低品位鐵礦無尾排放綜合技術(shù)-馬鞍山會議

1、低品位鐵礦無尾排放綜合技術(shù)低品位鐵礦無尾排放綜合技術(shù) 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 呂憲俊呂憲俊 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 內(nèi)容提要 n第一部分 立項背景 n第二部分 實驗室試驗研究 n第三部分 無尾排放工業(yè)試驗 n第四部分 主要結(jié)論 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 第一部分第一部分 立項背景立項背景 n1 立項背景 n2 技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù) n3 研究內(nèi)容 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 立項背景 n1.1 尾礦排放現(xiàn)狀尾礦排放現(xiàn)狀 n尾礦是是各類礦石經(jīng)破碎、磨礦、分選，提尾礦是是各類礦石經(jīng)破碎、磨礦、分選，提 取有用成分后丟棄的細(xì)粒固體廢棄物。取有用成分后丟棄的

2、細(xì)粒固體廢棄物。 n粒度細(xì)、含水量高、利用難度大，目前以尾粒度細(xì)、含水量高、利用難度大，目前以尾 礦庫堆存為主。礦庫堆存為主。 n我國以低品位礦石為主的資源特點，不可避我國以低品位礦石為主的資源特點，不可避 免地產(chǎn)生大量尾礦。免地產(chǎn)生大量尾礦。全國尾礦堆存全國尾礦堆存占用和污占用和污 染土地達(dá)到染土地達(dá)到1300多萬畝。每年新增各類尾礦多萬畝。每年新增各類尾礦 排放量約排放量約15億噸以上，每年需要新增占地億噸以上，每年需要新增占地3萬萬 畝以上。畝以上。 n許多地區(qū)尾礦排放已達(dá)到生態(tài)容納極限，面許多地區(qū)尾礦排放已達(dá)到生態(tài)容納極限，面 臨無處可排的臨無處可排的局面（濰坊、淄博、招遠(yuǎn)、蒼局面（濰

3、坊、淄博、招遠(yuǎn)、蒼 山）。山）。 n項目所在地山東昌邑鄭家坡鐵礦不允許尾礦項目所在地山東昌邑鄭家坡鐵礦不允許尾礦 外排。外排。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 立項背景 n1.2 尾礦排放的污染和安全危害尾礦排放的污染和安全危害 n尾礦中重金屬離子等有害成分尾礦中重金屬離子等有害成分 的滲濾難以治理，干基尾礦風(fēng)的滲濾難以治理，干基尾礦風(fēng) 沙揚塵污染周邊土地及環(huán)境。沙揚塵污染周邊土地及環(huán)境。 n尾礦的大量在地表堆存存在巨尾礦的大量在地表堆存存在巨 大安全隱患。大安全隱患。 n尾礦在建材等領(lǐng)域具有潛在的尾礦在建材等領(lǐng)域具有潛在的 利用價值，大量排放造成了巨利用價值，大量排放造成了巨 大的資

4、源浪費。大的資源浪費。 n加快尾礦的綜合利用、實現(xiàn)無加快尾礦的綜合利用、實現(xiàn)無 廢排放，是礦山行業(yè)的迫切要廢排放，是礦山行業(yè)的迫切要 求，也求，也是保障礦山安全、發(fā)展是保障礦山安全、發(fā)展 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略要求。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略要求。 n2008年年9月月8日山西省襄汾縣新塔礦業(yè)公司日山西省襄汾縣新塔礦業(yè)公司 尾礦庫發(fā)生潰壩事故，造成尾礦庫發(fā)生潰壩事故，造成277人死亡。人死亡。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 立項背景 n1.3 鐵礦行業(yè)及鄭家坡鐵礦的現(xiàn)實需求鐵礦行業(yè)及鄭家坡鐵礦的現(xiàn)實需求 n低品位鐵礦是我國主要的鐵礦類型（平均原礦品位低品位鐵礦是我國主要的鐵礦類型（平均原礦品位30-33

