矿产资源选冶攻关行动是贵州省深入推进实施的六大重大科技战略行动之一,对于贵州省合理开发利用矿产资源、推动相关产业发展、保障国家能源资源安全具有重要的战略意义。
记者从省科技厅了解到,贵州通过相关重大科技专项项目及技术榜单的开展,汇聚省内外产学研优势力量,对矿产资源选冶关键技术进行联合攻关,旨在助力贵州加快建设特色科技强省,推动全省高质量发展。
固废处理 尾矿资源利用
“在生产电解锰的过程中,1吨电解锰会生成10吨左右锰渣固体废物。”贵州三湘科技有限责任公司董事长陈建湘介绍,目前铜仁市锰渣堆存量约2400万吨,年新增量约160万吨。锰渣堆存不仅占用土地,还会对水系、土壤造成污染。
工业化规模电解锰渣资源化处理生产线
在电解锰压滤仓库,由皮带送入喂料斗,经计量皮带秤计量后,加入固化剂及其他辅料计量秤配,输送机送入强力双轴搅拌机,充分搅拌混合均匀,再输送入回转窑中,通过低温脱氨和中温煅烧活化改性两段式火法处理,实现了电解锰渣的资源化处理。
位于铜仁市松桃县的贵州三湘科技有限责任公司,正在进行电解锰渣资源化综合利用。作为全省首条工业化规模电解锰渣资源化处理生产线,采用低-中温两段式火法处理技术对电解锰渣进行资源化处理,每年可把100万吨电解锰废渣,在这里可“变现”为60万吨水泥用料。该项目由松桃三和锰业集团有限责任公司牵头,贵州三湘科技有限责任公司具体实施,湘潭大学和铜仁学院进行技术支撑,得到了贵州省科技厅重大科技成果转化项目的支持,目前该项目已通过了省科技厅的中期评估。
针对电解锰渣的特性,由项目负责人湘潭大学刘云教授和技术负责人陈跃辉教授提出了“低温脱氨-中温活化煅烧”两段式焙烧活化处理电解锰渣的技术方案,一方面能够去除锰渣的氨氮和水分,且能通过氨回收用于电解锰生产,实现氨的循环利用;另一方面,通过添加固化剂进行中温焙烧,提高电解锰渣中硅酸盐矿物的水化活性并使其中的硫和重金属被固化。
通过“低温脱氨、中温活化”,该项目能够使电解锰废渣应用领域,从单一的水泥行业扩展至混凝土、矿山充填、建筑材料等行业,制成免烧砖、陶粒、路基材料、吸附剂、催化剂等,实现电解锰渣的多途径资源化利用。
“锰矿是工业生产必需的基础性大宗原料矿产之一,是钢铁工业的基本原料,也是支撑新能源、新材料等新兴产业发展的重要原料。”中南大学副教授陈延飞介绍。
贵州省碳酸锰矿资源丰富,但受原矿品位低、杂质含量高、开采条件复杂等因素的制约,存在储采比失调、选冶难度大、锰渣产生量大、资源利用率低等问题。
三和锰业现场调研
在中南大学牵头下,贵州金瑞新材料有限责任公司、松桃三和锰业集团有限责任公司通过产学研合作,计划从今年底开始,利用3年时间对贵州省中低品位碳酸锰矿安全高效绿色开采进行研究。
该项目利用钻、爆、搬、充开采成套技术体系及装备配套,对选冶锰渣无害化处置,使用充填料浆均质制备和低能耗输送技术,对锰矿的采空区充填,实现碳酸锰矿安全绿色高效低废开采。项目实施可促进锰矿回采率高于90%,贫化率降低35%,选冶锰渣无害化实现100%。
该项目还将建成年产30万吨中低品位碳酸锰矿选矿工程示范生产线、年产4000吨电池级硫酸锰制备工程示范生产线、年产5000吨电池级四氧化三锰制备工程示范生产线,以及锰资源高效开采装备、电池级四氧化三锰制备装备,通过“采-选-冶-材”全链条创新,建立中低品位碳酸锰矿高值化利用全过程创新链,推动贵州锰产业升级,新型功能材料产业集群。
稀土,是高科技领域多种功能性材料制备的关键元素,在新能源、电子、航空航天等领域有着广泛的应用。“伴生稀土资源的开发可以提高矿产资源的综合利用率。在开发利用主矿种的同时,对伴生的稀土资源进行回收利用,还可降低环境污染,减少资源浪费。”贵州民族大学教授聂登攀介绍。
伴生稀土选矿现场
今年5月,贵州省科技重大专项项目“贵州伴生稀土资源高效分离提取与综合利用关键技术研究及示范”获贵州省科技厅批准立项,该项目由贵州芭田生态工程有限公司,贵州民族大学、贵州大学、中国地质科学院矿产综合利用研究所、贵州锦麟化工有限责任公司、广东省科学院资源利用与稀土开发研究所等6家单位联合实施。项目获批以来,项目组加快技术攻关。目前,织金含稀土磷矿选矿已进入试产阶段,相关指标均达到预期要求。
“织金磷矿15亿吨,伴生稀土150余万吨,资源储量大,由于伴生稀土经济分离提取技术不成熟,尚未工业化开发应用。”聂登攀说,项目在芭田公司硝酸磷肥工艺上进行织金磷矿伴生稀土分离提取试验,几乎不改变现有生产工艺,技术、经济可行性高。
伴生稀土选矿现场
目前,贵州芭田公司建有国内首套硝酸磷肥生产装置,现有年产10万吨化学选矿装置、年产15万吨硝酸磷肥生产装置、年产5万吨工业级磷酸一铵等生产装置。项目通过工艺优化试验后直接在企业现有生产装置上进行织金磷矿伴生稀土分离提取试验,相关磷、钙、硅、镁等元素均能形成成熟产品投放市场,项目具有试验规模大、代表性强等特点。
来源:天眼新闻客户端
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