葫芦岛市水泉金矿炭浆选金含氰废渣综合利用可行性研究报告.docx
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葫芦岛市水泉金矿炭浆选金含氰废渣综合利用可行性研究报告
葫芦岛水泉金矿炭浆选金含氰废渣综合利用可行性研究报告
一、项目摘要
本项目应用地表氧化泥土矿氰化选金废渣制砖，使废渣中氰化物在有氧气的条件下加热，发生化学反应，生成无毒物质，是氰化废渣环保处理方式的突破，既节省了昂贵的环保治理费用，消除了安全隐患，又有较大的经济效益，节约了耕地，符合循环经济和清洁生产的要求。
项目完成后，年生产新型墙体砖3500万块，可达到当年产生的氰化废渣，当年全部综合利用。
预计每年可创产值490万元，利税220万元。
二、项目提出的背景及意义
葫芦岛水泉金矿地表有丰富的氧化矿资源。
经勘探，含金3-7g/t的矿石量约为30万吨。
以日处理矿石50t计算，可满足二十年生产的需要。
为充分利用氧化矿资源生产黄金，2003年5月，水泉金矿在原有200t/d浮选生产规模的基础上，扩建了50t/d炭浆选金项目。
（2007年，葫芦岛水泉金矿拟将原有50t/d炭浆选金生产能力再扩建至200t/d，项目的申请报告已通过相关部门的立项批复）该项目采用的生产工艺—氰化法以及生产废水循环使用工艺，投资少，成本低，节约资源，工艺过程稳定，易于操作，金的回收率高等特点，是国内、国际比较理性的金矿选矿工艺，也是金矿选矿发展的趋势，该方法生产过程中产生大量尾矿废渣，因废渣中含有一定量的残余氰化物（5/100000），而氰化物的使用从环境保护和安全的角度考虑，存在一定的风险。
氰化物是工业生产及科学实验中常用的一类剧毒化学物质，其特点是毒性大，作用快，对人畜及农作物的危害极大。
约60~90mg/L的氰化物水溶液就可在很短的时间内致人中毒死亡。
50t/d炭浆选金项目年耗氰化钠18.7吨，除反应消耗（10.1%）、水解、氧化损失（43.2%）、废炭-焚烧处理（5.8%）、循环使用（37.8%）外，尚有3.1%的氰化钠（580公斤）残留在尾矿废渣中。
存放在渣场的尾矿废渣，一旦其中含氰化合物溶液渗入地下，或雨水淋溶渗入地下，会造成对地下水的严重污染，或是被雨水汇流冲垮，对下游地区的土壤、地下水、地表水及地表生物都会造成严重的危害。
由于尾矿废渣颗粒的粒径很小，平均粒径0.044mm，渣场表面不可能做到立即覆盖以植被或山坡土，因而完全暴露在大气中，自然堆放干燥后，遇有风天易扬尘，造成二次污染。
特别是在每年春季平均风速10m/s，类比计算可知渣场产生的扬尘浓度可达到6.68mg/m3，将对大气环境造成严重污染。
大量尾矿废渣的扬起还可能造成耕地的沙化。
炭浆选金项目厂址周围的村庄有水泉村、杨河沟村、小杨河沟村和胡家窝铺。
共有233户，727人。
距离建设项目较近的杨河沟村和水泉村与厂址的直线距离仅为800米和1500米，距下游最近的地表季节河流1200米，距主要干流东青卜河5000米。
经葫芦岛市连山区环境保护监测站监测，尾矿废渣中氰化物的含量为0.72mg/L（危险废物鉴别标准中氰化物的鉴别标准为1mg/L）。
在选用先进的生产工艺，提高金的回收率，充分利用氧化矿资源的同时，对炭浆选金过程中产生的含氰废渣如何更好地综合利用，防止污染事故和安全隐患的发生，是炭浆选金方法急需解决的一个课题。
本项目以含氰废渣制砖，使废渣中的氰化物在有氧气的条件下加热，发生化学反应，生成无毒的物质。
彻底消除了含氰废渣对周围环境带来的潜在隐患。
经济效益较好，社会和环境效益显著。
符合循环经济和清洁生产的要求。
葫芦岛水泉金矿实施该项目具有较明显的优势，制砖主要原料氰化废渣（占原料总重量的66％）为炭浆选金工艺的固体废弃物，氰化废渣的使用属于废物利用，且无须运输。
制砖所用炉灰渣（占原料总重量的20％）为锅炉燃煤产生的固体废弃物，也是废物利用，一部分由厂内燃煤锅炉产生，一部分由附近锅炉燃煤企业购入。
制砖所用少量粘土（占原料总重量的14％）为厂内荒坡地，经土地部门审核不属于耕地。
氰化废渣制砖成本为0．08元／块，比普通烧结砖成本低0．02元／块，市场售价比普通烧结砖低0．01元／块，且普通烧结砖所用粘土占原材料的65％，大量占用耕地，与国家有关政策不符。
