夏末初秋,沿著蜿蜒的盤山路,車輛緩緩駛入坐落在青山間的甕安大信北斗山磷礦,它是貴州磷化集團旗下甕福(集團)有限責任公司的全資子公司。

坐落在青山間的磷礦辦公廠房。
大信北斗山磷礦開采磷礦石已有20余年,每年開采磷礦石50萬噸,礦石經過洗選后產生18萬噸的工業固體廢棄物——尾砂。
如何處置體量巨大的尾砂,長期困擾著企業,成為制約礦山可持續發展的桎梏。大信北斗山磷礦總工程師向偉介紹,傳統處理方式就是通過管道把尾砂輸送到尾礦庫露天堆存。
據測算,一年堆存18萬噸尾砂要占用土地空間7萬立方米。堆存占地空間巨大,管理成本和環境風險同樣巨大。
堆存的磷礦尾砂,猶如生態環境的“隱形炸彈”:尾砂中的磷元素滲透進入地下水水體,可能導致水體富營養化;尾砂堆存的“山丘”遇上暴雨等極端天氣,極易誘發滑坡、泥石流等地質災害。

實時監控尾砂漿通過管道進入充填站儲罐情況。

大信充填站。
而現在,大信北斗山磷礦科技攻關,創新井下充填技術,曾經的廢棄物尾砂變廢為寶成了必不可少的生產原料,轉變為膏體充填礦山采空區。
走進礦山辦公廠房,樓前被茂密的木槿環繞,一朵朵紅色的木槿花點綴其間。整個礦區與周邊山體環境融為一體,幾乎聽不見機器轟鳴,呈現出一幅生態和工業融合的靜謐景象。
寧靜的地表下,礦區運用“上向分段充填采礦法”開采的磷礦石,由皮帶輸送至甕福選礦廠進行洗選,成品精礦通過管道輸送至馬場坪化工園區進行深加工。而洗選后產生的尾砂,則以砂漿形態經一條巨型管道,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罐。

楊林方介紹磷礦尾砂充填工藝流程。

磷礦尾砂通過配比制餅后的形態和混凝土材料十分相似。
充填站內,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,經高效攪拌后就成為用于礦區采空區的填充材料。
充填指揮中心大屏上,工作人員實時監測尾砂儲存量等信息,只需測算采空區所需材料總量后,使用智能中控系統控制,選擇泵送或自流形式,即可將配置好的尾砂泥漿通過充填管網送至井下,讓礦區每一處被開采的空間被嚴絲合縫地充填好。
“采空區充填尾砂后,礦區大約需要14天以上,即可繼續投入生產。”充填站站長楊林方介紹,尾砂泥漿不僅能支撐起因地下開采變得脆弱的巖層,防止地表出現塌陷,也像“生態膠水”一樣,將廢棄的尾砂牢牢固定在地下。
“曾經的尾砂處置難題再也不讓我們頭疼了!”楊林方回憶,過去礦山采空區主要用沙石加入混凝土水泥進行充填,不僅沙石水泥的采購、運輸成本高,還面臨著尾砂堆存空間受限和管理規范等“老大難”問題。

充填站中控室。
“沒有絕對的垃圾,只有放錯位置的資源。”在綠色發展理念的引導下,企業加快步伐破解尾砂利用的技術難關。
2017年起,礦山開始對尾砂充填技術進行研究。實驗室里,技術人員將尾砂作為原料,通過一定配比制成充填料漿,反復試驗,觀察充填料漿的坍落度、初凝時間、抗壓強度等數值變化情況。
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驗室,邀請相關專家現場指導,一次次實驗探索,終于在2022年完成充填站擴能技改,實現全尾砂充填應用。
2024年,充填站利用尾砂量達36萬余噸,今年預計突破40萬噸,長期困擾企業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生產的尾砂充填砂漿,除滿足企業自身井下采空區充填外,還輻射銷售到周邊礦山企業充填采空區。
大信北斗山磷礦黨支部副書記、總經理魯成偉算了一筆賬:“使用全尾砂充填技術,每年可降低企業生產成本超2000萬元。同時,外銷砂漿收入超1500萬元。”

工程人員正在對充填管道進行維護。
曾經的生態“包袱”,搖身一變成為新的財富。大信北斗山磷礦堅持綠色發展之道,深入推進“富礦精開”,除了尾砂綜合利用取得重大突破,還探索創新復雜磷礦的采礦方法,不斷提高礦石回采率,2024年礦山回采率達92%以上,遠高于國家標準。
自主探索的分級、分采、分運、分堆、分用“五分四步法”,實現磷礦石的高效分類開采與利用,獲得國家實用型專利并獲貴州省質量發展典型案例推廣。在省有關部門支持下,開展“復雜磷礦分級開采關鍵技術應用與示范”項目。
精細開礦,礦山將礦區礦石分為a、b兩層,做好開礦的前端分級工作,不僅為產業鏈下游節約了生產成本,通過分類銷售,還提升了同一品位礦石銷售的單位價格。

礦山生產管理中控室。

無人機三維激光掃描測量系統。
既要優采磷礦,更要保護青山。近年來,礦山秉持“邊開采、邊治理”的理念,分四期對礦山開展生態修復,礦區植被覆蓋率提升至85%以上。
魯成偉表示,隨著無爆破采掘、5G智能等技術的推進,企業還將推動礦山數字化轉型,加大智慧礦山建設,推動機械化開采運用,讓磷礦開采既安全、又環保。

經過生態修復后的礦山排土場和周圍青山融為一體。
今年最新公布的國家級礦山名錄中,貴州18座礦山入圍,甕安大信北斗山磷礦名列其中。這座礦山用實踐證明:綠色發展不是負擔,而是企業高質量發展的生命線和競爭力。