5、%），）， 普遍存在著尾礦排放量大、占地面積大、環(huán)境和安全問題突出等普遍存在著尾礦排放量大、占地面積大、環(huán)境和安全問題突出等 共性難題。共性難題。 n五礦礦業(yè)昌邑鄭家坡鐵礦屬于典型低品位細(xì)粒嵌布磁鐵礦礦石，五礦礦業(yè)昌邑鄭家坡鐵礦屬于典型低品位細(xì)粒嵌布磁鐵礦礦石， 原礦品位僅為原礦品位僅為22%左右左右，選比達(dá)到，選比達(dá)到4以上，廢以上，廢石和尾礦約占原礦石和尾礦約占原礦 的的75%。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，必須投資建設(shè)尾礦庫。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，必須投資建設(shè)尾礦庫。 n然而然而，鄭家坡鐵礦周邊均為農(nóng)田，國家和地方相關(guān)政策不允許建，鄭家坡鐵礦周邊均為農(nóng)田，國家和地方相關(guān)政策不允許建 設(shè)尾礦庫設(shè)尾礦庫

6、。 n因此因此，按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已難以為繼，必須通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已難以為繼，必須通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn) 無廢排放無廢排放。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù) n2.12.1技術(shù)路線技術(shù)路線 n“強(qiáng)化預(yù)選、粗強(qiáng)化預(yù)選、粗粒利用、細(xì)粒利用、細(xì) 粒充填粒充填” n2.2 2.2 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) n粗粒廢石粗粒廢石的充分分離的充分分離并達(dá)到并達(dá)到 相關(guān)應(yīng)用要求。相關(guān)應(yīng)用要求。 n粗粒尾礦的有效分離粗粒尾礦的有效分離和充分和充分 利用利用，并保證采充平衡。，并保證采充平衡。 n低濃度微細(xì)粒砂倉溢流低濃度微細(xì)粒砂倉溢流的高的高 效濃縮和井下充填利用效濃縮和井下充填

7、利用（原（原 來必須排放到沼澤地改造的來必須排放到沼澤地改造的 臨時尾礦庫中）臨時尾礦庫中）。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 研究內(nèi)容 n3.1 實驗室研究實驗室研究 n粉礦預(yù)選工藝及設(shè)備研究粉礦預(yù)選工藝及設(shè)備研究 n粗粒尾礦分離及利用技術(shù)研究粗粒尾礦分離及利用技術(shù)研究 n低濃度微細(xì)粒砂倉溢流高效濃縮技術(shù)研究低濃度微細(xì)粒砂倉溢流高效濃縮技術(shù)研究 n3.2 工業(yè)生產(chǎn)流程改造及工業(yè)試驗工業(yè)生產(chǎn)流程改造及工業(yè)試驗 n粉礦干式預(yù)選系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗粉礦干式預(yù)選系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗 n粗粒尾礦分級濃縮系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗粗粒尾礦分級濃縮系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗 n砂倉溢流高效濃縮和充填系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗

8、砂倉溢流高效濃縮和充填系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 第二部分第二部分 實驗室試驗研究實驗室試驗研究 n1 粉礦預(yù)選試驗研究 n2 旋流器分級濃縮試驗研究 n3 砂倉溢流濃縮試驗研究 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 粉礦預(yù)選試驗研究 n1.1 磁滑輪干式預(yù)選試驗磁滑輪干式預(yù)選試驗 n300磁滑輪（磁滑輪（0.4T），）， 皮帶速度為皮帶速度為1m/s，料層，料層 厚度為厚度為30mm。 n在較粗粒度下可以分離在較粗粒度下可以分離 17%左右的粗粒合格廢左右的粗粒合格廢 石石。 n干式預(yù)選拋廢率并沒有干式預(yù)選拋廢率并沒有 隨著粒度的降低而升高。隨著粒度的降低而升高

