中钢矿院新型矿山充填胶凝材料让尾矿处理绿色转型
2024-12-19 14:28:19 点击：
近日，《中国冶金报》记者从中钢矿院获悉，为提高充填效率，实施绿色安全开采，中钢矿院瞄准尾矿处理行业难题，持续开展矿山开采充填胶凝材料研发工作，取得一系列成果，为冶金矿山尾矿处理绿色转型和安全高效生产探索出新路径。目前，中钢矿院研发团队帮助中钢集团内部矿山提高了充填体质量，降低了采矿安全风险和充填成本；同时，针对宝武资源马钢矿业旗下的南山矿、姑山矿、张庄矿、罗河矿的充填需求，积极开展相关针对性充填胶凝材料研发工作，取得可喜进步。
大型矿山充填开采工艺，是金属矿山控制地质灾害、实现无废开采和高效利用矿产资源的采矿方法之一。充填采矿法以胶凝材料混合尾矿充填至采空区的胶结充填方式为主，将尾矿充填至井下采空区，具有提高矿石回采率、降低矿山安全风险、减少矿区生态环境污染等优点，同时可杜绝地表塌陷，并能改善地下采矿环境。此外，其能省下尾矿库建设和运营维护费用，提高矿石回采率。
充填体的合理强度是确保采场稳定性和经济平衡的关键因素，而胶凝材料是控制充填采矿成本和充填体强度的关键。自2010年以来，中钢矿院研发团队致力于矿山充填胶凝材料研发。中国工程院院士王运敏牵头，带领团队申请国家转制科研院所创新能力专项资金项目“高泥及超细尾矿高吸水胶凝材料的制备和应用”。该团队围绕矿产开发中采充不平衡难题，依托国家级科技创新平台，研发出具有完全自主知识产权的全粒级尾矿系统调控与超细尾砂充填全过程优化的成套核心综合技术，研制出新型绿色矿山充填胶凝材料，实现“固废协同处置+以废治废+超细尾砂充填”。该技术实现矿产资源贫化趋势下尾矿的全方位综合利用、高浓度尾矿浆制备与超细尾砂高浓度充填，并可将尾砂利用率提高8%~14%，大幅降低充填综合成本。
经鉴定，“高泥质全尾矿新型胶凝充填材料开发应用”“高泥及超细尾矿高吸水胶凝材料”2项技术成果均达到国际先进水平；“固废基高性能尾矿胶结充填胶凝材料制备和应用技术”入选国家发改委《绿色技术推广目录（2020年）》第二类清洁生产产业技术。2023年，中钢矿院建成完全自主设计开发的新一代年产能30万吨新型矿山充填胶凝材料生产线。
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