【導(dǎo)讀】重慶聚信礦業(yè)有限公司。二○一四年十二月。重慶聚信礦業(yè)有限責(zé)任公司鉛鋅礦棄渣及尾礦處理方案說明

　　

【正文】 對本填埋場的特點 ，庫區(qū)內(nèi)溝底根據(jù)設(shè)計標(biāo)高及坡度，設(shè)置1根滲濾液導(dǎo)排主盲溝，主盲溝中鋪設(shè)φ 200mm HDPE導(dǎo)排花管，坡向與場地一致，導(dǎo)流穿孔管周圍覆蓋φ 50～ 100粒徑碎石，φ 15～ φ重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 26 頁 10～ 20礫石的級配反濾結(jié)構(gòu)。 (3) 主盲溝采用 長方形 ，寬為 ，溝深為 。 (4) 為了加強填埋庫區(qū)內(nèi)的滲濾液導(dǎo)排功能，在場區(qū)底部沿主導(dǎo)排盲溝兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置滲濾液導(dǎo)排支盲溝，支盲溝斷面尺寸為：寬為 ，下口寬為 ，溝深為 ，溝中設(shè)有φ 200 HDPE穿孔花管。 (4) 各坡段支盲溝和穿孔花管內(nèi)的滲濾 液重力流至主盲溝和穿孔花管后，穿垃圾壩經(jīng)滲濾液輸送管道進入滲濾液處理站調(diào)節(jié)池中。 2) 垂直收集導(dǎo)排系統(tǒng) 垂直收集導(dǎo)排系統(tǒng)把尾礦堆體表面徑流雨水，堆體內(nèi)部的大氣降雨及滲濾液迅速的收集，導(dǎo)排至滲濾液導(dǎo)流層或?qū)Я髅现小?在填埋庫區(qū)內(nèi)每間隔 40～ 60米設(shè)置豎向 垂直導(dǎo)排 井 。 垂直導(dǎo)排 井隨尾礦堆體的填高而上升，其井徑為Φ 1000mm，外圍用鐵絲網(wǎng)圍裹，中心置有Φ 110HDPE 導(dǎo)氣管，在管與網(wǎng)之間填充有Φ50～ 120 粒徑的級配碎石，導(dǎo) 排 管靠增氣管接頭聯(lián)結(jié)不斷加高，石籠也隨之加高。 垂直導(dǎo)排 井外圍設(shè)置一層 200g/m2反濾 土工布。 尾礦庫 設(shè)置垂直導(dǎo)排 井 6 個 ，備選庫設(shè)置 垂直導(dǎo)排 井 5 個。 調(diào)節(jié)池 滲濾液主要來自大氣降水，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的采用對工程規(guī)模和環(huán)境安全影響甚大。考慮到設(shè)防安全性因素，本工程按歷史最大降雨量設(shè)防。 重慶市暴雨強度計算公式 ： q=2822(1+)/(t+)： 式 中：ｑ —暴雨強度（ L/ hm2s ） ； t—降雨歷時（ min） ，取 24h，1440 min； P—重現(xiàn)期（年） 。 暴雨流量公式為： Q=ΨFｑ T Q—計算流量 ； Ψ—徑流系數(shù) （考慮截洪溝內(nèi)全部進入尾礦庫 ，取1）。 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 27 頁 F—匯水面積（ L/ hm2s ） 。 表 尾礦庫最大降雨量 名稱 尾礦庫匯水面積 m2 ｑ暴雨強度（ L/ hm2s ） 最大日 暴雨流量 m3 尾礦庫 5617 1280 備選庫 1551 353 尾礦庫、備選庫共建一 調(diào)節(jié)池 ， 有效容積 360m179。設(shè)置 Q=30m3/h，H=15m水泵兩臺，一用一備，暴雨季節(jié)兩泵同時運行。 超過調(diào)節(jié)池容量的雨水，可關(guān)閉閥門，將雨水貯存在尾礦庫、備選庫內(nèi)。 調(diào)節(jié)池 采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 。 永久截洪溝 根據(jù)填埋場所在地地 形分析，填埋場雨水主要來自 周邊 山坡，為了在雨季即時將場外雨水截流排放從而減少滲濾液的產(chǎn)生量，本工程在填埋場庫區(qū)外側(cè)修筑兩條永久性截洪溝 。 截洪溝按清水渠道設(shè)計，流量小，縱坡大，運行中不致于淤積，為防沖以護砌加以保護。 1) 平面布置與地基要求 截洪溝平面布置的走向： 原則上以垃圾填埋體與山體的交線的走向為走向?