9、。 磁滑輪干式預(yù)選試驗結(jié)果磁滑輪干式預(yù)選試驗結(jié)果 粒度粒度 產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)率產(chǎn)率,%品位品位,% 回收回收 率率,% -17mm （原始（原始 粒度）粒度） 精礦精礦83.0528.4696.67 尾礦尾礦16.954.803.33 合計合計100.0024.45100.00 -12mm 精礦精礦82.4728.6196.59 尾礦尾礦17.534.753.41 合計合計100.0024.43100.00 -6mm 精礦精礦84.8827.9697.10 尾礦尾礦15.124.682.90 合計合計100.0024.44100.00 -3mm 精礦精礦86.6927.4797.48 尾礦尾礦13.

10、314.622.52 合計合計100.0024.43100.00 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 粉礦預(yù)選試驗研究 n1.2 粉礦干選機(jī)預(yù)選試驗粉礦干選機(jī)預(yù)選試驗 n400mm600mm干選機(jī)，干選機(jī)， 0.4T、-17mm。 n與磁滑輪相比，干選機(jī)拋棄與磁滑輪相比，干選機(jī)拋棄 的尾礦產(chǎn)率提高了的尾礦產(chǎn)率提高了4.50%， 能夠獲得更好的拋廢率。能夠獲得更好的拋廢率。 n物料分散的均勻性更好，分物料分散的均勻性更好，分 選料層更薄選料層更薄。 n但但需要配置布料需要配置布料裝置，占用裝置，占用 空間較大，現(xiàn)場改造不及磁空間較大，現(xiàn)場改造不及磁 滑輪方便。滑輪方便。 粉礦干選機(jī)試驗結(jié)果粉

11、礦干選機(jī)試驗結(jié)果 產(chǎn)品產(chǎn)品 產(chǎn)率產(chǎn)率,%品位品位,%回收率回收率,% 精礦精礦78.5629.6795.09 尾礦尾礦21.445.614.91 原礦原礦100.0024.51100.00 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 粉礦預(yù)選試驗研究 n1.3 1.3 磁滑輪預(yù)選優(yōu)化試磁滑輪預(yù)選優(yōu)化試 驗驗 n1. 1. 帶速的影響帶速的影響 n在料層厚度為在料層厚度為30mm30mm的條的條 件下，控制帶速。件下，控制帶速。 n帶速增加有利于提高拋帶速增加有利于提高拋 廢率，增強(qiáng)難選細(xì)顆粒廢率，增強(qiáng)難選細(xì)顆粒 廢石的分離。廢石的分離。 磁滑輪預(yù)選帶速的影響試驗磁滑輪預(yù)選帶速的影響試驗 帶速，帶速

12、，m/s 產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)率，產(chǎn)率，%品位，品位，%回收率，回收率，% 0.6 精礦精礦90.1026.6398.29 尾礦尾礦9.904.211.71 原礦原礦100.0024.41100.00 0.8 精礦精礦85.0227.9397.20 尾礦尾礦14.984.562.80 原礦原礦100.0024.43100.00 1.0 精礦精礦83.0528.4696.67 尾礦尾礦16.954.803.33 原礦原礦100.0024.45100.00 1.2 精礦精礦81.2028.9696.21 尾礦尾礦18.804.923.79 原礦原礦100.0024.44100.00 1.4 精礦精礦79.8

13、929.3595.87 尾礦尾礦20.115.034.13 原礦原礦100.0024.46100.00 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 粉礦預(yù)選試驗研究 n2. 2. 料層厚度條件試驗料層厚度條件試驗 n帶速帶速1m/s1m/s，控制料層厚度。，控制料層厚度。 n料層厚度薄，脈石不易被料層厚度薄，脈石不易被 包裹，干式預(yù)選的效果越包裹，干式預(yù)選的效果越 好。好。 n磁滑輪干式預(yù)選應(yīng)采用薄磁滑輪干式預(yù)選應(yīng)采用薄 料層分選。料層分選。 n磁滑輪配置簡單，可以通磁滑輪配置簡單，可以通 過控制工藝參數(shù)保證較好過控制工藝參數(shù)保證較好 的拋廢率。的拋廢率。 磁滑輪預(yù)選料層厚度影響試驗磁滑輪預(yù)選料層

