尾礦干式與膏體排放.ppt

尾礦干式與膏體排放,長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 張禮學(xué),一尾礦干式排放與堆存 二. 尾礦膏體排放與堆存,一尾礦干式堆放與堆存,1.尾礦干排的定義 2.尾礦干排在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì) 3.目前干排庫(kù)運(yùn)行狀況 4.尾礦庫(kù)濕排與干式排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較 5.尾礦濕排、干排安全性比較 6.干式排放的優(yōu)缺點(diǎn) 7.干式排放設(shè)備的適應(yīng)性 8.干尾砂的運(yùn)輸方式 9.排放方式 10 干式堆放場(chǎng)安全防范的重點(diǎn),1.尾礦干排的定義,天然狀態(tài)的土一般由固體、液體和氣體三部分組成.若土中的孔隙全部由氣體填充時(shí),稱干土. 土的含水率在5%以內(nèi)為干土；5%-30%為潮濕土；30%以上為濕土。 尾礦干排，通常講采用濃縮或壓濾（過(guò)濾）設(shè)備，將尾礦中的含水率控制30%以內(nèi)，稱為干排。,2.尾礦干排在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì),目前不完全統(tǒng)計(jì)大約20幾座礦山采用了尾礦干式排放，主要集中在黃金和有色礦山，大多數(shù)為中小型黃金礦山。原礦處理規(guī)模1002000t/d左右。,黃金礦山尾礦庫(kù)的特點(diǎn): 黃金礦山相對(duì)規(guī)模較小，所以尾礦庫(kù)在服務(wù)年限內(nèi)要求的容積也較小，尾礦庫(kù)址的選擇，為了少占農(nóng)田，就地就近，多數(shù)地形條件差，山谷峽窄、坡陡、調(diào)洪庫(kù)容小。另外由于選礦工藝的特點(diǎn)，近年來(lái)為提高金的回收率，采用氰化碳漿工藝提金較多，在加大磨礦細(xì)度的同時(shí)，加氰化物，對(duì)環(huán)境保護(hù)和尾礦堆存筑壩帶來(lái)一定難度，采用尾礦干排取得了很好的效果。,近幾年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)環(huán)境治理的力度，為貫徹中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法，尤其對(duì)一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)的選址、設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、關(guān)閉與封場(chǎng)、以及污染控制與監(jiān)測(cè)等內(nèi)容做出了詳細(xì)規(guī)定（GB18599-2001）。,3.目前干排庫(kù)運(yùn)行狀況,從20幾座干式排放礦山詢問(wèn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，沒(méi)有發(fā)生大的安全事故和人員傷亡事故。 工程實(shí)例 遼寧省排山樓金礦;氰化工藝，建設(shè)規(guī)模2000t/d;1997年7月投入使用，尾礦設(shè)計(jì)采用板框式壓濾機(jī)壓濾后干式排放，尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)庫(kù)容200萬(wàn)立方米；該庫(kù)于2006年末停止使用。 目前堆高70.0m,山谷已堆滿，堆積外坡2025左右，相當(dāng)于1：31：2.5左右，庫(kù)內(nèi)堆積量450萬(wàn)噸，相當(dāng)于250萬(wàn)立方米，2007年進(jìn)行了工程勘察，其結(jié)論為：壩體穩(wěn)定，堆積體不會(huì)產(chǎn)生滑坡，尾礦壩整體是穩(wěn)定的。,4.尾礦庫(kù)濕排與干式排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較, 技術(shù)比較 濕排：在我國(guó)采用較多的上游法筑壩，技術(shù)非常成熟，目前在黑色系統(tǒng)堆壩在100m以上，處于世界領(lǐng)先地位。 干式排放：目前在我國(guó)對(duì)尾礦干式排放沒(méi)有明確規(guī)定，尾礦干式排放初始主要源于環(huán)境保護(hù)方面的制約，通過(guò)十幾年的運(yùn)行，應(yīng)該說(shuō)技術(shù)成熟、可靠，在國(guó)內(nèi)積累了一定的管理經(jīng)驗(yàn)，有很多礦山取得了成功經(jīng)驗(yàn)。, 經(jīng)濟(jì)比較 、通過(guò)壓濾（過(guò)濾），使?jié)舛葹?0左右的礦漿，形成含水量20的濾餅。