因而氰化废渣制砖市场需求巨大。
基于上述因素以及炭浆选金项目环评报告书提出的氰化废渣制砖综合利用的建议，葫芦岛水泉金矿成立了氰化废渣综合利用环保科研小组，对氰化废渣制砖进行了可行性研究。
三、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析
以氰化废渣为主要原料制作的环保墙体砖，与烧结普通砖的用途相同。
葫芦岛市年需墙体砖约40亿块，葫芦岛水泉金矿按炭浆选金生产能力扩建至200t/d计算，炭浆厂年产氰化废渣60000吨，生产规模3500万块砖/年，可达到当年产生的氰化废渣，当年全部综合利用。
氰化废渣制砖成本为0．08元／块，比普通烧结砖成本低0．02元／块，市场售价比普通烧结砖低0．01元／块，且普通烧结砖所用粘土占原材料的65％，大量占用耕地，与国家有关政策计不符。
因而氰化废渣制砖市场需求巨大。
四、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）
1、技术可行性分析
由于地表氧化矿为泥土矿而非岩石矿，以氰化废渣为主要原料制作新型墙体砖，其主要成分与烧结普通砖所用粘土成份基本相同。
表1为氰化废渣与废渣堆放场旁粘土化学成份对比表。
氰化废渣及粘土化学成份表
表1
原料
烧失量
SiO2
Fe2O3
Al2O3
CaO
MgO
K2O+Na2O
氰化废渣
6.24
54.38
9.92
11.62
7.07
1.54
4.4
粘土
4.11
62.04
7.18
18.45
1.02
1.94
3.1
用于烧砖的炉灰渣质量要求较低，化学成分无特殊要求。
粘土塑性指数越高，可掺入的氰化废渣及炉灰渣比例越大。
混合料的塑性指数不得低于7，是烧结普通砖混合料塑性指数的基本要求。
下表为氰化废渣、炉灰渣、粘土重量百分比为66：
20：
14时混合料物理性能参数。
原料
可塑性指数
干燥敏感性系数
干燥线收缩率（％）
粘土
16．2
3．14
8．43
混合料
7．3
0．48
3．58
从上述分析可知，以氰化废渣为主要原料制砖，在理论上是可行的。
最大限度地利用氰化废渣，减少粘土用量是小型试验需要解决的问题。
2、试验方案的制定与实施
（1）小型试验
氰化废渣制砖小型试验经协商在东青卜砖厂进行，利用该厂现有设备与窑炉，将氰化废渣、废渣堆放场旁现有粘土及外购炉灰渣运至试验砖厂。
试验中，主要须取得以下原料配比经验数据。
①最大限度地增加氰化废渣用量；
②最大限度地减少粘土用量；
⑧适量掺入炉灰渣。
试验目的：
在最大限度地利用氰化废渣，减少粘土用量的同时，掺入适量的炉灰渣，使混和料塑性指数达到要求，增加砖坯干燥速度，减少龟裂和裂纹，减少晾坯时间和场地，少用燃料，降低单耗，节约能源。
产品最终达到国家标准《烧结普通砖》（GB5101—2003）的质量检验要求。
经十八次原料配比试验、十二次窑烧试验。
确定氰化废渣、炉灰渣、粘土的最佳重量百分比例为66：
20：
14。
此时最大限度地提高了氰化废渣用量，混和料塑性指数符合要求，砖坯的干燥速度、晾坯时间适当，提高了场地的利用率，降低单耗，节约了燃煤。
产品最终通过葫芦岛市连山区产品质量监督检验所检验合格。
（2）设计新型墙体砖生产规模
按炭浆选金生产能力扩建至200t／d计算，炭浆厂年产氰化废渣60000吨，每块砖约2.5公斤，设计生产规模3500万块砖／年，可达到当年产生的氰化废渣，当年全部综合利用。
预计每年可创产值490万元，利税220万元。
按比例掺配
（3）生产工艺
氰化废渣
炉灰渣破碎输送带粉碎二级输送带
粘土
对滚搅拌均匀挤泥机成型切坯上架晾晒
装窑焙烧自然冷却产品
（4）先进性及创新性
目前氰化废渣的处理方式有：
①以氰化废渣、水泥、粉煤灰配制不同密度的混凝土；
②再提铅、锌等重金属；
⑧掩埋；
④无害化处理（通过化学反应使之无害化）。
这几种氰化废渣的处理方式，与本项目氰化废渣制砖综合利用比较，及其葫芦岛水泉金矿运用这些处理方式的优缺点与适用性列表对比如下：
氰化废渣的处理方式优缺点与适用性对比表
处理方式
优点
缺点
