发布时间：2018-12-17

项目内容：

【成果完成人】 全跃 李晓安 王斌 贾春云 李晓军 巩宗强 台培东 代淑娟 孙树臣 吕品 周晓蕾 何宪超 赵海鑫

【第一完成单位】 中国科学院沈阳应用生态研究所

【关键词】 菱镁矿 资源可持续利用 矿石加工

【中图分类号】 X753

【学科分类号】440.70

【成果简介】 1. 课题来源与背景 课题来源：污染土壤生态修复原理与方法(2004CB418506),菱镁矿区绿色发展技术及示范(DB2X-2-027)。研究期间同时获得国家科技支撑计划课题(2012BAB06B01、2012BAC13B00)、辽宁省科技计划项目(2013221004(二批次))3个项目的资助,总经费420万元。 辽宁省是我国菱镁矿储量最集中的地区,占全国的89.3%,且具有品位高、埋藏浅、易开采等特点。菱镁矿的开采及行业发展极大地拉动了地方经济,同时也给当地生态环境和可持续发展带来严重的负面影响。项目实施前,辽宁省菱镁矿资源集中开发地区,低品位矿、粉矿到处堆存,资源得不到利用,造成严重经济损失;废矿、尾矿累计堆放量已达近3×108 m3,占用和破坏大量土地资源;矿石开采和加工排放粉尘、烟尘造成环境污染,矿区土壤表层可见明显的粉尘累积。辽南地区形成了80 km宽环境污染带,对区域环境质量与农业生产及人群健康造成严重威胁。因此,需要探讨低品位矿石加工提纯和合理利用的有效途径、清洁生产技术和矿区污染土地修复后再利用模式。 2. 技术原理与性能指标 本项目依据菱镁矿山发展的长远规划,以实现“有序开采、合理保护、及时复垦”为目标,在“减量化、再利用、资源化”原则指导下,实现菱镁矿资源和土地资源的可持续开发与利用。本项目的实施消耗低品位矿及粉矿3.0×106 t/a,节约2.2×106 t/a优质菱镁矿资源(一级和特级矿石1.1×106 t/a),减少剥岩量2.75×106 t/a,延长了矿山寿命约30年。实现年产优质轻烧氧化镁5.0×105 t,节约标煤4.5×104 t/a,能耗降低35%以上,粉尘排放浓度小于50mg/Nm3,低于国家排放标准,系统除尘效率均在99.9%以上。矿区修复后土地主要用于新技术开发区150 hm2,林地7826 hm2(速生纸浆林2000 hm2;经济林5826 hm2), 农田50 hm2。 3. 技术的创造性与先进性 (1)首次应用新型药剂LKD处理低品位高硅矿石(二氧化硅1.65%),获得与以前矿石(二氧化硅1.0-1.2%)相近的精矿指标,即精矿品位(氧化镁96.5%以上(烧减量为0),二氧化硅0.2%以下。 (2)首次研制出悬浮焙烧技术,可利用粒度小于30mm的碎块、粉状及浮选精矿为原料,节约资源30%,年生产能力相当于33~50套反射窑,单炉产能提高10到100倍,能耗降低35%以上,粉尘排放浓度明显低于国家排放标准。该项技术彻底改变我国轻烧镁的生产状况,达到国际轻烧镁生产先进水平。 (3)阐明了镁粉尘沉降和降雨是矿区土壤表面沉积型结壳形成的关键驱动力,筛选出亚表层土壤糠醛渣和磷石膏高效改良剂、10余种耐镁优势植物,并提出了菱镁矿区破损土地高效利用利用模式：高新技术开发区、林地和农田。 4. 技术的成熟程度、使用范围和安全性 本项目中低品位矿石浮选提纯技术、高效节能清洁焙烧技术、矿区污染土地生态修复技术已在100多家企业成功实施,带来可观的经济效益和社会效益。综合利用菱镁矿区低品位及粉状菱镁矿资源达3.0×106 t,减少粉尘排放6×104 t,实现了退化和被污染土地的高效利用。 5. 应用情况及存在的问题 低品位矿石浮选提纯技术已应用于海城镁矿、华子峪镁矿等11家企业,利用粉矿、碎矿达3.0×106 t /a,年增加直接经济效益6.0亿元;高品质氧化镁悬浮焙烧技术已在海城市后英集团成功应用,实现年产优质轻烧氧化镁5.0×105 t,节约标煤4.5×104 t,粉尘排放浓度≤50mg/Nm3,低于排放标准;矿区土地生态恢复技术已在辽宁岫岩青花耐火材料有限公司、海城华林集团及牌楼镇杨家店村污染土地成功示范,广泛应用于105家企业,共植树面积7826 hm2。本项目实施明显改善了矿区环境,提高了土地质量。

【成果类别】 应用技术

【成果水平】 国际先进

【研究起止时间】 2009-01～2012-12

【评价形式】 评价机构

【成果入库时间】 2014