Naukowa demonstracja przed przekształceniem odpadów w skarb - kompleksowy test wykorzystania kanałów

W przypadku eksploatacji i wykorzystania zasobów mineralnych odpady produkowane przez zakłady odzysku są często uważane za "odpady".mogą również stwarzać zagrożenia dla środowiska i bezpieczeństwaJednakże wraz z rosnącym wyczerpaniem zasobów mineralnych, coraz surowszymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska i postępami technologicznymi,Koncepcja przekształcania odpadów w "skarb" zyskuje powszechne przyjęcie i staje się nieuniknionym wyborem dla zrównoważonego rozwoju w przemyśle górniczymPilot kompleksowego wykorzystania odpadów to kluczowy punkt wyjścia do osiągnięcia tego ambitnego celu.ale złożony projekt, który integruje teoretyczną głębię, rygorystyczne badania naukowe i praktyczne wskazówki, mające na celu dostarczenie solidnych dowodów naukowych na korzystne i zróżnicowane wykorzystanie odpadów.

01 "Wynalezienie" odpadów: od odpadów do potencjalnych zasobów

1Własności i wyzwania

Odpady stanowią odpady stałe, które są usuwane po przetworzeniu rudy w procesach takich jak kruszenie, szlifowanie i beneficjentowanie.lub zawartość użytecznych minerałów jest niższa niż stopień, który można odzyskać w obecnych warunkach ekonomicznych i technicznychGłówne jej składniki to:

• Minerały z Gangesu: kwarc, feldspat, wapń, dolomit, mika itp.
• Niewielkie nieodzyskane minerały użyteczne: drobne cząstki lub powiązane z nimi minerały użyteczne, które nie mogą być w pełni odzyskane ze względu na wbudowany rozmiar cząstek i ograniczenia procesu wytwarzania.
• Szkodliwe pierwiastki: siarczany (np. piryt i arsenopyryt) oraz metale ciężkie, które mogą powodować kwaśne ścieki i wycieki metali ciężkich.
• Pozostałe odczynniki do beneficjonowania: ilości śladowe odczynników flotacyjnych i floculantów.

W związku z tymi cechami odpady nie tylko zajmują duże powierzchnie, ale również stwarzają zagrożenie dla środowiska.Światowa wielkość produkcji odpadów osiąga dziesiątki miliardów ton rocznie, a ciśnienie magazynowe jest ogromne.

2Potencjał wykorzystania zasobów

Jednakże, odpady nie są całkowicie bezużyteczne. Pod mikroskopem, cząstki odpadowe są nadal zbiorami minerałów o specyficznych właściwościach fizycznych i chemicznych.ich ogromna ilość ma ogromną wartość potencjalną:

• Korzystne minerały związane: Wiele odpadów nadal zawiera metali wartościowych o niskiej jakości (miedź, żelazo, złoto, srebro, pierwiastki ziem rzadkich, lit itp.) lub minerały niemetaliczne (fluoryt, apatyt,szpar potasu, itp.), ale obecne procesy utrudniają ich efektywne odzyskiwanie.
• Materiały budowlane: Silk, aluminium i wapń zawarte w odpadach powodują, że są to wysokiej jakości surowce do materiałów budowlanych, takich jak cement, cegły i płytki, ceramika, materiały betonowe,i betonu gazowanego.
• Materiały do odzyskiwania zanieczyszczeń środowiskowych: Niektóre odpady mają właściwości adsorpcyjne i mogą być stosowane do oczyszczania ścieków z metali ciężkich; odpady odsiarczone mogą być stosowane do poprawy gleby.
• Zastosowanie w rolnictwie: Odpady, które zostały odkażone i zmienione w składzie, mogą być stosowane jako środki do poprawy stanu gleby lub jako nośniki nawozów.
• Nowe materiały: Ultrafinne odpady odpadowe w proszku mogą być wykorzystywane do przygotowania szkła mikrokrystalicznego, materiałów ogniotrwałych i materiałów złożonych.

"Przekształcenie tożsamości" odpadowych odpadów opiera się na nowym zrozumieniu ich wewnętrznej wartości,i kompleksowy eksperyment z wykorzystaniem odpadów to naukowy kamień węgielny do osiągnięcia tego przekształcenia.

