充填开采能解尾砂难题吗？
目前，我国矿山开采中尾砂产生量巨大，带来一系列环境安全隐患。而选矿企业在使用传统开采模式进行尾砂处理过程中还面临诸多现实难题。如何客观认识我国尾砂处理现状？目前尾砂处理技术水平已达到什么程度？需要采取哪些措施才能真正消除尾砂带来的环境安全隐患？记者就此采访了从事矿山工程设计、研究近30年的中国铝业公司首席工程师刘福春。
记者：我国尾砂产生量如何？目前尾砂处理工艺有哪些？技术水平已达什么程度？
刘福春：我国是矿业大国，矿产资源丰富，全国约有各类矿山企业16.5万座。据不完全统计，每年尾砂排放量高达15亿吨以上，如何妥善处理如此巨大的尾砂量一直是矿业界急需解决的难题。
目前，尾砂处理方式分为两类，一种是采用地面尾矿库堆存，将选矿厂产生的尾砂经浓密或压滤后输送至尾矿库堆存，尾砂堆存分为干堆或湿堆两种方式；另一种是用于井下采空区充填，将浓缩后的选厂尾砂直接或与胶凝材料混合搅拌形成的充填料浆输送至井下回填采空区，充填料浆输送方式有自流或泵送两种。近年来，国内尾砂处置主要采用井下充填为主、尾矿库堆存为辅的处理方式。
当前，尾矿库堆存的尾砂处理工艺已由堆存低浓度尾砂逐步向堆存高浓度尾砂或尾砂压滤干堆技术发展；井下采空区回填的尾砂处理工艺也由低浓度分级尾砂充填逐步向全尾砂高浓度充填技术发展。
由于尾砂压滤干堆、尾砂高浓度排放及全尾砂高浓度充填技术等新型尾砂处理工艺具有环保、安全、经济的特点，已成为尾砂处理的发展趋势。
近年来，我国在全尾砂高浓度充填技术研究方面加大了研发力度，针对不同矿山尾砂开展了个性化充填技术和工艺的研究，形成了具有自主知识产权的全尾砂高浓度充填设备。研究开发的深锥膏体浓密机、充填工业泵、高浓度强力搅拌桶、管路控制阀组等核心部件，也已达到国际领先水平。
如飞翼股份有限公司研制的深锥膏体浓密机，在实际应用中底流浓度可达70%以上，溢流水清澈，含固率＜200ppm，符合国家工业废水的直排标准；充填工业泵输送料浆浓度最高达85%，输送距离近3000m。
记者：实现矿山充填开采消除尾砂带来的环境安全隐患主要在哪些方面？
刘福春：矿山尾砂的环境安全隐患主要来自两方面，一是尾砂中的重金属离子和悬浮物可能造成矿区地下水、地表水水质污染；其次是尾矿库堆存的尾砂可能溃坝，形成泥石流对矿区周边环境造成危害。
实现矿山充填开采消除尾砂带来的环境安全隐患，关键在于开展全尾砂高浓度胶结充填技术的研究与应用。
首先，应研究全尾砂中易溶于水的重金属离子及降解其重金属离子的添加剂，降低全尾砂充填料浆的毒害性。
其次，研究充填料浆的配比及高浓度充填料浆输送工艺，提高充填料浆浓度和凝固速度，使充填采空区的全尾砂料浆基本不泌水、不离析，使全尾砂中重金属离子以固态形式凝结在充填体中，具有不迁移的特性。
第三，研究全尾砂的沉降特性及尾砂絮凝剂配比，使深锥浓密机浓缩后溢流水含固率在200ppm以下，供选厂回水，实现废水循环使用。
第四，全尾砂高浓度胶结充填的应用，一方面减少地面尾矿库的堆存量，可有效降低尾矿库溃坝的危害，另一方面回填采空区，可避免采空区引起地表塌陷的危害。
记者：矿山充填开采的技术路线需要注意哪些问题？可以采用哪些措施？
刘福春：矿山充填开采需要注意的问题主要有三点：
一是尾砂高浓度浓密技术。目前普通浓密设备溢流水跑浑现象严重，底流浓度低且不稳定，国内已成功研制应用深锥膏体浓密机，溢流水清澈，底流浓度高且稳定，为高浓度充填奠定了基础。
二是高浓度泵送充填技术。充填工业泵作为矿山充填的核心设备，其泵送性能已经在很多矿山得到验证，不仅输送距离远，泵送量大，而且使用寿命长、操作维护简便。
三是需加快新技术的推广应用。现在矿山行业处于低谷期，矿山充填开采的应用普及缓慢，需要国家和地方政府出台相应的优惠政策，鼓励矿山采用高浓度充填开采新技术来处理尾砂。
记者手记
国产治理技术还缺施展空间
◆蒋朝晖
当前，我国推进绿色矿山建设的步伐不断加快，支撑环保、安全、高效的关键技术日益成熟，通过充填开采有效处置尾矿，正逐步得到越来越多采选企业的认同。
在我国矿业经济下行压力较大的情况下，云南保山飞龙公司和金沙因民公司依然投入较大资金，采用飞翼股份的全尾砂高浓度胶结充填技术及成套装备，解决尾矿排放问题，消除环境安全隐患。这体现了企业积极履行社会责任，也是企业走可持续发展道路，实现经济效益、环境效益同步提升的必然选择。
长期以来，我国充填开采技术及设备的研制与应用和发达国家相比明显滞后，但奋起直追取得重大突破的后发优势，无疑给发展绿色矿业提供了有力支撑。
目前的实践表明，飞翼股份提供的全尾砂高浓度胶结充填技术和成套装备已达到国内领先水平。充填技术设备全部国产化，不仅降低过去关键设备对国外技术的依赖性，增强系统协调性，还在减少企业设施设备投资和运维成本上取得明显效果。
值得注意的是，近年来，尽管我国已有一部分矿山企业采用了充填开采技术，但国产高性能充填成套装备的推广应用却步履蹒跚。在云南省的众多采选企业中，目前仅有保山飞龙公司和金沙因民公司采用这项技术设备，并建成投运全尾砂高浓度胶结充填站。在这过程中，这两家企业都走了不少弯路。这与相关治理技术信息发布不畅、相关部门和单位向市场推广力度不够有一定关联。
当前，在着力绿色发展推进生态文明建设的大背景下，如何让国产好技术、好设备早日转化为消除环境安全隐患的战斗力，应引起各方关注和重视。
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