14、厚度影響試驗 料層厚度料層厚度 ，mm 產(chǎn)品產(chǎn)品 產(chǎn)率，產(chǎn)率， % 品位，品位， % 回收率，回收率， % 20 精礦精礦80.9829.0396.08 尾礦尾礦19.025.053.92 原礦原礦100.0024.47100.00 30 精礦精礦83.0528.4696.67 尾礦尾礦16.954.803.33 原礦原礦100.0024.45100.00 40 精礦精礦84.6828.0797.25 尾礦尾礦15.324.382.75 原礦原礦100.0024.44100.00 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 粉礦預(yù)選試驗研究 n1.4 1.4 濕式預(yù)選試驗濕式預(yù)選試驗 nCTS 4

15、00mmCTS 400mm600mm600mm順流型永順流型永 磁筒式磁選機(jī)，磁筒式磁選機(jī)，0.3T0.3T，不同粒，不同粒 度。度。 n粒度降低有利于提高濕式預(yù)選粒度降低有利于提高濕式預(yù)選 效率。效率。 n濕式預(yù)選工藝對細(xì)粒脈石礦物濕式預(yù)選工藝對細(xì)粒脈石礦物 的脫除更為有效。的脫除更為有效。-17mm-17mm粉礦濕粉礦濕 式預(yù)選，可拋廢式預(yù)選，可拋廢35.20%35.20%。 而且而且 隨著粒度降低，拋廢率有所提隨著粒度降低，拋廢率有所提 高。高。 n說明粉礦中存在大量能夠丟棄說明粉礦中存在大量能夠丟棄 的廢石，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件開展的廢石，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件開展 粉礦預(yù)選改造。粉礦預(yù)選改造。 濕

16、式預(yù)選試驗結(jié)果濕式預(yù)選試驗結(jié)果 破碎粒破碎粒 度度 產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)率產(chǎn)率,%品位品位,% 回收回收 率率,% -17mm 精礦精礦64.8034.1090.38 尾礦尾礦35.206.689.62 合計合計100.0024.45100.00 -12mm 精礦精礦63.1534.8189.99 尾礦尾礦36.856.6410.01 合計合計100.0024.43100.00 -6mm 精礦精礦62.2835.2089.69 尾礦尾礦37.726.6810.31 合計合計100.0024.44100.00 -3mm 精礦精礦60.3536.2189.45 尾礦尾礦39.656.5010.55 合計合計

17、100.0024.43100.00 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 旋流器分級濃縮試驗研究 n2.1 2.1 長錐形旋流器分離試驗長錐形旋流器分離試驗 n1. 1. 試驗結(jié)果試驗結(jié)果 n探索從磁選尾礦中回收和利探索從磁選尾礦中回收和利 用粗粒尾礦的可能性。用粗粒尾礦的可能性。 n125 mm125 mm長錐形旋流器，一長錐形旋流器，一 段磁選尾礦給礦濃度段磁選尾礦給礦濃度12%12%。 n沉砂口直徑、給礦壓力對底沉砂口直徑、給礦壓力對底 流產(chǎn)率和底流濃度影響顯著，流產(chǎn)率和底流濃度影響顯著， 作業(yè)指標(biāo)可調(diào)。作業(yè)指標(biāo)可調(diào)。 n采用采用125125長錐形旋流器，長錐形旋流器， 底流產(chǎn)率可達(dá)到