适用性
①以氰化废渣、水泥、粉煤灰配制不同密度的混凝土；
氰化废渣能够综
合利用，符合循环经济的要求
需要大量水泥，处理费用成本较高
不适用。
该方式所用氰化废渣为岩石矿氰化选金废渣，
而水泉金矿地表氧化矿为泥土矿
②再提铅、锌等重金属：
经济效益较好
固体废弃物没有
综合利用
不适用。
水泉金矿地表氧化矿中含铅0．08％、锌0．03％，均远低于入选品位。
③掩埋：
处理费用成本低
没有综合利用，存在安全隐患。
适用
④无害化处理（通过化学反应使之无害化）。
消除安全隐患
没有综合利用，处理成本高
适用
⑤氰化废渣制砖
消除安全隐患，综合利用，经济效益效好，符合循环经济及清洁生产的要求
少量用粘土
适用
由上表氰化废渣几种处理方式的优缺点及适用性对比分析可见，葫芦岛水泉金矿运用氰化废渣制砖无害化处理方式，其先进性与适用性明显优于其它氰化废渣的处理方式。
创新点：
本项目应用地表氧化泥土矿氰化选金废渣制砖，使废渣中氰化物在有氧气的条件下加热，发生化学反应，生成无毒物质，是氰化废渣环保处理方式的突破，既节省了昂贵的环保治理费用，消除了安全隐患，又有较大的经济效益，节约了耕地，符合循环经济和清洁生产的要求。
五、申请单位现有工作基础和条件
1、单位基本情况：
项目申请单位葫芦岛水泉金矿原为集体所有制企业，2006年，该集体所有制企业转制为现私人租赁企业，具有独立的法人资格，法人代表：
梁恩臣。
共有员工560人，其中专业技术人员42人；地址：
葫芦岛市连山区大兴乡杨和沟村；注册时间：
2004年8月注册资金：
1048万元
登记注册类型：
集体所有制。
2、财务和生产经营管理状况
葫芦岛水泉金矿原生矿石浮选法年产成品金300kg，氧化矿石炭浆法年产成品金75kg，成品银540kg，年总产值4950万元，利税1039万元，为葫芦岛市生产规模最大的金矿采选企业。
企业上年末总资产3000万元,总负债780万元。
3、项目已完成的研究开发工作
氰化废渣制砖项目经6个月时间，十八次原料配比试验，十二次窑烧试验的研究，己完成氰化废渣、炉灰渣、粘土的最佳掺配比例、晾晒时间、窑烧时间、耗煤量等小型试验。
产品经葫芦岛市连山区产品质量监督检验所检验，各项性能指标符合国标《烧结普通砖》（GB5101—2003）产品质量检验标准。
六、申请人基础条件（包括主要研究成果）
项目负责人：
闫宁，男，41岁，葫芦岛市连山区环保局高级工程师，华东地质学院工业分析专业毕业。
1998年，《大量燃放烟花爆竹对市区空气及声环境影响研究》获葫芦岛市政府科技进步二等奖，为项目负责人；2005年《工业炉窑环保节能改造技术》获葫芦岛市政府科技进步二等奖，为技术负责人；2003年获辽宁省环保系统先进监测站长，曾在省级以上刊物发表学术论文多篇，《P350萃取树脂分离稀土的研究》入选英国皇家化学文摘《AA》，负责整个项目的组织实施。
课题组承担人员：
李芳华，男，72岁，原锦西炼油化工总厂副总工程师、高级工程师，葫芦岛市环保专家，抚顺石油学校毕业。
多次承担省级以上环保项目专家组组长。
课题组承担人员：
宋久华，男，58岁，葫芦岛水泉金矿新型墙体砖厂长，从事砖厂技术工作20年。
课题组承担人员：
田泽鸿，男，39岁，葫芦岛水泉金矿炭浆厂厂长，沈阳黄金学院选冶专业毕业，工程师。
课题组承担人员：
卢迎新，男，30岁，葫芦岛市连山区环保局助理工程师，辽宁省商业高等专科学校计算机专业毕业。
七、进度安排和实施方案
1、实施方案
氰化废渣综合利用项目由葫芦岛水泉金矿组织实施。
项目实施所需原材料、设备及工程施工也由该单位具体负责。
项目的环保监测报告由葫芦岛市连山区环境保护监测站提供，氰化废渣成份全分析检验报告由辽宁省核工业地质局第二实验室提供，产品质量检验报告由葫芦岛市连山区产品质量监督检验所提供。
2、实施进度
2006年1月～2006年3月调研
2006年4月～2006年7月完成原料配比及焙烧小型试验，
产品检验合格
2006年8月～2006年10月原材料、设备购置
2006年11月～2007年4月按氰化废渣产量设计建设回转窑
2007年5月正式生产
八、预期成果和考核目标
1、项目计划目标
①总体目标