02 Naukowa konotacja i fazy odpadowe pilotów kompleksowego wykorzystania

Projekt pilotażowy dotyczący kompleksowego wykorzystania ścieków jest systematycznym projektem łączącym wiele dyscyplin i technologii.technicznie wykonalne, a środowiskowo przyjazne sposoby wykorzystania odpadów.

1Badania podstawowe przed pilotażem: kompleksowe "badania fizyczne"

Skuteczne wykorzystanie odpadów zależy od głębokiego zrozumienia ich właściwości fizycznych i chemicznych.

★ Analiza składu odpadów:

• Analiza wieloelementarna chemiczna: dokładne pomiar zawartości głównych, mniejszych i śladowych pierwiastków, w szczególności potencjalnie użytecznych pierwiastków (takich jak metale rzadkie, metale szlachetne,W związku z powyższym należy zwrócić uwagę na fakt, żeW tym celu określa się wartość odpadów w odniesieniu do wykorzystania wtórnego oraz ryzyko środowiskowe związane z późniejszym wykorzystaniem.
• Analiza fazowa: dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (XRD) określa skład mineralogiczny i ilościowo analizuje zawartość każdego minerału,który stanowi podstawę do zrozumienia właściwości fizycznych i chemicznych odpadów.
• Analiza spektroskopowa (EDS, XRF): pomaga w określeniu rozkładu pierwiastków.

★ Pomiar właściwości fizycznych:

• Analiza składu wielkości cząstek stałych: do określenia rozmiaru cząstek stałych stosuje się metody przesiewowe, analizatory wielkości cząstek stałych laserowe i inne metody,dostarczając podstawy do procesów takich jak szlifowanieNa przykład w przemyśle materiałów budowlanych drobne odpady mogą wymagać bardziej precyzyjnego szlifowania, wpływając jednocześnie na reologię osadu podczas napełniania.
• Pomiar gęstości: Prawdziwa gęstość i gęstość masowa, między innymi, wpływają na transport, magazynowanie i obliczenia stosunku mieszaniny.
• Miarkowanie powierzchni powierzchni: metoda BET, która wpływa na adsorpcję, reaktywność i właściwości sinterujące.
• Zawartość wilgoci i porowatość: Metody te wpływają na odwodnienie i wydajność sprężania.

★ Analiza strukturalna i morfologiczna:

• Mikroskopia elektronów skanujących (SEM) w połączeniu ze spektroskopii dyspersywnej energii (EDS): obserwuje morfologię, strukturę, właściwości powierzchniowe i elementarne rozmieszczenie cząstek ogniskowych.

2Faza badań eksperymentalnych: eksploracja i optymalizacja wielu ścieżek

Na podstawie wyników badań podstawowych, w połączeniu z popytem rynkowym i obecnymi możliwościami technologicznymi, zostaną przeprowadzone ukierunkowane próby wykorzystania.

★ Próby odzyskiwania zasobów wtórnych:

• Przeslizganie i ponowne selekcjonowanie: w przypadku odpadów z odpadów zawierających niskiej jakości minerały użyteczne, ekonomiczne korzyści wynikające z przeslizgania i możliwość odzyskania przez flotę drobnych ziaren, separację grawitacyjną,i oddzielenie magnetyczne zostanie ocenionePrzykładowo, przez ponowne szlifowanie i ponowną selekcję odpadów miedzi można odzyskać resztki miedzi, koncentrat siarki, a nawet związane z nimi złoto i srebro.
• Technologia wycierania: w przypadku odpadów zawierających ciężko wyselekcjonowane, ultrafijne cząstki lub związane z nimi metale szlachetne, technologie hydrometalurgiczne, takie jak wycieranie cyjankiem, wycieranie kwasem,i bioleaching są uważane za.
• Przykładowy przypadek: Separacja magnetyczna została zastosowana do odzyskania części magnetytu z krajowych odpadów z rudy żelaza, zwiększając wartość do ponad 60%, osiągając korzyści ekonomiczne.

