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浅谈尾矿干排工艺方案

                                                    浅谈尾矿干排工艺方案

  矿产资源是人类生存的重要生产资料,是人类社会发展的物质基本保障,推动着工业快速发展、经济稳步提高、社会日益进步。我国矿产资源的突出特点是矿产种类齐全,但贫矿多,单一矿少 ;共生矿多,矿石组成复杂,难选冶矿多。

  随着经济发展,对矿产的需求大幅度增加,同时也产生了大量的尾矿。据统计 2000 年以前,我国矿山的尾矿总量为50 . 26 亿 t 。2000 年以后,每年排放尾矿达 6 亿 t ,按此推算,现有尾矿的总量在 80 亿 t 左右。

  目前国内绝大部分金属矿山都采用传统的水力输送法送尾矿入库,其主要危害在于:一是占用大量土地,增加矿山投资规模和尾矿库运营本;二是严重影响生态环境,造成环境破坏 ;三是尾矿库极其容易产生安全隐患,矿石经选矿处理后粒度变细,表面积增大,堆存时容易流动和塌漏,造成植被破坏,尢其是雨季或地震等自然灾害容易引起滑坡或泥石流,造成巨大损失。因此,对尾矿的妥善处理有着十分重要的意义。

  尾矿的用途

  首先,尾矿作用于矿山地下采空区的充填,可用水沙充填和胶结充填。全尾矿充填工艺,目前仍处于试验研究阶段。其次,用尾矿作为建筑材料的原料,比如制作水泥、加气混凝土、铸石及耐火材料等。第三,可以用尾砂筑公路、海岸造田。第四,尾矿堆积场上覆土造田,种植农作物或植树造林。

  综上所述,尾矿干排是替代将选矿厂排出的尾矿浆直接用泵以水利输送的送的尾矿库的好方法,尾矿干排可使尾矿的水 80 % 得以利用,在严重缺水地区优势明显 ;可减少对环境的污染 ;占地少,安全性好 ;适应长距离运输。

  尾矿干排的工艺方案

  旋流器 - 浓缩机串联浓缩方案工艺流程

  浓度 10 % ~ 20 % 的选矿尾矿经泵给入旋流器,旋流器溢流给入浓缩机,进行细粒级颗粒的浓缩,浓缩机溢流为澄清水,返回生产循环水回用。旋流器沉砂与浓缩机底流合并后浓度为45 % ~ 50 %。

  该工艺流程充分的利用了尾矿不同粒径的差异,优先将大颗粒浓缩,提高了浓缩机的处理能力,减少了浓缩机的直径,节省了投资。缺点是排出的尾矿浓度不高,不易干堆。

  该方案是将尾矿给入浓缩机,浓缩机的底流给入过滤机,过滤后滤饼含水 15 % ~ 20 % ,

  直接干排。缩机的溢流水和过滤水返回生产循环水回用。

  该方案优点是可得到含水较低的物料,便于运输,达到直接干排的目的。缺点表现在需要较大规格的浓缩机,占的面积大,投资高。不适于大、中型的选矿厂。

  两段浓缩-过滤方案发案工艺流程

  该方案采用旋流器作为一段浓缩设备,尾矿浆给入旋流器,旋流器的溢流给入浓缩机 ;旋流器的底流和浓缩机的底流合并给入过滤机;浓缩机溢流水和过滤水返回生产循环水回用 ;过滤后滤饼含水 15 % ~ 20 % ,直接干排。

  该工艺方案优点表现在由于旋流器的一段脱水,减轻了浓缩机的工作量,可使浓缩机的溢流水澄清,避免跑混,同时浓缩机的规格也可以减小,占地面积少,投资费用降低。缺点在于过滤机的工作量大,需要大规格的过滤机或多台过滤机,能耗较高。

  两段浓缩 - 脱水筛方案工艺流程

  选矿尾矿给入旋流器,旋流器的溢流给入浓缩机,浓缩机的溢流水返回生产循环水回用;旋流器的底流和浓缩底流给入脱水筛,脱水筛的筛上物料含水 20 % ~ 25 % 干排,筛下物返回浓缩机。

  该工艺的优点是可利用脱水筛脱水,减少了过滤机,节电、节省了投资。缺点表现为脱

  水筛下的细粒级物料返回到浓缩机形成无限循环,影响浓缩效果,使浓缩澄清水跑混 ;最终将脱水筛的筛下物排入尾矿库,没能达到全部干排。

  两段浓缩 - 分段脱水 ( 过滤 ) 方案工艺流程

  选矿尾矿给入旋流器经重力分选,细颗粒和水给入浓缩机,浓缩机的澄清水返回生产循环水回用 ;旋流器的底流给入脱水筛,脱水筛的筛上物含水 15 % ~ 20 % 干排 ;筛下物汇同浓缩机的底流给入过滤机,过滤机分离后滤饼水分 15 % ~ 18 % 干排,过滤液体及过滤机的清洗水返回浓缩机成闭路循环。

  该工艺的优点为利用旋流器和脱水筛进行先将粗、重颗粒分选脱水后干排,减少了浓缩机、过滤机的工作量,使得浓缩机、过滤机的规格减小,减少了占地面积,降低了投资费用 ;脱水筛的筛下物给入过滤机确保了固液分离,达到了全部干排。便于尾矿的远距离运输。过滤机的排液及清洗水返回浓缩机,保证了回用水固体颗粒的含量满足生产用水的质量。缺点则是由于工艺较前几种方案复杂,设备种类较多。但仍不失为是一种较好的方案。

  常用的设备选择旋流器。旋流器可根据处理量尽量选用直径小多台的旋流器组。这有利于溢流粗颗粒少,减少浓缩机的工作量,使浓缩机的规格减小。

  常用设备选择

  浓缩机

  浓缩机可选择高效浓缩机。其占地面积小、降低了建设投资,北京东方远航技术有限公司研制的高效深锥浓缩机,采用大锥角的深锥设置,大大增加了浓密机的压缩区,所以尽管所处理的物料粒度细、浓度较低,但浓密机的底流浓度却很高 , 具有处理能力大、自动化程度高、无动力消耗节能的优点。

  过滤机

  过滤机可选择带式真空过滤机、圆盘真空过滤机、压滤机及陶瓷过滤机。带式过滤机具有结构简单,脱水效果好,处理能力大,自动化程度高,可连续作业。压滤机单机处理能力较低,但是当重力脱水困难而尾矿浓度要求较高时,压滤机是一种可行的选择。陶瓷过滤机其优点是脱水后水分较低,含水率可小于 10 % 。缺点是设备投入高,陶瓷滤板易堵塞,特别是对于含细粒级和石英多的物料,清洗工艺复杂,要求严格。由于设备投入高的原因,该设备组合一般用于精矿脱水。

  脱水筛

  脱水筛可选择高频脱水筛,重量轻、拆装方便。筛网应选择耐磨、防腐材料。

  尾矿干排是近年来国内逐渐兴起的一项新的尾矿处置新工艺,随着尾矿干排应用的增多,新的工艺和设备在不断总结,探索前进中。

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