即礦漿中80的水得到回收利用。每日可回收利用大量廢水，尤其在嚴(yán)重缺水地區(qū)優(yōu)勢(shì)明顯。 、在黃金礦山，回水中含液相金的品位約為（0.025gt），則每年可多回收黃金。,、回水中含有CN濃度在1萬(wàn)1.3萬(wàn)左右，每年可節(jié)省NaCN用量。 、回水中PH值在8.511左右，每年可節(jié)省白灰用量。 由此可見(jiàn)，回水利用不但較好地解決了環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)綜合回收利用，可為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。 工程實(shí)例： 黃金礦山，原礦處理規(guī)模1000t/d;氰化工藝，尾礦磨礦粒度-200目占90%。,A、干式排放運(yùn)營(yíng)成本分析,干式排放常用設(shè)備有：箱式板框壓濾機(jī)；陶瓷過(guò)濾機(jī)兩種，對(duì)于尾礦顆粒較粗的礦山，也有用橡膠帶式過(guò)濾機(jī)。,尾礦干排(板框壓濾機(jī))成本分析表,尾礦干排(陶瓷過(guò)濾機(jī)濾機(jī))成本分析表,B、尾礦濕式排放運(yùn)營(yíng)成本分析,對(duì)含氰尾礦漿必須進(jìn)行污水處理達(dá)標(biāo)后再排入尾礦庫(kù)，通常采用液氯法處理。多數(shù)礦山尾礦漿中含氰根120mg/L；含硫氰根20mgL左右，所以污水處理的成本較高，污水處理成本受氯氣價(jià)格控制。,污水處理成本分析表,C、尾礦濕排、干排運(yùn)營(yíng)成本比較,尾礦濕排與干排比較表,通過(guò)以上比較，尾礦干式排放雖然運(yùn)營(yíng)成本較高，對(duì)有一些 礦山是實(shí)用的，每年多回收液相金、節(jié)省氰化鈉、節(jié)省白灰 等，對(duì)于嚴(yán)重缺水地區(qū)，為解決生產(chǎn)用水干式排放是可行的 方案。尤其是解決了對(duì)環(huán)境減少污染，社會(huì)的環(huán)境效益顯著。,5.尾礦濕排、干排安全性比較,干式排放禁止周邊匯水面積的水進(jìn)入庫(kù)區(qū)，通常將壓濾廠（過(guò)濾廠）建于庫(kù)區(qū)中上部，采用膠帶輸送機(jī)向庫(kù)內(nèi)運(yùn)送，推土機(jī)推運(yùn)分層碾壓，從庫(kù)上部向下排放，始終保持里高外低，便于排水，但堆積坡尾砂始終處于松散狀態(tài)，易出現(xiàn)滑坡，為解決滑坡和雨水沖刷帶下的尾砂流失，設(shè)計(jì)在尾礦庫(kù)溝口處見(jiàn)一座透水性良好的濾水壩，用于截砂和排水之用。,尾礦庫(kù)期滿時(shí)，要對(duì)外坡進(jìn)行分層碾壓，從下向上修成階梯型，每510m高設(shè)一平臺(tái)，并修筑縱橫向排水溝，用以排出雨洪水。通常堆積外坡應(yīng)大于1：4。 尾礦干式排放的安全性，比濕排要好，因?yàn)閹?kù)內(nèi)不存積水，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)不會(huì)產(chǎn)生液化，當(dāng)發(fā)生潰壩時(shí)不會(huì)出現(xiàn)泥石流現(xiàn)象，在我國(guó)北方地區(qū)在堆積壩內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生冰夾層。而壩體滑坡造成的影響和損失相對(duì)較小。比濕排尾礦庫(kù)安全。,6.干式排放的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：少占地；對(duì)堆放場(chǎng)要求的條件不苛刻；回水利用率可達(dá)到80%；在嚴(yán)重缺水地區(qū)優(yōu)勢(shì)明顯；可減少對(duì)環(huán)境的污染；安全性較濕排要好。 缺點(diǎn)：運(yùn)營(yíng)費(fèi)高；設(shè)備多管理不便；在降雨較大地區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)的可能性較??；大型礦山很難實(shí)現(xiàn)。,7.干式排放設(shè)備的適應(yīng)性,通常采用兩種設(shè)備：箱式板框壓濾機(jī)；陶瓷過(guò)濾機(jī)兩種。 （1）陶瓷過(guò)濾機(jī)的適應(yīng)性：尾礦濃度較高，通常在給料前要加濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，當(dāng)重量濃度高于50%時(shí)，設(shè)備處理能力明顯增加，見(jiàn)下面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表，,實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1m2陶瓷過(guò)濾機(jī)1臺(tái)及其輔助設(shè)備。