★ Badania wykorzystania materiałów budowlanych:

• Cement Additives: Odlewy są używane do zastąpienia części klinku cementu lub kruszywa..
• Zgromadzone cegły i płytki: zbiorniki częściowo zastępują glinę.wchłanianie wody, i odporność na mróz.
• Zmiana klasyfikacji, wartości kruszenia i zawartości substancji szkodliwych oraz proporcja mieszanki betonu, wytrzymałość,należy przeprowadzić badania trwałości.
• Beton gazowany, szkło-ceramika, ceramika itp.: wykonywane są ukierunkowane projekty formuł i optymalizacja parametrów procesu.
• Typowy przypadek: Cegły, które spełniają normy krajowe, zostały z powodzeniem wyprodukowane z kopalni metali nieżelaznych poprzez odwodnienie, suszenie i mieszanie, co umożliwiło produkcję przemysłową na dużą skalę.

★ Badanie materiału wypełniającego:

• Cementyzowane wypełnienie: Odpady są używane jako składnik i mieszane z materiałami cementowym (cement, szlamy, itp.) w celu przygotowania obłoki do wypełniania podziemnych łupów.Badania wymagają określenia właściwości reologicznych (spadek, rozprzestrzeniania), czasu ustawienia, wczesnej i późnej wytrzymałości, a także nieprzepuszczalności i odporności na pęknięcia.
• Pastowe wypełnienie: Przygotowanie i przewożenie wysokiej koncentracji slurry odpadowej, a także wytrzymałość wypełnienia.
• Typowy przypadek: W kopalni złota zastosowano technologię wypełniania odpadów w pełni z cementem, która nie tylko rozwiązała problem magazynowania odpadów, ale również zapewniła bezpieczeństwo wydobycia.

★ Eksperymenty w zakresie naprawy środowiska i wykorzystania rolnictwa:

• Adsorpcja metali ciężkich: ocena zdolności adsorpcji jonów metali ciężkich w ściekach.
• Kondycjonowanie gleby: ocena wpływu odchodów w celu poprawy stanu gleb kwaśnych i niepłodnych (pH, zawartość składników odżywczych i badania wzrostu roślin).
• Przykładowy przypadek: odpady z kopalni fosforu, bogate w wapń, fosfor i inne pierwiastki, były przetwarzane i wykorzystywane jako nośnik nawozów fosforanowych dla rolnictwa,osiągnięcie zwiększonej produkcji i wydajności.

★ Inne zastosowania o wysokiej wartości: Przygotowanie materiałów kompozytowych, ceramiki funkcjonalnej i sitow molekularnych.Ten rodzaj badań obejmuje zazwyczaj bardziej zaawansowane technologie i większą wartość dodaną.

3Wpływ na środowisko i ocena ekonomiczna: podwójne rozważania

• Ocena wpływu na środowisko: ocena bezpieczeństwa środowiskowego podczas badań i po użyciu produktu.ocenia się emisje pyłu i pyłu z odpadowych materiałów budowlanychBadanie wycieków jest również wykonywane po wypełnieniu odpadów.
• Ocena ekonomiczna: przeprowadzana jest pełna analiza kosztów cyklu życia (LCA), obejmująca koszty wstępnej obróbki odpadów, koszty procesu wykorzystania, przychody ze sprzedaży produktów,i przekształcenia korzyści środowiskowych, aby zapewnić komercyjną rentowność planu wykorzystania.

03 Praktyczne wytyczne: zapewnienie sukcesu prób i realizacji projektów

1. Wyjaśnienie celów badań i projektowania zorientowanego na zapotrzebowanie

Przed rozpoczęciem badania należy jasno określić główny cel: czy jest to odzyskanie produktów ubocznych, wytwarzanie materiałów budowlanych, czy podłożowe uzupełnianie?Różne cele dyktują różne naciski i kryteria oceny.Jednocześnie należy przeprowadzić dogłębne badania rynku w celu zapewnienia konkurencyjności opracowanego produktu.

2Standaryzowana próba i reprezentatywność

Właściwości odłogi są pod wpływem różnych czynników, w tym źródła rudy, procesu profitacji i czasu przechowywania, i wykazują pewien stopień zmienności.Standaryzowane pobieranie próbek ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia reprezentatywnych próbek, które naprawdę odzwierciedlają średnie właściwości odpadówZaleca się pobieranie próbek w wielu punktach, w wielu warstwach i wielokrotnie, a także pobranie próbek mieszanych i zredukowanych.

