德兴铜矿绿色矿山建设对矿山高质量发展的作用

田旭芳,李 兵

(江西铜业股份有限公司德兴铜矿,江西 德兴 334200)

德兴铜矿是国内第一大露天斑岩型铜矿,现有铜厂矿区、富家坞矿区、朱砂红矿区三大矿床。前两个矿区处于开采状态,第三个矿区正在抓紧开发前的准备工作。矿床典型特征是储量大、埋藏浅、含铜品位低、伴生元素多、矿化均匀、矿体连续性好、易采易选,除铜外还伴生有大量的金、银、钼、硫、铼等元素,综合利用价值极高。

为全面贯彻落实习近平生态文明思想,加强矿山行业转型升级,走绿色高质量发展之路,德兴铜矿积极响应,牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念[1],在已经成为首批国家级绿色矿山的基础上,深入推进国家级绿色矿山建设工作,并结合本矿山的生产建设实际,扎实抓好生态环境保护、节能减排、矿山资源综合利用等工作,打造了“绿色发展样板”,实现了德兴铜矿的高质量绿色矿山发展。

2.1 环境恢复治理

自20世纪90年代末,德兴铜矿开始实施矿山土地复垦工作。现已完成复绿面积约500hm2,矿区生态修复投资金额上亿元[2],复绿效果显著(见图1)。

图1 德兴铜矿已完成的排土场和尾矿库复垦

2.2 矿山资源综合利用

德兴铜矿在资源开发利用过程中,紧紧围绕“资源是有限的,创意是无限的”的理念,不放弃每一点资源,力争做到吃干榨尽。在绿色矿山建设过程中,德兴铜矿以创新理念为先导,以科学技术为支撑,有效提高了矿山资源综合利用水平,实现了德兴铜矿高质量循环经济发展。

2.2.1 加强低品位铜矿石的研究与利用

德兴铜矿含有大量的低品位铜矿石,加强低品位铜矿石的综合利用,将有利于矿山的可持续发展。德兴铜矿在2003年开始采用当量品位法对高金低铜、高钼低铜资源开展综合评价,对于单铜边界品位达到0.2%、铜综合入选品位达到0.25%的低品位矿石进行充分回收利用[3]。截止2021年末,累计利用低品位矿石2.39×108t,从中回收铜5.98×106t、金38.96t、银216.6t、钼1.88×106t、硫4.50×106t。

2.2.2 变废为宝,发展循环经济

德兴铜矿致力于发展循环经济,多年来成果显著。德兴铜矿在开展湿法冶金提铜试验研究的基础上,将废石、废水污染防治和有价金属回收有机结合,建成了千吨级能力的铜回收工厂[4],利用细菌堆浸工艺不仅每年能从废石中回收铜金属约1300t,还能减少酸性水的处理压力。

德兴铜矿联合“百泰”公司采用化学硫化技术从酸性废水中回收铜资源[4],该项目于2007年底建成投入试生产,目前已累计生产出铜精矿含铜约1万t。化学硫化技术的应用进一步提高了该矿山资源的综合利用,降低了对环境的污染,并形成了新的经济增长动能,具有显著的经济、环境和社会效益。

德兴铜矿每年在铜、硫、钼多元发展、多极增长的循环经济中,创造产值7.7亿元,为类似矿山找到了一条主体资源枯竭之后未来生存发展的出路。发展循环经济,在产生经济效应的同时,还凸显了社会效应和生态效应。如德兴铜矿利用化工企业废弃物电石渣处理酸性水,消除了酸性水、低品位硫精矿和硫酸渣带来的污染隐患。

2.3 节能减排

2.3.1 企业能源利用和节能情况

德兴铜矿主要有电力、原煤、柴油和汽油方面的能源消耗。近年来,德兴铜矿坚持科学的发展观,以建设绿色矿山为重点,不断完善能源管理体系建设,降低能源的损耗率。通过多年的节能技改,德兴铜矿选矿综合能耗满足《有色金属矿山节能设计规范》(GB 50595—2010)的二级指标要求。

2.3.2 控制污水排放及指标

(1)找准源头实行清污分流。

根据不同的污水源,德兴铜矿在采场、废石场修建了大量用于截排水的明沟、巷道、拦水坝、酸性水调节水库,对所截水源的水质进行化验分析,再排向对应的污水处理系统,以便减少外排污染物量,大大降低了污水量和水处理成本[5]。

(2)酸性水处理系统。

德兴铜矿采用电石渣进行酸性水处理,做到了废物再利用的同时,极大节约了处理成本[6]。此外,德兴铜矿现有两个酸性水处理厂,采用加拿大PRA公司的高浓度浆料(HDS)技术,设计酸性水处理能力达10×104t/d,工艺流程图如图2所示。

