尾砂利用率提高15% 山东黄金全尾砂膏体泵送充填技术取得突破

走进山东黄金集团充填实验室，各种精密仪器整齐排列，全尾砂膏体泵送充填团队技术人员正在进行尾砂物化性质分析、充填体强度检测……

“金属矿山传统的尾矿地表堆存模式一直面临严峻挑战。”当问及开展充填技术研究的初衷，充填实验室负责人如是说道。推动尾矿资源化利用与生态化处置，构建绿色开采技术体系，成为破解深部矿山可持续发展难题的关键路径，也是摆在充填实验室面前的一道“必答题”。

破题，新技术何以催生？

如何破解尾矿综合利用的行业难题？作为集团充填技术研究的“中枢”，充填实验室致力于全尾砂膏体泵送充填技术研究，形成了以“技术+创新”模式为样本的矿山示范工程，为矿山绿色转型和智能化升级提供可借鉴、可复制、可推广的“山金样板”。

随着深部开采的推进和绿色发展要求，传统的分级尾砂充填工艺在长期应用中逐渐难以适应现代矿山发展需求，虽技术成熟，却存在着采场充填体整体性差、深部开采适用性弱等显著弊端。同时，立式砂仓造浆质量不稳定，充填料浆浓度低，进入采场后分层、离析、泌水严重，不仅影响充填效果，还对采矿生产接续及井下文明生产造成不利影响。

“面对传统工艺的局限，研发团队对全尾砂膏体泵送充填技术进行科技攻关，成功突破了诸多技术难点，大幅提高了尾砂综合利用率，实现了膏体料浆不分层、不离析、略泌水，充填体质量稳定可靠。”充填实验室研发团队技术人员介绍。

为了将这一优势转化为生产力，充填实验室开展技术攻关，构建“工艺革新+智能装备”双轮驱动体系，针对全尾充填关键工艺中涉及的尾砂浓密、活化搅拌、膏体泵送、水化凝固等技术难题，自主研发絮凝添加、深锥智能防压耙、胶凝材料破拱稳流给料、强制迂回搅拌等核心设备，为矿山膏体充填技术的落地应用提供了技术支撑，为千米深井高效开采提供安全保障。

应用，为矿山带来哪些改变？

技术的先进需要实践的检验。充填实验室率先将研发成果应用于山金国际所属的玉龙矿业，通过具体项目的落地验证技术的先进性、应用的可行性、结果的可靠性，真正让科研成果在矿山落地生根。

针对玉龙矿业尾砂粒级较细，分级尾砂产率较低，充填量不足等问题，2023年10月充填实验室与玉龙矿业联合开展现场配比试验，成立了全尾砂膏体泵送充填项目团队全力推进项目建设。玉龙矿业项目技术负责人介绍，“我们充分运用大数据、人工智能与物联网技术，首创‘三维可视化一键充填智能管控平台’，自主开发深锥智能防压耙、胶凝材料破拱稳流给料、风水联动洗管技术、强制迂回混合搅拌设备，引进国外进口充填输送设备。”

这些技术攻克了深锥浓密机连续稳定放砂难题和泵送充填堵管顽疾，构建了全尾砂膏体泵送充填的智能化体系，实现了从膏体料浆制备到井下输送的全流程可视化。在研发团队和矿山的共同努力下，玉龙矿业全尾砂膏体泵送充填项目的自主创新与应用取得实质突破。在高寒地区，仅用180天就实现了从设计到投产的全链条建设，极大缩短了项目建设周期，较同类项目时间缩短40%，跑出了项目建设“加速度”。

项目成功实施后，有效解决了矿山充填料不足、传统充填工艺效率低下、质量不稳定等问题，实现了充填过程的无人化操作，充填成本下降4.51元/m³，生产效率提升5.89%，矿石贫化率由15%降低至10%；尾矿库服务年限延长，溢流水回用补充选厂冬季用水，尾砂利用率提升15%，年减排尾砂超5万吨，仅2024年就创效1500余万元。同时，井下充填体自立性增强，采矿作业环境改善，采充循环周期进一步缩短，为矿山可持续发展注入源源不断的绿色动能。

一组组数据，让科技赋能矿山可持续发展的成果更加凸显。

推广，如何推动行业技术变革？

“玉龙矿业全尾砂膏体泵送充填项目的成功实施充分证实了项目研究的可行性，以及经济和生态效益，更坚定了我们在行业内推广这项技术的信心。”充填实验室研发团队负责人坚定地说。

莱州湾畔——焦家金矿，坐拥世界第三大黄金成矿带，是全国六座累计产金超百吨矿山之一，也是此次全尾砂膏体泵送充填技术推广应用的矿山之一。

在焦家金矿充填站建设项目现场，技术团队正在和项目建设人员讨论方案。“为了加快项目建设，我们模块化分解了5大施工单元，交叉推进土建施工与设备安装，工期压缩了30%，计划今年10月底建成尾砂膏体充填系统，实现招莱地区尾砂膏体充填‘零’的突破。”项目建设人员介绍。“技术应用后，预计充填强度可提高30%，充填成本下降4.51元/m³，生产效率提升5.89%，矿石贫化率降低5%，尾砂利用率提升15%，推动井下向机械化、少人化、智能化高效开采变革。”

而在河南伏牛山北麓——嵩县山金矿业，研发团队瞄准了更高目标，致力于打造“尾矿零排放”示范工程。

5月，嵩县山金全尾砂膏体充填站建设施工现场一派繁忙的景象。“通过大量试验研究，我们正在高效推进设备安装，加强与矿山、外部科研院所的沟通协作，确保全尾砂膏体充填系统建设在7月份保质落地，并完成系统调试运行。”项目团队技术人员介绍。

“新建充填系统预计最大可处理1200t/d来砂，可满足矿山井下生产规模逐年增加的生产需求。”嵩县山金矿业项目管理办公室负责人说。此外，全尾砂膏体泵送充填不仅可实现高井深远距离采场的稳定充填，保障采矿安全；更将与嵩县山金尾矿综合利用扩能改造项目联动，以100%的尾矿利用率实现尾矿零排放，破解尾矿库库容难题，同步创造经济效益与生态价值。

这些项目的成功实施，不仅为各矿山带来了实实在在的“经济+生态”双重红利，更有力推动了矿山行业的技术变革。

全尾砂膏体泵送充填技术让尾矿从“废物”变身“资源”，在解决充填料不足、传统工艺效率低下等问题的同时，构建起深部矿山绿色开发模式，为矿山践行“绿水青山就是金山银山”理念写下生动注脚。

来源 充填实验室 吴再海

记者 付心玥

编辑 付心玥

校对 邱凤珍 郎　井 刘彦孜

审核 陈　磊 李妍妍

(山东黄金)