18、底流產(chǎn)率可達(dá)到65%65%以上、以上、 濃度濃度52-72%52-72%。 長錐形旋流器分級濃縮試驗結(jié)果長錐形旋流器分級濃縮試驗結(jié)果 壓力壓力 ,MPa 沉砂口沉砂口 直徑直徑 ,mm 底流底流溢流溢流 濃濃 度度,% 產(chǎn)產(chǎn) 率率,% 濃濃 度度,% 產(chǎn)產(chǎn) 率率,% 0.20 1572.8576.293.3123.71 2072.4878.152.9721.85 2554.0380.102.8719.90 0.15 1572.2368.374.4531.63 2071.9875.053.8024.95 2553.1179.973.4420.03 0.10 1566.3065.665.8434.

19、34 2055.0073.814.0026.19 2552.5679.413.5920.59 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 旋流器分級濃縮試驗研究 n2. 2. 旋流器底流（粗粒尾礦）旋流器底流（粗粒尾礦） 粒度組成粒度組成 n+100目含量目含量22.60%，細(xì)粒，細(xì)粒 級偏高，不利于后續(xù)作為級偏高，不利于后續(xù)作為 建設(shè)用砂綜合利用。建設(shè)用砂綜合利用。 n采用旋流器能夠預(yù)先分離采用旋流器能夠預(yù)先分離 濃縮大量較粗粒尾礦。然濃縮大量較粗粒尾礦。然 而，就本項目而言，尾礦而，就本項目而言，尾礦 分離的數(shù)量還要考慮采充分離的數(shù)量還要考慮采充 平衡的要求和便于尾礦大平衡的要求和便于尾礦大

20、宗利用的要求。宗利用的要求。 旋流器底流篩析試驗結(jié)果旋流器底流篩析試驗結(jié)果 粒級粒級,目目 產(chǎn)率產(chǎn)率,% 篩上累篩上累 計計,% 篩下累篩下累 計計,% +10022.6022.60100.00 -100+20037.3059.8977.40 -200+32526.8986.7940.11 -325+4003.9690.7513.21 -4009.25100.009.25 合計合計100.00- 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 旋流器分級濃縮試驗研究 n2.2 短錐形旋流器分級短錐形旋流器分級 濃縮試驗濃縮試驗 n1. 試驗結(jié)果試驗結(jié)果 n為了控制底流產(chǎn)率和粒為了控制底流產(chǎn)率和粒 度，

21、采用度，采用20大錐角短大錐角短 錐形旋流器，較小的給錐形旋流器，較小的給 礦壓力和沉砂口直徑。礦壓力和沉砂口直徑。 n短錐形旋流器在適當(dāng)工短錐形旋流器在適當(dāng)工 藝條件下，底流產(chǎn)率可藝條件下，底流產(chǎn)率可 明顯降低。明顯降低。 n旋流器的作業(yè)指標(biāo)可通旋流器的作業(yè)指標(biāo)可通 過選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式過選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式 和工藝參數(shù)而靈活調(diào)整和工藝參數(shù)而靈活調(diào)整 。 壓力壓力 MPa 沉砂口沉砂口 mm 底流底流溢流溢流 產(chǎn)產(chǎn) 率率,% 濃濃 度度,% 產(chǎn)產(chǎn) 率率,% 濃濃 度度,% 0.10 1019.3071.0880.7010.01 1220.2069.8279.809.92 1521.2565.9

22、778.759.83 0.08 1018.7870.0881.2210.07 1219.4368.4280.5710.01 1522.0363.9777.979.76 0.06 1017.5568.0882.4510.21 1218.3766.8281.6310.13 1519.2462.9780.7610.06 短錐形旋流器分級濃縮試驗結(jié)果短錐形旋流器分級濃縮試驗結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 旋流器分級濃縮試驗研究 n2. 短錐形旋流器底流粒度組成短錐形旋流器底流粒度組成 n0.08MPa和沉砂口和沉砂口12mm條件條件 下的分級濃縮產(chǎn)品進(jìn)行了粒度下的分級濃縮產(chǎn)品進(jìn)行了粒度