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表: 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表,顆粒太細(xì)或原礦含泥量較大時(shí)不宜使用；高原地區(qū)不宜使用；該設(shè)備的特點(diǎn)，耗能低，尾砂含水率低，通常在1020%之間,（2）壓濾機(jī)的適應(yīng)性：適應(yīng)性較強(qiáng)，處理能力大，給礦濃度高 低原礦含泥量的大小均可使用，目前有膜壓濾機(jī)，快開(kāi)型式的壓濾機(jī)等，其缺點(diǎn)：給礦需壓力給礦，耗能偏高， 濾餅含水率偏高，通常在25%左右。,8.干尾砂的運(yùn)輸方式, 膠帶運(yùn)輸:是非常經(jīng)濟(jì)的。 汽車(chē)運(yùn)輸:運(yùn)營(yíng)費(fèi)較膠帶高。,9.干式尾礦的排放方式,(1) 倒排礦，基建投資最少，庫(kù)區(qū)排水相對(duì)簡(jiǎn)單。在排礦時(shí)，始終保持里高外低，對(duì)大氣降水，通過(guò)濾水壩滲出壩外或采取壩端溢洪道的方式排出庫(kù)外。 (2) 由庫(kù)中部向兩側(cè)排放，但在上部要增加庫(kù)區(qū)排水，基建投資較“倒排礦”要大。 (3) 采用上游法，由下部向上排礦，基建投資較1、2都高一些。,尾礦干式排放堆場(chǎng)的技術(shù)要點(diǎn)：, 庫(kù)區(qū)周邊的排水溝對(duì)保證尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行是非常重要的；要保證排水的有效和暢通，保證坡面的雨洪水不進(jìn)入庫(kù)區(qū)。 對(duì)倒排礦濾水壩前尾砂與濾水壩頂齊平后，應(yīng)采取措施保證壩前有一定的容積，防止再次降雨時(shí)將尾砂流出壩外。通常的措施將壩前的尾砂向上部導(dǎo)運(yùn)或加高壩體。 對(duì)于終了堆積壩坡的平整，要逐層碾壓到一定的寬度。（建議碾壓寬1015m） 對(duì)于終了堆積外坡、坡比，建議堆高20m以內(nèi)1：4，20m以上以大于等于1：5為宜。 終了的堆積壩平面和坡面，要做永久性的縱 橫向排水溝。 當(dāng)對(duì)場(chǎng)內(nèi)有泉水或經(jīng)常有水流出時(shí)，應(yīng)設(shè)盲溝或管，用以排出地下水。 經(jīng)論證有必要時(shí)，在堆積壩內(nèi)增設(shè)土工格柵加筋體，增加堆積壩的整體性。 堆積坡 達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，覆土植樹(shù)種草。,10.干式堆放場(chǎng)安全防范的重點(diǎn),堆放中的分層碾壓和堆積外坡最終平整碾壓，是保證壩體安全運(yùn)行的基本保證。 干式堆放場(chǎng)在運(yùn)行過(guò)程中，要經(jīng)常檢查排水截水設(shè)施，保證其完好性和暢通性。 濾水壩前在每年汛期前，要留有一定安全超高和容積，用以儲(chǔ)存雨洪水沖刷夾帶的泥沙。 嚴(yán)禁濕干混排現(xiàn)象的出現(xiàn)，絕對(duì)禁止。 根據(jù)尾礦庫(kù)安全管理技術(shù)規(guī)程（AQ20062005）的規(guī)定，堆積壩在達(dá)到規(guī)定的高度時(shí)，進(jìn)行工程勘察并作穩(wěn)定分析。,根據(jù)幾年來(lái)對(duì)干式堆放場(chǎng)安全管理經(jīng)驗(yàn)：對(duì)干式堆放場(chǎng)生產(chǎn)管理和安全防范的重點(diǎn)應(yīng)放在排水構(gòu)筑物上，其基本任務(wù)是將尾礦輸送、過(guò)濾或壓濾設(shè)備、干尾礦排放與碾壓、壩體維護(hù)與加固、汛期防洪抗震、監(jiān)測(cè)與環(huán)保等各項(xiàng)工作做好，確保干式堆放場(chǎng)的安全運(yùn)行，防止滑坡和破壞性災(zāi)害事故的發(fā)生。,二、尾礦膏體輸送與堆存,尾礦按重量濃度劃分：低濃度高濃度膏體干式尾礦 膏體：通常表現(xiàn)為砂漿粘度迅速增大，流體呈非牛頓體的流變特性，顆粒的慣性在漿體中影響相對(duì)是很小的。固體顆粒均勻地分布在整個(gè)液體介質(zhì)之中，由于砂漿濃度高，細(xì)顆粒與水形成一“重介質(zhì)“，使粗顆粒懸浮于漿體之中，表現(xiàn)為“非沉降“性，形象為粥狀漿體。 目前國(guó)內(nèi)用于尾礦的膏體還是空白，準(zhǔn)備投入運(yùn)行的中國(guó)黃金集團(tuán)（30000t/d）銅鉬礦已竣工；正在設(shè)計(jì)施工的有包鋼集團(tuán)。膏體堆