超高分子量聚乙烯管在金属矿山尾矿的使用
文章来源: 发布者:admin 时间:2012-09-25
金属矿山尾矿是二次资源,系再生资源产业,是我国宏观经济与区域经济发展的重要组成部分。金属矿山尾矿主要是指矿石在经过破碎、磨矿、浮选、重选、磁选等方法提取有用成分之后的矿渣,是在当时条件下不宜再分选的矿山固体废弃物,是一种不可再生资源。尾矿是现行阶段矿区环境污染的主要因素,同时也是长期以来众所周知的老、大、难的问题。
中国金属矿山储存的尾矿量超过60亿t ,而且每年以3亿~5亿t的数量增长。尾矿堆积在一定程度上既破坏了环境,而且有的由于管理上的疏漏最终酿成大害。如果既要搞好环境污染问题,又要实现资源完全有效回收利用,在当今技术上还是一个很大的难题。金属矿山尾矿矿渣粉末细腻、结块,在尾矿回收的这种软磨损、长距离、高压力的条件下,没有几种管道能承担这种二次资源回收既环保、又耐用的任务。
现有的回收、治污和防污技术上,常常会形成顾此失彼,对尾矿的综合开发利用,就是要消化尾矿,通过综合回收利用为企业创造一定的财富,同时也可以通过技术性开发研究和循环经济再利用,在一定程度上解决资源型矿山的资源接替问题,从而增强企业的可持续发展。随着我国的工业化、城镇化和现代化建设的推进,矿产资源需求将随着社会经济发展的提升持续大幅度的增加,矿产资源供需矛盾将日益突出,环境压力越来越大。笔者认为,从宏观经济和区域经济的角度看,矿山尾矿的开发利用势必将成为21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大、经济和社会效益最好的领域之一,从而如何找到一个真正适合尾矿输送管道的任务也成为了现在研究的重要课题。
超高分子量聚乙烯管在金属矿山尾矿的使用
以现有的耐磨管道在尾矿浓度极高的、腐蚀性极强的等相对较苛刻的条件下绝大多数都能发挥相对较出色的性能,比如玻璃纤维增强聚丙烯管、钢衬陶瓷管、超高分子量聚乙烯管、碳化硅钢管等。超高分子量聚乙烯管道是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。它集中了大部分塑料的优越性能,耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能,这六个特性是目前塑料中所具有的最高数值,超高分子量聚乙烯是粘均分子量在250万以上的线型结构聚乙烯,极高的相对分子质量(普通聚乙烯的相对分子质量仅2-30万),赋予其超凡的使用性能,成为一种价格适中、性能优良的新型热塑性工程塑料。它几乎集中了各种塑料的优点:耐冲击、耐低温、耐磨损、耐冲击、耐化学腐蚀、自身润滑等。此外,UHMW-PE还具有耐环境应力开裂性、抵抗快速开裂能力、电绝缘性、耐疲劳性、耐高温蠕变性、耐射线等优良性能。目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。除耐热性外,UHMW-PE可与价格昂贵的“塑料王”聚四氟乙烯相媲美,使其在各行业有广泛的应用需求。开发超高分子量聚乙烯制品是我国“九五”期间确定的《优先发展的高新技术产业化重点领域指南》推广项目。
北京有色冶金设计研究总院《塑料管磨损试验研究成报告》指出:下列四种不同材料的管道,在相同管径、流速、试验物料、浓度条件下进行试验,其结果为:玻璃纤维增强聚丙烯管平均年磨损厚度11.5424mm/年;工程级聚丙烯管(PP)13.5828mm/年;超高分子量聚乙烯管(UHMW-PE)5.0104mm/年;钢管(A3)36.2424mm/年;试验结果表明,超高分子量聚乙烯管道耐磨性是钢管(A3)的七倍之多。超高分子量聚乙烯塑料(UHMW-PE)管的独特分子结构,具有极高的抗滑动磨擦能力和质轻的优点,单位管长比重仅为钢管重量的八分之一,使装卸、运输、安装更为方便,且能减轻工人的劳动强度,UHMW-PE管道抗老化性极强,50年不易老化。不论地上架空,还是地下埋设均可。安装时无论是焊接或者是法兰连接均可,安全可靠、快捷方便、无需防腐、省工省力,充分体现出使用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。
我国的尾矿资源的储量是非常庞大的,尾矿资源的再利用,有着潜在而不可低估的经济价值,是今后金属矿山企业发展循环经济和增进可持续发展的重要后备资源之一。作为尾矿输送不可替代的超高分子量聚乙烯管材为实现矿产资源从有限向无限的转化和可持续发展和发展循环经济点的我国矿山企业的金属矿山尾矿资源的再利用开发将提供更广阔的天地。