23、分析。分析。 n在大錐角、小直徑沉砂口和低在大錐角、小直徑沉砂口和低 壓力條件下，底流粒度明顯變壓力條件下，底流粒度明顯變 粗。粗。+100目含量達(dá)到目含量達(dá)到89.25% ，為后續(xù)利用創(chuàng)造了條件。，為后續(xù)利用創(chuàng)造了條件。 n底流粒度組成能夠通過選擇旋底流粒度組成能夠通過選擇旋 流器結(jié)構(gòu)形式和控制作業(yè)參數(shù)流器結(jié)構(gòu)形式和控制作業(yè)參數(shù) 進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。 粒級粒級,目目產(chǎn)率產(chǎn)率,% 篩上累篩上累 計計,% 篩下累篩下累 計計,% +100 89.25 89.25100.00 -100+200 8.46 97.71 10.75 -200 2.29 100.00 2.29 合計合計 100.00 -

24、 短錐形旋流器底流篩析結(jié)果短錐形旋流器底流篩析結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 砂倉溢流濃縮試驗研究 n3.1 砂倉溢流粒度組成分析砂倉溢流粒度組成分析 n鄭家坡鐵礦充填系統(tǒng)采用鄭家坡鐵礦充填系統(tǒng)采用4臺臺 108m砂倉進(jìn)行尾礦自然砂倉進(jìn)行尾礦自然 沉降濃縮，存在著微細(xì)粒溢沉降濃縮，存在著微細(xì)粒溢 流難以澄清，溢流水無法利流難以澄清，溢流水無法利 用的問題。用的問題。 n主要以主要以-600目細(xì)泥為主，自目細(xì)泥為主，自 然沉降效率低。然沉降效率低。 粒級粒級,目目產(chǎn)率產(chǎn)率,% 篩上累篩上累 計計,% 篩下累篩下累 計計,% +3251.401.40100.00 -325+40010

25、.4111.8198.60 -400+6005.2917.1088.19 -60082.90100.0082.90 合計合計100.00- 砂倉溢流篩分試驗結(jié)果砂倉溢流篩分試驗結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 砂倉溢流濃縮試驗研究 n3.2 砂倉溢流沉降試驗砂倉溢流沉降試驗 n1. 自然沉降自然沉降 n初始濃度為初始濃度為9%。 n砂倉溢流的沉降速度較慢，砂倉溢流的沉降速度較慢， 而且澄清層渾濁。而且澄清層渾濁。 n2. 絮凝沉降試驗絮凝沉降試驗 n聚丙烯酰胺為絮凝劑。聚丙烯酰胺為絮凝劑。 n絮凝沉降可以實現(xiàn)砂倉溢流絮凝沉降可以實現(xiàn)砂倉溢流 的快速沉降濃縮，并獲得澄的快速沉降濃縮，

26、并獲得澄 清溢流水。清溢流水。 自然沉降速度測定結(jié)果自然沉降速度測定結(jié)果 產(chǎn)品產(chǎn)品 絮凝劑絮凝劑 用量用量 g/t 沉降速沉降速 度度 cm/min 壓縮壓縮 區(qū)濃區(qū)濃 度度 % 澄清層澄清層 懸浮物懸浮物 含量，含量， mg/L 砂倉溢砂倉溢 流流 201.2038.89100 502.1337.28100 1003.6135.01100 產(chǎn)品產(chǎn)品 沉降速沉降速 度度 cm/min 壓縮區(qū)壓縮區(qū) 濃度濃度 % 澄清層澄清層 懸浮物含懸浮物含 量量,mg/L 砂倉溢砂倉溢 流流 0.2536.79751 絮凝沉降速度測定結(jié)果絮凝沉降速度測定結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 第三部分第三

