超高分子量聚乙烯管在金屬礦山尾礦的使用
文章來(lái)源： ?????發(fā)布者：admin 時(shí)間：2012-09-25
金屬礦山尾礦是二次資源，系再生資源產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。金屬礦山尾礦主要是指礦石在經(jīng)過(guò)破碎、磨礦、浮選、重選、磁選等方法提取有用成分之后的礦渣，是在當(dāng)時(shí)條件下不宜再分選的礦山固體廢棄物，是一種不可再生資源。尾礦是現(xiàn)行階段礦區(qū)環(huán)境污染的主要因素，同時(shí)也是長(zhǎng)期以來(lái)眾所周知的老、大、難的問(wèn)題。
中國(guó)金屬礦山儲(chǔ)存的尾礦量超過(guò)60億t ,而且每年以3億~5億t的數(shù)量增長(zhǎng)。尾礦堆積在一定程度上既破壞了環(huán)境，而且有的由于管理上的疏漏最終釀成大害。如果既要搞好環(huán)境污染問(wèn)題，又要實(shí)現(xiàn)資源完全有效回收利用，在當(dāng)今技術(shù)上還是一個(gè)很大的難題。金屬礦山尾礦礦渣粉末細(xì)膩、結(jié)塊，在尾礦回收的這種軟磨損、長(zhǎng)距離、高壓力的條件下，沒(méi)有幾種管道能承擔(dān)這種二次資源回收既環(huán)保、又耐用的任務(wù)。
現(xiàn)有的回收、治污和防污技術(shù)上，常常會(huì)形成顧此失彼，對(duì)尾礦的綜合開發(fā)利用，就是要消化尾礦，通過(guò)綜合回收利用為企業(yè)創(chuàng)造一定的財(cái)富，同時(shí)也可以通過(guò)技術(shù)性開發(fā)研究和循環(huán)經(jīng)濟(jì)再利用，在一定程度上解決資源型礦山的資源接替問(wèn)題，從而增強(qiáng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著我國(guó)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，礦產(chǎn)資源需求將隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的提升持續(xù)大幅度的增加，礦產(chǎn)資源供需矛盾將日益突出，環(huán)境壓力越來(lái)越大。筆者認(rèn)為，從宏觀經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的角度看，礦山尾礦的開發(fā)利用勢(shì)必將成為21世紀(jì)礦產(chǎn)綜合利用范圍最廣、潛力最大、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益最好的領(lǐng)域之一，從而如何找到一個(gè)真正適合尾礦輸送管道的任務(wù)也成為了現(xiàn)在研究的重要課題。
超高分子量聚乙烯管在金屬礦山尾礦的使用
以現(xiàn)有的耐磨管道在尾礦濃度極高的、腐蝕性極強(qiáng)的等相對(duì)較苛刻的條件下絕大多數(shù)都能發(fā)揮相對(duì)較出色的性能，比如玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯管、鋼襯陶瓷管、超高分子量聚乙烯管、碳化硅鋼管等。超高分子量聚乙烯管道是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。它集中了大部分塑料的優(yōu)越性能，耐沖擊、耐低溫、耐磨損、耐化學(xué)腐蝕、自身潤(rùn)滑、吸收沖擊能，這六個(gè)特性是目前塑料中所具有的最高數(shù)值，超高分子量聚乙烯是粘均分子量在250萬(wàn)以上的線型結(jié)構(gòu)聚乙烯，極高的相對(duì)分子質(zhì)量（普通聚乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量?jī)H2-30萬(wàn)），賦予其超凡的使用性能，成為一種價(jià)格適中、性能優(yōu)良的新型熱塑性工程塑料。它幾乎集中了各種塑料的優(yōu)點(diǎn)：耐沖擊、耐低溫、耐磨損、耐沖擊、耐化學(xué)腐蝕、自身潤(rùn)滑等。此外，UHMW-PE還具有耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、抵抗快速開裂能力、電絕緣性、耐疲勞性、耐高溫蠕變性、耐射線等優(yōu)良性能。目前還沒(méi)有一種單純的高分子材料兼有如此眾多的優(yōu)異性能。除耐熱性外，UHMW-PE可與價(jià)格昂貴的“塑料王”聚四氟乙烯相媲美，使其在各行業(yè)有廣泛的應(yīng)用需求。開發(fā)超高分子量聚乙烯制品是我國(guó)“九五”期間確定的《優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》推廣項(xiàng)目。
北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院《塑料管磨損試驗(yàn)研究成報(bào)告》指出：下列四種不同材料的管道，在相同管徑、流速、試驗(yàn)物料、濃度條件下進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果為：玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯管平均年磨損厚度11.5424mm/年；工程級(jí)聚丙烯管(PP)13.5828mm/年；超高分子量聚乙烯管(UHMW-PE)5.0104mm/年；鋼管(A3)36.2424mm/年；試驗(yàn)結(jié)果表明，超高分子量聚乙烯管道耐磨性是鋼管(A3)的七倍之多。超高分子量聚乙烯塑料(UHMW-PE)管的獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)，具有極高的抗滑動(dòng)磨擦能力和質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，單位管長(zhǎng)比重僅為鋼管重量的八分之一，使裝卸、運(yùn)輸、安裝更為方便，且能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，UHMW-PE管道抗老化性極強(qiáng)，50年不易老化。不論地上架空，還是地下埋設(shè)均可。安裝時(shí)無(wú)論是焊接或者是法蘭連接均可，安全可靠、快捷方便、無(wú)需防腐、省工省力，充分體現(xiàn)出使用超高分子量聚乙烯管道“節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效”的優(yōu)越性。
我國(guó)的尾礦資源的儲(chǔ)量是非常龐大的，尾礦資源的再利用，有著潛在而不可低估的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是今后金屬礦山企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和增進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要后備資源之一。作為尾礦輸送不可替代的超高分子量聚乙烯管材為實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源從有限向無(wú)限的轉(zhuǎn)化和可持續(xù)發(fā)展和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)點(diǎn)的我國(guó)礦山企業(yè)的金屬礦山尾礦資源的再利用開發(fā)將提供更廣闊的天地。