；A(chǔ)坐落在土基上，尤其在坡積土層上，基礎(chǔ)應(yīng)進行壓實處理。截洪溝 轉(zhuǎn)彎處，其中心線的彎曲半徑一般不宜小于設(shè)計 水面寬度的 5倍。 2) 截洪溝設(shè)置 沿場區(qū)設(shè)置一條永久性截洪溝，承擔(dān)填埋場 周邊 山坡雨水量，洪水自截 洪溝分兩側(cè)分別排放至填埋場區(qū) 外 天然沖溝內(nèi) 或 現(xiàn)有排洪溝內(nèi)。排洪溝采用漿砌塊石護砌，坡度依據(jù)天然地形不小于 10％。截洪溝采用矩形斷面，尺寸為寬 ，溝深 。 尾礦庫截洪溝 米 ，備選庫截洪溝 90 米。 尾礦庫 復(fù)墾 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 28 頁 尾礦庫通過本方案整治后，庫容預(yù)計在 5 年后將做閉庫處理， 通過方案中各種防治措施的實施，實現(xiàn)“原有的水土流失得到基本治理，新增的水土流失得到控制，工程設(shè)施安全得到保障，下泄的泥沙顯著減少，生態(tài)環(huán)境明顯改善”的水土流失防治基本要求。根據(jù)規(guī)范，水土保持措施要達到以下治理目標(biāo)： ① 對征用、管轄、租用土地范圍內(nèi)原有水土流失進行防治。 ② 在生產(chǎn)建設(shè)過程中必須采取措施保持水土資源，并盡量減少對植被的破壞。 ③ 廢棄的場地要進行護坡和土地整治。 ④ 建設(shè)形成的裸露土地，應(yīng)恢復(fù)植被或開發(fā)利用。 1）庫區(qū)綠化 根據(jù)庫區(qū)一般為山坡地，以及多雨的特點，設(shè)計要求在選礦廠廠區(qū)及庫區(qū)內(nèi)種植適合當(dāng)?shù)赝临|(zhì)及氣候條件，又能抗粉塵的樹種，以美化環(huán)境；壩坡下游采用草皮護坡，以抵抗風(fēng)沙，防止沖刷及美化環(huán)境。 2）防洪排水工程 項目地處 盆地 濕潤地區(qū)，降水豐沛，汛期雨量集中，本項目的防洪排水工程為尾礦庫溢流井 — 涵管、回水池涵管。 運行期的管理 尾礦庫在使用過程中容易形成干坡段，風(fēng)蝕是其最普遍、最重要的水土流失形式。并且隨著尾礦堆積面積不斷升高，風(fēng)蝕程度會愈加嚴(yán)重。 在尾礦庫運行過程中應(yīng)加強尾礦庫的管理和放礦管理，避免尾礦流出庫外，特別是汛期加強尾礦庫的檢測工作和安全管理，對壩體護坡、壩面覆土、種草維護，保持排洪設(shè)施暢通。尾礦庫閉庫后復(fù)墾還地，恢復(fù)植被和耕地造福于人類。 1） 尾礦庫現(xiàn)狀 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司位于 石柱縣龍?zhí)多l(xiāng) 境內(nèi)，經(jīng)現(xiàn)場踏勘，尾礦庫址位于選礦廠 石柱 — 龍?zhí)?— 豐都 走向的山洼內(nèi)，庫區(qū)范圍地形標(biāo)高在 +1215m～+11283m，相對高差約 18m。尾礦壩 與主 公路相通，交通極為便利。 現(xiàn)狀尾礦壩為 塊石干砌 土壩，依據(jù)實測地形圖，壩頂寬 4m，壩體內(nèi)坡坡比約 1： ，外坡坡比為 1： 。兩庫壩腳設(shè) 5m高塊石排滲棱體?，F(xiàn)狀重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 29 頁 尾礦庫庫內(nèi)未設(shè)臵排洪設(shè)施。庫址臨近下游未有居民分布。 現(xiàn)場踏勘表明，該庫現(xiàn)狀壩體不存在漏水、漏沙現(xiàn)象。尾礦庫庫區(qū)周邊未發(fā)現(xiàn)有泥石流、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象；根據(jù)類似工程經(jīng)驗，在針對尾礦庫工程可能存在的危險有害因素采取相應(yīng)安全措施后，可以保證尾礦庫的運行安全。 2.） 土地復(fù)墾目標(biāo) 依據(jù) 項目區(qū)現(xiàn)狀及擬破壞土地預(yù)測，項目最終 復(fù)墾的 土地總面積為 60畝 。 