图2 酸性水处理系统工艺流程图

2.3.3 废气减排措施

德兴铜矿有组织排放的废气处理设施为新技术厂钼铼综合回收改扩建项目配套环保设施。其中,锅炉烟气采用旋风除尘+双碱法工艺处理,烟气经40m高烟囱排出;
焙烧烟气采用两级旋风除尘+三级水喷淋+三级碱液喷淋吸收对烟气处理,经40m高烟囱排出(安装烟气在线监控装置);
热风炉采用碱液喷淋对烟气进行处理,经20m烟囱排出。

采矿生产过程中产生的粉尘采用湿式凿岩、爆堆喷雾洒水以及运输道路洒水等各种降尘措施,有效抑制了粉尘污染。

选矿厂除尘主要选用SX系列高效湿式除尘机组,该类除尘器不仅可以冷却高温气体、吸收气体中的有害物质,更重要的是用水量少、排污量小、操作简便、运行稳定。

2.4 数字矿山与科技研发

2.4.1 数字矿山建设

德兴铜矿运用全球卫星定位卡车调度系统、Mine Sight矿山应用软件和自主开发设计的选矿自动化控制系统,实现了采选流程机械化、自动化控制。同时,德兴铜矿建立了炸药车工业炸药现场混装车动态监控信息系统、尾矿库废水在线监测系统、德兴铜矿工业电视监控系统和安全环保在线监测系统,确保矿山逐步向数字化、智能化转变。

2.4.2 科技研发现状

德兴铜矿依托纳入全国首批“矿产资源综合利用示范基地”的契机,以提升发展质量和效益为中心,大力开展科技创新,研发应用了整套安全高效开采关键技术、斑岩型铜矿铜及伴生钼浮选新技术、“以废治废、变废为宝”环保先进技术。其中,德兴铜矿团队参与研发“多晶型硫铁矿同步回收、表面疏水性控制深度精选、高温过氧焙烧脱硫制酸、直接联产铁精矿”为核心的全套新技术,解决了从硫铁矿烧渣中回收铁资源这一百年来未解决的行业技术难题[7],推动了硫化工产业的发展。依托该技术,德兴铜矿近五年共生产硫酸2.45×106t、铁精粉1.10×106t。

“十四五”时期是我国矿业转型升级、实现绿色高质量发展的重要窗口期。德兴铜矿通过建设绿色矿山,发展绿色生态循环经济,将绿色、科学、可持续发展理念,贯穿到矿山开采工作的每一个环节,在践行生态文明理念、产业转型升级、可持续发展等方面产生了实质性变化,迎来了矿山高质量发展的新阶段。

3.1 践行生态文明理念

绿色矿山建设是贯彻落实习近平生态文明思想,加快矿业转型升级的重要实践。德兴铜矿坚持安全绿色发展理念,坚决贯彻执行习近平关于安全生产重要论述和习近平生态文明思想,加大投入和问题整治力度,矿区生态环境得到持续改善。

3.2 产业转型升级

德兴铜矿在采选关键技术、绿色可持续发展和数字化、智能化建设等方面,坚持自主研发与科研院所合作相结合,突破、创造一批科技成果,让科技创新成为矿山高质量发展的最大动力。德兴铜矿在提升矿山智能化水平上精准发力,通过突出数据优势,突破关键应用,凸显智能效益,做到工艺流程和智能化技术有机结合,逐步实现自主运维和功能拓展,为智能矿山建设提供可靠保障。

3.3 矿山可持续发展

德兴铜矿从自身实际出发,采用新型生产工艺和现代化生产技术,将绿色环保贯穿整个生产过程,提高了矿石资源综合利用率,通过尾矿再选、废石堆浸、废水提铜将资源吃干榨净。积极推进采区、排土场、尾矿库的复绿工作,有效降低废弃物堆积对周围生态环境产生的影响,真正意义上实现了经济与环境的协调发展,实现矿山资源的绿色可持续发展。

“十四五”时期国家对矿山的监管力度不断加大,绿色矿山的建设已成为必然趋势。德兴铜矿对绿色矿山建设高度重视,在绿色矿山建设过程中,以科学技术为支撑,坚持资源高效综合利用,通过发展循环经济、节能减排,建设环境友好型矿山,将绿色矿山发展理念贯穿于矿山生产的每个环节,从而助推德兴铜矿实现绿色低碳高质量发展。

绿色矿山建设是贯彻落实习近平生态文明思想,加快矿业转型升级的重要实践。绿色开发是我们不可逾越的红线,是保证矿山可持续发展的必经之路。只有坚持经济与环境保护同步发展,走绿色低碳循环之路,矿山才能迎来真正的高质量发展。

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