成果名称:金矿尾矿的资源化研究
获奖情况:获得2007年度山东省国土资源科学技术二等奖
一、立项背景
山东省的黄金资源储量及产量均居全国首位,金矿是山东省国民经济赖以发展的支柱性重要优势矿产之一,建国以来到2000年底全省已累计生产黄金502.6t;黄金产量连续23年名列全国第一,但金矿的开采也产生了大量的尾矿,仅蚀变岩型金矿每年就产出尾矿250万t左右,并带来了一系列的环境问题。因此,金矿尾矿的综合利用势在必行。目前大多数金矿尾矿基本没有得到开发利用,如何尽快、科学、有效地解决金矿尾矿问题,是摆在人们面前急需攻克的一个技术和社会问题。
二、取得的主要成果
1、通过对山东省金矿尾矿的现状调查,系统掌握了山东省焦家、玲珑、新城、三山岛、仓上、岭南金矿尾矿的物质组分、化学成分、物性特征和尾矿库对周围地质环境造成的影响。
2、通过对焦家、三山岛金矿尾矿中非金属矿进行选矿超细分级提纯试验,获得了理想的超细分级提纯工艺,并提供3种可利用的产品(粗粒级)。
3、开展JW1产品用于橡胶制品中替代无机填料和部分替代通用炭黑的试验研究,各项指标均达到有关标准的要求,表面活性好,有良好的加工性能和半补强性能,提高橡胶制品的外观质量,降低生产成本,具有较高的应用价值。
4、开展JW2产品作为填料加入到塑料母料中的应用研究,生产出PP,PE母料各项指标均达到了有关行业标准,是一种天然的塑料增强填料,不仅可以降低材料成本,还可以提高材料的硬度、刚性、尺寸稳定性及赋予材料某些特殊的物化性能,在塑料工业中有着广阔的应用前景。
5、采用粗粒级产品,生产墙地砖坯体,降低了生产成本,其制品性能指标大大高于国家标准(GB/T4100.21999),其中破坏强度和断裂摸数都高于国标100%以上。这一试验的成功,使金矿尾矿得到整体利用成为可能。
6、通过对矿山选矿厂经济估算和应用产品经济估算可以看出:选矿厂生产成本低,利润丰厚;提纯产品可降低在橡胶、塑料工业应用的生产成本(橡胶降5%~10%;塑料降8%左右);尾矿粗粒产品在墙地砖坯料应用中可降低25%~29%的生产成本。由此可见,金矿尾矿的资源化研究确有巨大的社会、环境、经济效益,在橡胶、塑料及建材工业中有着广阔的工业应用前景。
三、推进科技进步作用意义
金矿尾矿资源化研究是国土资源大调查实施方案中的指南项目之一,它属于大调查内容中的资源调查与利用技术发展工程的矿物废弃物的资源化研究项目。是解决金矿尾矿综合利用问题,也是合理开发利用矿产资源,提高矿产资源利用率和综合利用水平,保护矿山生态环境的一项公益性、基础性、战略性研究任务。有很高的经济、社会和环境效益,对区域经济的可持续发展意义深远。4应用情况及社会经济效益
该研究成果通过系统的应用研究和中间试验,对尾矿中的非金属进行了全面的产品开发和研制,其中粗粒级金矿尾矿制墙地砖技术,已在建材工业中推广应用;经超细分级提纯和表面处理后的细粒级尾矿,作为橡胶制品的补强填料已获成功,该研究成果已为建厂设计提供了重要依据和相关参数。它的应用已在我省矿产资源总体规划中提出。
该研究的成功,使得大量的金矿尾矿不仅成为可利用的二次资源,最终使尾矿达到资源化、减量化和无量化的目的。另外该研究工艺中的一个突出特点是对现场排出的尾矿矿浆直接进行提纯加工,不再进行磨矿,大大降低了生产成本,减少了二次翻尾对环境的污染,从而使尾矿的生产成本低廉。金矿尾矿在橡胶、塑料及装饰墙地砖中的成功应用,可以使尾矿得到整体利用,这是最根本、最彻底、最理想的尾矿资源化过程,同时还可以降低其生产成本,由此可见,金矿尾矿的资源化研究确实有巨大的社会、环境、经济效益。