3） 土地復(fù)墾質(zhì)量要求 依據(jù)土地復(fù)墾相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合復(fù)墾區(qū)實際情況，本項目土地復(fù)墾方向為 林地 。 林地 要求復(fù)墾后種植 綠化 ，三年后 綠化率 達到 99%畝 ， 作物 無不良生長反應(yīng)，有持續(xù)生產(chǎn)能力。 4） 復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn) ① 待復(fù)墾場地及其工程設(shè)施穩(wěn)定性滿足要求。 ② 有排水設(shè)施，防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足當(dāng)?shù)匾蟆? ③ 應(yīng)視尾礦庫尾砂中污染物含量水平， 確定隔離層 設(shè)置 的必要性、層厚、材質(zhì)等，盡可能深度覆蓋。 ④ 依據(jù)各類廢棄物性狀，確定覆土的必要性、覆土層厚度 等。覆土土壤PH 值范圍，一般為 — ，含鹽量不大于 %。 ⑤ 覆土后有控制水土流失措施，邊坡宜植被保護。 ⑥ 覆土后場地平整，地面坡度一般不超過 5 度。用作水澆地時，坡度一般不超過 3— 5 度，用作林業(yè)時，坡度一般不超過 25 度。 ⑦ 地塊土層厚度根據(jù)土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定為 50cm。 復(fù)墾措施 5） 工程技術(shù)措施 根據(jù)尾礦庫復(fù)墾的施工工藝、時序，結(jié)合工程土地復(fù)墾適宜性分析，擬破壞土地在破壞前應(yīng)進行清障等工程技術(shù)措施；項目用地結(jié)束后應(yīng)進行客土回填、平整、翻耕等工程技術(shù)措施，最后種植適 合當(dāng)?shù)厣L的作物。根據(jù)項目區(qū)實際情況，各復(fù)墾區(qū)主要采取以下幾種工程技術(shù)措施： 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 30 頁 ① 客土回填 聚信公司尾礦庫在修建及使用過程中會使原有土地的土層板結(jié)，而項目用地結(jié)束后，尾礦的排放壓占，并且尾礦主要粉質(zhì)礦石，無法進行農(nóng)作物種植生產(chǎn)，根據(jù)土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn)，需外運客土作為耕地的表土層，根據(jù)復(fù)墾對象設(shè)計可知項目區(qū)復(fù)墾后耕地面積為 60 畝，覆土厚度為 50cm。 ② 平整 項目占壓土地后，使原有的土地形態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致原有土地的表層起伏不平，難以達到預(yù)期的土地利用方向。根據(jù)土地復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn)，需對復(fù)墾成耕地的 土地進行平整，使平整后的地面坡度不超過 5 度。 ③ 翻耕 項目對土地的破壞方式主要是壓占破壞，使項目區(qū)原本疏松細碎的耕層變成為一定深度的緊實土層，不利于農(nóng)作物的種植。因此，需對平整后的土地進行翻耕，翻耕深度 30cm。通過翻耕，可將緊實土層變?yōu)槭杷杉毸榈母麑?，從而增加土壤孔隙度，以利于接納和貯存雨水，促進土壤中潛在養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分，從而提高耕地質(zhì)量。 6） 管護措施 復(fù)墾工程結(jié)束后，要對所復(fù)墾的土地進行為期 12 個月的管護，對復(fù)墾地區(qū)先進行綠肥耕種，改良土壤，以保證復(fù)墾后耕地的等級，從而保證復(fù)墾工程達到預(yù) 期效果。 尾礦及采礦棄渣綜合利用方案 針對聚信公司 和石柱縣 鉛鋅尾礦特性，采用尾礦綜合利用方案，進行鉛鋅粗精礦的再選與硫精礦的回收利用，二次尾礦作為原材料用于制作免燒磚和水泥。綜合考慮上述環(huán)節(jié)中的耗能情況，重點選擇對尾礦 摻合棄渣 用于水泥生產(chǎn)的過程進行合理 利用 。 