成本对比
胶 结 材 料
| 材料进矿成本（元/t）
| 料浆
浓度
| 灰
砂
比
| 28d
抗压强度Mpa
| 容重（g/cm3）
| 材料用量（kg/m3）
| 材料
成本
|
料浆
| 实体
| 胶结
材料
| 尾砂
| 元/m3
|
华新
325#普硅水泥
| 265
| 70%
| 1：5
| 1.96
| 1.916
| 2.08
| 224
| 1117
| 59.36
|
新型尾砂
胶结材料
| 397.5
| 70%
| 1：10
| 2.32
| 1.982
| 2.12
| 126
| 1261
| 50.01
|
通过以上简单比较，新型尾砂胶结材料强度综合性能不但表现良好，而且成本至少下降9.35元/m
3，公司按年均充填量28万m
3计算，每年可节约充填胶结材料成本261.8万元。
生产实践证明，新型尾砂胶结材料的应用，提高了充填质量和采矿效率，降低了采矿损失率与贫化率，充填成本下降20%左右；新型尾砂胶结材料的生产应用有利于废渣的循环利用，是一项“变废为宝”的循环经济项目。
5 应用效果及推广前景
该材料是一种“快、强、省”的新型尾砂胶结充填材料，用于井下充填，具有用量少、砂浆流动性好、易于输送、形成充填体强度高等优点，可有效减少采场空顶时间，提高采矿安全保障。企业每年节省充填成本200万元；通过无间柱连续回采较以往多回收高品位矿石间柱、底柱4万t/年（价值6000万元），矿山综合回采率提高10%以上，应用前景广阔。
三十九、深井矿山清洁化生产成套技术及装备
1 技术名称：深井矿山清洁化生产成套技术及装备
2 技术适用范围：有色金属矿山采空区充填
3 技术简介
3.1基本原理
“深井矿山清洁化生产成套技术及装备研究”项目，真正在矿区实现了“清洁生产”，首次将性能独特、特征各异的氧化矿全尾砂、硫化矿全尾砂、冶炼炉渣混合制备膏体，创造了膏体充填千米深井、管线超过4000m的应用实例，被国家列为“2008年国家重点环境保护实用技术示范工程”。
矿山充填系统分为地表充填料制备系统和井下充填管路系统两大部分，而地表充填料制备系统是充填系统的主体工程。
地表膏体制备系统由全尾砂、冶炼炉渣、水泥、水、搅拌、泵送6个子系统组成。
井下充填系统包括：接力泵站系统、充填管线、放砂池、井下压力传感器。
3.2 工艺流程
工艺流程见图29。
图29 工艺流程（略）
3.3 关键技术
该项目技术创新分为核心技术和其他重要技术两部分。
核心技术创新点：
1） 在国际上首次成功开发了千米深井、管道输送超过4000m、浓度达80%～82%的全尾砂—冶炼炉渣膏体充填工艺技术；
2） 自主研究开发了“位控反切膏体搅拌装置”“高速浆体减磨装置”“深锥浓密机循环”等充填专用设备；
其他重要技术创新点
1）首次将EMICO深锥浓密机成功应用于膏体充填领域，并且通过对进口设备的消化和吸收，发明了“全尾砂深度可控匀质浓缩技术”及“尾砂浓密贮存装置”。
2）首次使用膏体搅拌装置主轴扭矩判断膏体流变特性，实现了膏体搅拌质量的实时检测。
3）该项目提出并申请了“一种充填设备及充填工艺”“全尾砂深度可控匀质浓缩技术”“位控反切膏体搅拌装置”等专利12项。其中“高速浆体减磨装置”“深锥浓密机循环”等4项技术已获实用新型专利授权。
4 技术应用情况及典型项目
该技术在云南省驰宏公司会泽矿区成功使用。该矿区的膏体充填管线总长度超过4000m，垂直深度达1380m，最大倍线为4.08，并成功应用于其它矿山。其典型项目的投资与收益情况见表41。
表41 典型项目的投资与收益情况
总 投 资
| 8318万元
| 其中：设备投资
| 2000万元
|
运行费用
| 1500万元/年
| 设备寿命
| 20年
|
综合利用效益
| 6303.2万元/年
| 投资回收年限
| 2年
|
5应用效果及推广前景
“深井矿山清洁化生产成套技术及装备”实现了矿业废弃物的资源化利用，降低了生产成本和能源消耗，提高了资源利用率和劳动生产率，保护了生态环境，应用前景广阔。
四十、低品位铁矿全尾砂结构流体胶结充填技术
1 技术名称：低品位铁矿全尾砂结构流体胶结充填技术
2 技术适用范围：黑色金属矿山采空区充填
3 技术简介
3.1基本原理
全尾砂结构流体胶结充填是以全尾砂作为充填材料，采用全新的充填料浆制备及输送工艺实现胶结充填。为了保证井下充填质量，解决充填料脱水问题，必须尽量提高充填料浆制备输送浓度，实现全尾砂结构流体胶结充填料浆的大倍线管道自流输送，使充填料浆充入采场后不脱水或少脱水。
结构流体即在物理形态变化过程中（流动或静止状态）不产生离析，并可实现长距离管道自流输送的高浓度固液均质混合体。
3.2 工艺流程
浓度约10%的全尾砂经泵加压后通过管道输送至充填站立式砂仓中自然沉降。充填前排除料面上的澄清水，然后采用压气造浆。砂仓中全尾砂造浆均匀后，再由放砂管向搅拌机供给全尾砂浆，水泥经双管螺旋给料及电子秤计量后向搅拌机供料，搅拌机选用双卧轴搅拌机和高速活化搅拌机两段连续搅拌。全尾砂浆及水泥搅拌均匀后制备成具有结构流特性的充填料浆，通过测量管及下料漏斗进入充填钻孔，然后通过井下输送管道自流输送至采场空区充填。
