夏末初秋,沿著蜿蜒的盤(pán)山路,車(chē)輛緩緩駛?cè)胱湓谇嗌介g的甕安大信北斗山磷礦,它是貴州磷化集團(tuán)旗下甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司的全資子公司。

坐落在青山間的磷礦辦公廠房。
大信北斗山磷礦開(kāi)采磷礦石已有20余年,每年開(kāi)采磷礦石50萬(wàn)噸,礦石經(jīng)過(guò)洗選后產(chǎn)生18萬(wàn)噸的工業(yè)固體廢棄物——尾砂。
如何處置體量巨大的尾砂,長(zhǎng)期困擾著企業(yè),成為制約礦山可持續(xù)發(fā)展的桎梏。大信北斗山磷礦總工程師向偉介紹,傳統(tǒng)處理方式就是通過(guò)管道把尾砂輸送到尾礦庫(kù)露天堆存。
據(jù)測(cè)算,一年堆存18萬(wàn)噸尾砂要占用土地空間7萬(wàn)立方米。堆存占地空間巨大,管理成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)同樣巨大。
堆存的磷礦尾砂,猶如生態(tài)環(huán)境的“隱形炸彈”:尾砂中的磷元素滲透進(jìn)入地下水水體,可能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化;尾砂堆存的“山丘”遇上暴雨等極端天氣,極易誘發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

實(shí)時(shí)監(jiān)控尾砂漿通過(guò)管道進(jìn)入充填站儲(chǔ)罐情況。

大信充填站。
而現(xiàn)在,大信北斗山磷礦科技攻關(guān),創(chuàng)新井下充填技術(shù),曾經(jīng)的廢棄物尾砂變廢為寶成了必不可少的生產(chǎn)原料,轉(zhuǎn)變?yōu)楦囿w充填礦山采空區(qū)。
走進(jìn)礦山辦公廠房,樓前被茂密的木槿環(huán)繞,一朵朵紅色的木槿花點(diǎn)綴其間。整個(gè)礦區(qū)與周邊山體環(huán)境融為一體,幾乎聽(tīng)不見(jiàn)機(jī)器轟鳴,呈現(xiàn)出一幅生態(tài)和工業(yè)融合的靜謐景象。
寧?kù)o的地表下,礦區(qū)運(yùn)用“上向分段充填采礦法”開(kāi)采的磷礦石,由皮帶輸送至甕福選礦廠進(jìn)行洗選,成品精礦通過(guò)管道輸送至馬場(chǎng)坪化工園區(qū)進(jìn)行深加工。而洗選后產(chǎn)生的尾砂,則以砂漿形態(tài)經(jīng)一條巨型管道,源源不斷輸送到距離選礦廠十公里外的大信充填站尾砂儲(chǔ)罐。

楊林方介紹磷礦尾砂充填工藝流程。

磷礦尾砂通過(guò)配比制餅后的形態(tài)和混凝土材料十分相似。
充填站內(nèi),尾砂按照一定比例壓濾、制餅、添加原漿配比、再添加一定量的膠凝材料,經(jīng)高效攪拌后就成為用于礦區(qū)采空區(qū)的填充材料。
充填指揮中心大屏上,工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尾砂儲(chǔ)存量等信息,只需測(cè)算采空區(qū)所需材料總量后,使用智能中控系統(tǒng)控制,選擇泵送或自流形式,即可將配置好的尾砂泥漿通過(guò)充填管網(wǎng)送至井下,讓礦區(qū)每一處被開(kāi)采的空間被嚴(yán)絲合縫地充填好。
“采空區(qū)充填尾砂后,礦區(qū)大約需要14天以上,即可繼續(xù)投入生產(chǎn)。”充填站站長(zhǎng)楊林方介紹,尾砂泥漿不僅能支撐起因地下開(kāi)采變得脆弱的巖層,防止地表出現(xiàn)塌陷,也像“生態(tài)膠水”一樣,將廢棄的尾砂牢牢固定在地下。
“曾經(jīng)的尾砂處置難題再也不讓我們頭疼了!”楊林方回憶,過(guò)去礦山采空區(qū)主要用沙石加入混凝土水泥進(jìn)行充填,不僅沙石水泥的采購(gòu)、運(yùn)輸成本高,還面臨著尾砂堆存空間受限和管理規(guī)范等“老大難”問(wèn)題。