3/ Ściśle kontrolować procesy sądowe i zapisywać dane

• Standaryzacja parametrów badania: Wszystkie badania powinny być przeprowadzane w warunkach kontrolowanych zmiennych i ściśle przestrzegać krajowych lub przemysłowych norm.
• Zapewnienie wiarygodności danych: Aby zapewnić autentyczność i weryfikowalność danych, należy przechowywać szczegółowe zapisy każdego warunku badania, procedur eksploatacyjnych, danych surowych i obserwacji.
• Badania powtarzalności: kluczowe eksperymenty należy powtarzać wielokrotnie w celu zweryfikowania dokładności i stabilności wyników.
• Pilot-Scale-Up: po udanym badaniu laboratoryjnym należy przeprowadzać ciągłe badania pilotażowe w skali, aby zweryfikować możliwość zastosowania w przemyśle parametrów procesu, wyboru sprzętu,i wydajności produktu, a także w celu zidentyfikowania potencjalnych problemów.

4Podkreślić współpracę między wieloma zainteresowanymi stronami i synergię w łańcuchu przemysłowym

Wykorzystanie odpadów kopalnych obejmuje często wiele gałęzi przemysłu, takich jak górnictwo, materiały budowlane, chemikalia i rolnictwo, co wymaga integracji wielu zasobów.

• Współpraca techniczna: Współpraca z uniwersytetami i instytutami badawczymi w celu wprowadzenia zaawansowanych technologii i talentów zawodowych.
• Wsparcie polityki: Aktywnie dążenie do korzystnych polityk rządowych w zakresie finansowania, gruntów i opodatkowania.
• Łączność rynkowa: Nawiązanie kontaktów z potencjalnymi użytkownikami w celu wspólnego opracowania i promowania produktów z odpadów.

5. Priorytety bezpieczeństwa i ochrony środowiska

Niezależnie od sposobu wykorzystania, priorytetem muszą być bezpieczeństwo i ochrona środowiska.Zapewnienie, że produkty wykorzystywane z odpadów odpowiadają odpowiednim normom krajowym i nie powodują wtórnej szkody dla środowiska i zdrowia ludziNa przykład odpady stosowane w rolnictwie muszą przejść rygorystyczne testy na wydalanie metali ciężkich, toksyczność i radioaktywność.

04 Perspektywy: Przyszłość wykorzystania odpadowego

W przyszłości kompleksowe wykorzystanie odpadów odpadowych będzie się rozwijać w kierunku rozwoju o wysokiej wartości dodanej, zróżnicowanego, inteligentnego i zerowej emisji.

• Rozwój o wysokiej wartości: Przejście od intensywnego wykorzystania materiałów budowlanych do produktów o wysokiej wartości dodanej, takich jak metale rzadkie, metale szlachetne i materiały o wysokiej czystości.
• Dywersyfikacja: Integracja technologii multidyscyplinarnych w celu opracowania bardziej innowacyjnych zastosowań.
• Inteligencja: Wprowadzenie dużych ilości danych, sztucznej inteligencji i robotyki w celu osiągnięcia inteligentnego sortowania odpadów, automatycznego zbierania i optymalizacji procesów.
• Zeroemisyjność: ostatecznym celem jest osiągnięcie 100% wykorzystania odpadów, całkowite wyeliminowanie stawów odpadów lub przekształcenie ich w ekologiczne krajobrazy.

Badania w zakresie kompleksowego wykorzystania odpadów są niezbędne dla przemysłu górniczego w celu osiągnięcia ekologicznego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym.wykazuje głęboki szacunek i efektywne wykorzystanie zasobów ZiemiPoprzez dogłębne badania naukowe, rygorystyczne praktyki eksperymentalne i współpracę z wieloma zainteresowanymi stronami, mamy zdolność i odpowiedzialność, aby przekształcić odpady, które kiedyś były obciążeniem,Do cennego składnika, który napędza postęp przemysłu i przynosi korzyści ludzkiemu społeczeństwu.Wymaga to nie tylko przełomów technologicznych, ale także innowacji koncepcyjnych i wspólnych wysiłków całego społeczeństwa.