低品位矿山固废综合加工项目助力海绵城市建设根据财政部、住房城乡建设部、水利部《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》(财建〔2014〕838号)和《关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知》(财办建〔2015〕4号),财政部、住房城乡建设部、水利部于近期组织了2015年海绵城市建设试点城市评审工作。根据竞争性评审得分,排名在前16位的城市进入2015年海绵城市建设试点范围,名单如下(按行政区划序列排列):迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区[1]。习总书记提出构建海绵城市之后,海绵城市进入“确定试点城市阶段”,已获得实质性进展。国务院办公厅近期海绵城市75号文,政策力度远超原先计划,并已经上升为国家战略。海绵城市每平方公里建设投资成本在1.5-1.9亿元之间,全国657个城市如果都要在2020年完成任务,整体投资接近10万亿元[2]。海绵城市实践在不同层面有:庭院雨水系统、道路雨水系统、景观水体系统等。这些系统会利用一下几种技术或者综合利用集几种低影响开发技术设施。各类低影响开发技术设施主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、蓄水池、植草沟、渗管/渠、人工土壤渗滤等。海绵城市建设中,工程量最大,建材使用量最大的部位当属透水铺装项目。透水铺装项目涵盖道路、小区、广场以及其他需要硬化的公共区域。透水铺装按照材料不同可分为透水砖、透水水泥混凝土和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。透水砖铺装和透水水泥混凝土铺装主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路,如建筑与小区道路、市政道路的非机动车道等,透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。(1)透水铺装对道路路基强度和稳定性的潜在风险较大时,可采用半透水铺装结构。(2)土地透水能力有限时,应在透水铺装的透水基层内设置排水管或排水板。其中,透水铺装作为道路雨水系统及硬化区域的主要渗漏手段,其主要材料为透水性地坪层及透水性路基层。这两种材料均需要专用骨料加工。一般的大中型铁矿选矿企业,都有专业的碎矿、磨矿及磁选工艺及较先进的生产设备。现阶段,由于铁精粉市场极度低迷。因此,全国范围内的铁矿选矿企业都陷于亏损及重度亏损之中。虽然各选矿企业有先进的加工设备、有较为环保的磨洗工艺,还有大量的近乎零成本的优质的矿山固废资源。但是,由于其未及时转变经营思路,所以,并未意识到海绵城市建设和矿山固废综合利用之间存在的关系,更未从这一举世瞩目的城市建设中看到企业的价值。因此,很多企业对矿山固废综合利用都没有深度利用的思路。也就是讲,至今为止,还没有几家矿山选矿企业对固废综合利用项目如何助力海绵城市建设有较为清晰的思路。作者应某矿山选矿企业邀请,对其矿山固废综合再利用项目中的产品如何能与海绵城市建设中的透水铺装项目原材供应对接做深度的工艺研究。因此,才开始涉足矿山固废如何深度加工而替代透水铺装项目中的天然透水骨料工艺。通过市场走访、企业调研,政策解读及市场运作四个阶段的深入调研,确定了矿山固废综合利用项目可完全实现透水铺装项目的所有透水材料的供应链链接。矿山固废综合利用项目仅需部分工艺延伸,即可为海绵城市透水铺装项目提供全方位的多产品的透水原材及透水铺装预制品的生产加工。现在铁矿固废综合再利用项目,大多局限于尾砂利用及干抛尾渣的整形、筛洗,为市场提供的产品也基本停滞与人工砂及碎石骨料层面,其附加值不高。且由于各地的河道天然砂开采及石灰石碎石矿因环保要求的力度问题,并未真正的实现取缔。所以,矿山尾砂及整形碎石市场接受程度并不是很高,市场售价仅是天然河沙或石灰石碎石价格的2/3左右。通过调整选矿工艺及延续矿山固废综合利用工艺。我们可以通过以下几个方面获得附加值比较高的透水铺装的骨料:一、透水铺装路基基层卵石骨料:即5~18mm分级人工卵石。透水路面基层铺装材料中,8~15mm的卵石为主体骨料。但是由于河道(天然)卵石的特型,无法作为承重路面骨料使用,而机制碎石也因为其外观棱角及透水率问题,也无法直接使用。作为选矿企业一段磨矿过程中分级出来的需二次进入磨机的矿石,我们一直延续着返料再磨的工艺。这部分矿石,其实经过球磨机粗磨后,其外形已酷似河道(天然)卵石,但是其因为在球磨机中磨矿时间的限制,表面并没有形成天然卵石那么光滑。这部分骨料若是不再返回磨机二次磨矿,直接提取出来进行筛分,可获得15~18mm、8~15mm、5~8mm三种水洗机制卵石。由于其表观特型,这部分矿石骨料将是制作透水层骨料的最佳原材。且其市场价值远远高于普通建材价格。按照天然透水骨料的市价估算,根据全国的建材市场不同,这部分骨料出厂价值应该在35~80元之间。二、透水铺装地坪层细骨料:即0.35~5mm机制粗沙骨料透水铺装地坪层(面层)骨料主要为0.35~5mm机制粗砂骨料。河道沙因缺少筛分工艺,很难保证其细级砂含量,因此,不能直接作为透水铺装面层骨料使用。而一般的采石场加工的机制砂,由于无水洗工艺,其人工砂的含泥量也很难达到透水铺装面层骨料的要求。恰恰由于矿山固废综合利用项目中,粗矿大多需要进入磨机进行磨矿,故而,砂型较碎矿工艺生产的中粗砂要圆润的多,加上磨矿后的筛洗工艺,也能保证磨矿尾砂的含泥量。经过分级筛分,完全可以获得高附加值的机制粗砂骨料。若是海绵城市建设全面推开,预计这种经过磨机磨矿的机制砂,一般地区出厂价值将突破25~30元,京津周边甚至可以达到40元左右。三、透水铺装路基骨料:透水铺装路基骨料为高品质级配石。一般的河道级配石因生产工艺简陋,无法满足其透水率的要求。而碎石厂也因为生产工艺制约,同样无法生产出表观外形符合要求的级配石来。选矿企业的尾渣干抛物料经过二次整形并筛洗后,完全可以获得高品质的级配石,且根据市场需要可以任意组合不同等级的透水级配石来。四、筛洗余料继续加工优质建筑砂石:筛洗完上述三种高附加值产品后,剩余的尾矿砂及干抛尾渣均可继续加工优质建材。产品的综合利用率同样能不低于70%。通过以上的产品分类,同样处理量的矿山企业,产生的效益将远远大于普通矿企的经济效益,为矿山企业渡过严寒提供可靠保障。通过以上三种产品的工艺调整,只要是中低品位的铁矿选矿企业,尤其是拥有自由矿山且贮备了大量的矿山固废的矿山选矿企业。均可采用工艺升级及延续,就能涉足海绵城市的骨料供应。为企业获得良好的经济效益。若是企业能和海绵城市建设方取得合作,将透水铺装项目中的透水砖预制项目落户本企业,在减少运输环节成本的同时,通过预制透水砖的高附加值,企业将会获得长足发展。