充填站中控室。
“沒(méi)有絕對(duì)的垃圾,只有放錯(cuò)位置的資源。”在綠色發(fā)展理念的引導(dǎo)下,企業(yè)加快步伐破解尾砂利用的技術(shù)難關(guān)。
2017年起,礦山開(kāi)始對(duì)尾砂充填技術(shù)進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)室里,技術(shù)人員將尾砂作為原料,通過(guò)一定配比制成充填料漿,反復(fù)試驗(yàn),觀察充填料漿的坍落度、初凝時(shí)間、抗壓強(qiáng)度等數(shù)值變化情況。
考慮井下和地面溫度、濕度的差異性,礦山在礦井里建起了實(shí)驗(yàn)室,邀請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),一次次實(shí)驗(yàn)探索,終于在2022年完成充填站擴(kuò)能技改,實(shí)現(xiàn)全尾砂充填應(yīng)用。
2024年,充填站利用尾砂量達(dá)36萬(wàn)余噸,今年預(yù)計(jì)突破40萬(wàn)噸,長(zhǎng)期困擾企業(yè)的尾砂堆積難題正在逐漸消解。
值得一提的是,大信北斗山磷礦研發(fā)生產(chǎn)的尾砂充填砂漿,除滿足企業(yè)自身井下采空區(qū)充填外,還輻射銷(xiāo)售到周邊礦山企業(yè)充填采空區(qū)。
大信北斗山磷礦黨支部副書(shū)記、總經(jīng)理魯成偉算了一筆賬:“使用全尾砂充填技術(shù),每年可降低企業(yè)生產(chǎn)成本超2000萬(wàn)元。同時(shí),外銷(xiāo)砂漿收入超1500萬(wàn)元。”

工程人員正在對(duì)充填管道進(jìn)行維護(hù)。
曾經(jīng)的生態(tài)“包袱”,搖身一變成為新的財(cái)富。大信北斗山磷礦堅(jiān)持綠色發(fā)展之道,深入推進(jìn)“富礦精開(kāi)”,除了尾砂綜合利用取得重大突破,還探索創(chuàng)新復(fù)雜磷礦的采礦方法,不斷提高礦石回采率,2024年礦山回采率達(dá)92%以上,遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
自主探索的分級(jí)、分采、分運(yùn)、分堆、分用“五分四步法”,實(shí)現(xiàn)磷礦石的高效分類(lèi)開(kāi)采與利用,獲得國(guó)家實(shí)用型專(zhuān)利并獲貴州省質(zhì)量發(fā)展典型案例推廣。在省有關(guān)部門(mén)支持下,開(kāi)展“復(fù)雜磷礦分級(jí)開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與示范”項(xiàng)目。
精細(xì)開(kāi)礦,礦山將礦區(qū)礦石分為a、b兩層,做好開(kāi)礦的前端分級(jí)工作,不僅為產(chǎn)業(yè)鏈下游節(jié)約了生產(chǎn)成本,通過(guò)分類(lèi)銷(xiāo)售,還提升了同一品位礦石銷(xiāo)售的單位價(jià)格。

礦山生產(chǎn)管理中控室。

無(wú)人機(jī)三維激光掃描測(cè)量系統(tǒng)。
既要優(yōu)采磷礦,更要保護(hù)青山。近年來(lái),礦山秉持“邊開(kāi)采、邊治理”的理念,分四期對(duì)礦山開(kāi)展生態(tài)修復(fù),礦區(qū)植被覆蓋率提升至85%以上。
魯成偉表示,隨著無(wú)爆破采掘、5G智能等技術(shù)的推進(jìn),企業(yè)還將推動(dòng)礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型,加大智慧礦山建設(shè),推動(dòng)機(jī)械化開(kāi)采運(yùn)用,讓磷礦開(kāi)采既安全、又環(huán)保。

經(jīng)過(guò)生態(tài)修復(fù)后的礦山排土場(chǎng)和周?chē)嗌饺跒橐惑w。
今年最新公布的國(guó)家級(jí)礦山名錄中,貴州18座礦山入圍,甕安大信北斗山磷礦名列其中。這座礦山用實(shí)踐證明:綠色發(fā)展不是負(fù)擔(dān),而是企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的生命線和競(jìng)爭(zhēng)力。