氰化废渣综合利用项目实施的总体目标是确保当年产生的氰化废渣全部制砖综合利用，以达到下列预期目标。
（1）保护渣场所在地地下水免受炭浆选金氰化废渣中所含氰化物浸出造成的污染。
（2）保护渣场下游季节河及东青卜河免受雨水冲淋，氰化废渣中所含氰化物渗漏而造成地表水污染。
（3）保护渣场周围及其下风向的大气环境质量不因渣场产生的扬尘而恶化。
（4）保护渣场周围村屯的人员、牲畜及其它动植物因氰化废渣中的氰化物而造成意外伤害。
②经济目标：
项目完成时，年产新型墙体砖3500万块，年产值490万元，利税220万元。
同时，节省了氰化废渣无害化处理所需的巨额费用。
③技术、质量指标：
项目完成时，环保新型墙体砖通过葫芦岛市连山区产品质量监督检验所检验，各项性能指标符合国标《烧结普通砖产品质量检验标准》（GB5101-2003）。
九、推广及应用前景
1、经济效益
砖厂建成后，年新型墙体砖3500万块，按0.14元/块计算，年产值490万元，利税220万元。
同时，节省了氰化废渣无害化处理所需的巨额费用。
2、社会效益
解决就业人口146人，增强了社会稳定。
烧结普通砖原材料配比为炉灰渣：
粘土=35：
65，而氰化废渣制砖原材料配比为氰化废渣：
炉灰渣：
粘土=66：
20：
14。
由此可见，氰化废渣制砖不仅利废增效，而且保护了自然环境，大量节约了耕地。
3、环境效益
炭浆选金氰化废渣制砖综合利用项目实施完成后，将有效地保护所在地地下水、周围地表水及大气环境质量，使项目所在地周围村屯人员，牲畜及其它动植物免受氰化废渣中氰化物的威胁而造成意外伤害，彻底消除氰化废渣对周围环境造成的潜在安全隐患。
4、成果应用和产业化前景分析
炭浆选金氰化废渣制砖综合利用项目，符合循环经济及清洁生产等国家环境政策的要求。
项目实施后，将改善和提高生态环境质量，保护区域生态安全，具有较好的经济效益和显著的社会环境效益，利用氰化废渣生产的新型墙体砖经检验合格，该技术可行。
因项目具有的经济效益及节省氰化废渣无害化处理费用所产生的间接经济效益，该项目具有推广应用的内在动力。
同时，对相关产业废渣综合利用提供了有益的尝试，对环境保护科技进步具有深远的意义和作用。
十、项目的风险分析
该项目经十八次原料配比试验、十二次窑烧试验，已确定氰化废渣、炉灰渣、粘土的最佳重量百分比例为66：
20：
14。
小试产品已通过葫芦岛市连山区产品质量监督检验所检验合格，无技术风险。
同时，氰化废渣制砖比普通烧结砖成本低0.02元/块，市场售价比普通烧结砖低0.01元/块，因而氰化废渣制砖市场需求巨大，无市场风险。
十一、经费概算及来源
项目实施总投资196.4万元，其中企业自筹117万元，申请市科技局科三费拨款79.4元。
项目总投资预算明细表单位：
元
费用或物资名称
单位
数量
单价
金额
使用方向
申请科三费拨款
调研费
30000
调研及培训
30000
检验费
次
6
4000
24000
产品检验
24000
环境监测费
次
5
6000
30000
环境监测
30000
人工费
人
10
3000
30000
研制人员小额补助
30000
小型试验租赁费
次
1
70000
70000
砖厂小窑租赁
70000
小型试验损耗
80000
产品、原料、燃料、运费损耗
80000
氰化废渣场环保投资
450000
建筑面积720m2、厚1m防水剂、水泥、粘土防渗处理、防雨棚、防洪沟及围堰
450000
板框压滤机
台
2
138000
276000
生产设备
工程材料费
座
2
226000
452000
14个窑门转窑
砖坯生产线
条
2
147000
294000
生产设备
附属辅助设备
148000
电机配电室等辅助设备
验收鉴定费
次
1
40000
40000
会议验收鉴定及专家评审
40000
公务业务费
40000
差旅、管理、资料费
40000
合计
1964000
794000
十二、申报资料附件清单
1、企业法人营业执照
2、2006年6月财务报表
3、科技成果（新产品）鉴定证书
4、监测报告
5、环保证明
6、查新检索报告
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