27、部分 無尾排放工業(yè)試驗無尾排放工業(yè)試驗 n1 選礦廠現(xiàn)行流程生產(chǎn)指標(biāo) n2 粉礦預(yù)選改造及工業(yè)試驗 n3 粗粒尾礦分離改造及工業(yè)試驗 n4 砂倉溢流濃縮充填系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗 n5 改造后流程生產(chǎn)指標(biāo) 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 1 選礦廠現(xiàn)行流程生產(chǎn)指標(biāo) n原礦處理能力原礦處理能力7070 萬噸萬噸/ /年。年。 n已采用大塊預(yù)選已采用大塊預(yù)選 和尾礦充填分別和尾礦充填分別 利用廢石利用廢石10.6810.68萬萬 噸噸 / / 年 和 尾 礦年 和 尾 礦 25.30 25.30 萬噸萬噸/ /年。年。 n為實現(xiàn)無尾排放為實現(xiàn)無尾排放 ， 年， 年 剩 余 尾 礦剩 余 尾 礦 1

28、6.3716.37萬萬噸需要利噸需要利 用用。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 粉礦預(yù)選改造及工業(yè)試驗 n2.1 改造方案改造方案 n濕法預(yù)選的效果好，但選廠內(nèi)濕法預(yù)選的效果好，但選廠內(nèi) 沒有改造空間。而干選機(jī)配置沒有改造空間。而干選機(jī)配置 較復(fù)雜、占用空間大，現(xiàn)有場較復(fù)雜、占用空間大，現(xiàn)有場 地難以實施。最終采用磁滑輪地難以實施。最終采用磁滑輪 進(jìn)行了干式預(yù)選改造。進(jìn)行了干式預(yù)選改造。 n將現(xiàn)有篩下粉礦輸送皮帶首輪將現(xiàn)有篩下粉礦輸送皮帶首輪 改為改為CTDG1010型型磁滑輪，增磁滑輪，增 加一條廢石轉(zhuǎn)運皮帶。加一條廢石轉(zhuǎn)運皮帶。 n為了提高磁滑輪拋廢率，解決為了提高磁滑輪拋廢率，解

29、決 細(xì)粒廢石難以分離的難題。采細(xì)粒廢石難以分離的難題。采 用用“薄料層、高帶速薄料層、高帶速”預(yù)選技術(shù)預(yù)選技術(shù) 。帶速由原來的。帶速由原來的1.25m/s提高至提高至 1.8m/s；將槽型托輥改為平型托；將槽型托輥改為平型托 輥，并增加布料板，控制料層輥，并增加布料板，控制料層 厚度小于厚度小于40mm。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 粉礦預(yù)選改造及工業(yè)試驗 n2.2 粉礦預(yù)選工業(yè)試驗結(jié)果粉礦預(yù)選工業(yè)試驗結(jié)果 n控制料層厚度控制料層厚度35-40mm、帶速、帶速 1.8m/s，粉礦干選平均作業(yè)拋廢，粉礦干選平均作業(yè)拋廢 率達(dá)到率達(dá)到16.28%，折合至原礦平均，折合至原礦平均 拋廢率

30、為拋廢率為13.80%。 n可拋廢可拋廢9.66萬噸萬噸/年，對于減少后年，對于減少后 續(xù)細(xì)粒尾礦的排放和降低磨選成續(xù)細(xì)粒尾礦的排放和降低磨選成 本發(fā)揮了重要作用。本發(fā)揮了重要作用。 預(yù)選精礦預(yù)選精礦83.7227.9595.72 預(yù)選尾礦預(yù)選尾礦16.286.434.28 原礦原礦100.0024.45100.00 粉礦干式預(yù)選工業(yè)試驗結(jié)果粉礦干式預(yù)選工業(yè)試驗結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 2 粉礦預(yù)選改造及工業(yè)試驗 n2.3 粉礦預(yù)選廢石的應(yīng)用性能粉礦預(yù)選廢石的應(yīng)用性能 n參照參照GB/T 14685-2011建設(shè)建設(shè) 用卵石、碎石用卵石、碎石中規(guī)定的技術(shù)中規(guī)定的技術(shù) 要求，對預(yù)