從 表一 可以分析出適合水泥摻合料的有益成分并配置相應(yīng)的配比 ： 表一： 品 名 S Sio2 Al2O3 Loss Feo3 Pd Zn CaO 鉛鋅二次尾礦 14..92 采礦棄渣 36..94 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 31 頁 對水泥 摻合料 生產(chǎn)進行 配比 分析，重在摸清其主要工序、設(shè)備的能耗和能源損失分布情況，能源消耗主要集中在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)。根據(jù)尾礦總量，選用生產(chǎn)量為 60t／ h的回轉(zhuǎn)窯 。 對窯內(nèi)燃燒而言，改善窯子的熱工制度，保證燃料熱量的充分利用，進一步穩(wěn)定窯的操作，適當(dāng)安排煤管的位置，減少和防止因為煤管過于靠后而引起的機械不完全燃燒熱損失和化學(xué)不完全燃燒熱損失。 針對鉛鋅礦尾礦資源， 本方案中 提出了 尾礦 煅燒水泥摻合料 綜合利用方案，對利用尾礦制作水泥的工藝流程進行合理 優(yōu)化： 1）根據(jù) 聚信公司 的尾礦性質(zhì)提出采用“鉛鋅礦再選 硫回收 二次尾礦建材化”的綜合利用方案，硫精礦回收品位達 42%，磁鐵礦鐵回收品位達 60%，二次尾礦用于制作免燒磚和水泥均達到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 2）利用鉛鋅尾礦生產(chǎn)水泥 摻合料 時，通過熱平衡模型分析法掌握了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)熱支出各項目及其比例，其中 %的熱支出項目屬于可回收熱部分，具有較大的節(jié)能潛力 采礦棄渣通過車運到車間后， 首先將 原 煤 經(jīng) 預(yù)處理車間 進行破碎、篩分 ，達到要求粒徑后 通過 螺旋 輸送機送至 斗式提 升機 ， 尾礦 、 棄渣 及焦碳也通過 螺旋 輸送機至斗式提升機， 通過斗式提升機將多種原料充分混合并提升至料倉 ， 通過 進 料倉均勻地向旋窯給料 。 3）通過合理配比，利用尾礦和采礦棄渣的有價元素適合生產(chǎn)水泥的特性， 分別得到水泥摻合料、硫精砂、氧化鋅等產(chǎn)品， 最大化的實現(xiàn)資源循環(huán)利用。 工藝流程 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 32 頁 尾礦從庫里用吸沙泵 — 濃密 — 浮選 — 過濾配料工序 進入旋窯后 以焦碳作為還原劑和 燃料 ， 同 時 +摻入少量煤粉 ，在旋窯中發(fā)生還原反應(yīng)， 旋窯中主要化學(xué)反應(yīng)如下： 根據(jù)設(shè)計 窯頭位置 溫度 900℃ ， 主要 對 原料 進行 烘干及預(yù)熱 ； 由于 原料中 鋅 化合物 在常壓下 1000℃ 以上 時即可被碳還原 并變成鋅蒸氣逸出 ， 因此本項目 窯中段將溫度控制在 1150℃ ， 該高溫可將 原料 中所含大部分鋅金屬元素揮發(fā)出來，變成鋅蒸氣 ； 為了 減小能耗及 冷卻水 水耗， 降低出爐廢渣溫度，在 窯尾段 溫度將控制在 500℃ 左右 ； 鋅蒸氣經(jīng)過窯尾進入氧化室 ， 高溫鋅蒸氣與空氣接觸反應(yīng)生成氧化鋅 顆粒 ，并 部分 沉積在氧化室中； 化學(xué)反應(yīng)如下： 氧化室出來煙氣 進入人字冷卻室， 冷卻 后大部分氧化鋅沉降 并被 收集 ；剩余少量氧化鋅被煙氣攜帶 ，進入布袋除塵器， 煙氣除塵后達標(biāo)排放 ；在氧化室 、 冷卻室及布袋除塵器處均設(shè)有集灰斗， 收集物均為初級氧化鋅產(chǎn)品。氧化鋅生產(chǎn) 工藝 流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 見圖 所示 。 C CO2 2CO + Zn 鹽 CO CO2+Zn(氣態(tài) ) + 2Zn（氣態(tài)） O2 2ZnO + 重慶 聚信 礦業(yè)有限責(zé)任公司 鉛鋅礦棄渣及尾礦 處理方案說明 第 33 頁 料斗 破碎機 篩分機 皮帶輸送機 斗式提升機 進料倉 旋 窯 氧化 室 冷卻室 布袋除塵器 焦煤 噪聲 噪聲 廢氣： SO NOx、煙塵（含 Pb、 Zn、 As） 煤 尾 棄渣及尾礦 噪聲、粉塵、 噪聲、粉塵、 初