31、選廢石的性能進(jìn)行要求，對預(yù)選廢石的性能進(jìn)行 了檢測。了檢測。 n完全符合國標(biāo)要求，可作為建完全符合國標(biāo)要求，可作為建 設(shè)用碎石使用。設(shè)用碎石使用。 n鄭家坡鐵礦在井下和地表施工鄭家坡鐵礦在井下和地表施工 中，直接采用粉礦預(yù)選廢石替中，直接采用粉礦預(yù)選廢石替 代外購碎石，用于井下地坪、代外購碎石，用于井下地坪、 噴漿、水溝等施工，施工質(zhì)量噴漿、水溝等施工，施工質(zhì)量 能夠滿足工程要求。能夠滿足工程要求。 n試驗期間累計使用約試驗期間累計使用約4.8萬萬t， 節(jié)省了大量外購碎石。節(jié)省了大量外購碎石。 項目項目 指標(biāo)指標(biāo) （%） 國標(biāo)國標(biāo) （%） 備注備注 顆粒級配顆粒級配 （方孔篩累積（方孔篩累積

32、篩余）篩余） 2.36 mm92.7395-100 連續(xù)連續(xù) 粒級粒級 5（I） 4.75 mm90.6990-100 9.50 mm73.8140-80 19.0 mm3.380-10 26.5 mm0.000 含泥量（按質(zhì)量計）含泥量（按質(zhì)量計）1.401.5III 泥塊含量（按質(zhì)量計）泥塊含量（按質(zhì)量計）0.000I 針片狀顆粒（按質(zhì)量計）針片狀顆粒（按質(zhì)量計）4.095I 有害物質(zhì)有害物質(zhì) 有機(jī)物有機(jī)物合格合格合格合格I 硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽 （按（按SO3質(zhì)量計）質(zhì)量計） 0.220.5I 強(qiáng)度強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度（Mpa）12680I 壓碎指標(biāo)壓碎指標(biāo)26.3730II

33、I 堅固性（質(zhì)量損失）堅固性（質(zhì)量損失）7.038II 表觀密度（表觀密度（kg/m3）28342600I 空隙率空隙率25.4147III 吸水率吸水率1.82.0II 堿集料反應(yīng)（膨脹率）堿集料反應(yīng)（膨脹率）0.020.1I 預(yù)選廢石主要技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果預(yù)選廢石主要技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 粗粒尾礦分離改造及工業(yè)試驗 n3.1 改造方案改造方案 n通過磁滑輪干選改造，每年拋廢通過磁滑輪干選改造，每年拋廢9.66萬萬 噸。按照目前尾礦充填量為噸。按照目前尾礦充填量為25.30萬噸萬噸/ 年，仍需要分離和利用粗粒尾礦量年，仍需要分離和利用粗粒尾礦量6.71 萬噸

34、萬噸/年，占原礦量的年，占原礦量的9.59%。 n根據(jù)小型試驗結(jié)果，選用根據(jù)小型試驗結(jié)果，選用2臺臺610短錐短錐 形水力旋流器對磁選尾礦進(jìn)行了分離形水力旋流器對磁選尾礦進(jìn)行了分離 粗砂改造。旋流器底流進(jìn)入粗砂池，粗砂改造。旋流器底流進(jìn)入粗砂池， 溢流自流進(jìn)入濃密大井，濃縮后泵送溢流自流進(jìn)入濃密大井，濃縮后泵送 至充填砂倉。至充填砂倉。 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 粗粒尾礦分離改造及工業(yè)試驗 n3.2 工業(yè)試驗結(jié)果工業(yè)試驗結(jié)果 n不同壓力和沉砂口條件下不同壓力和沉砂口條件下 ，底流作業(yè)產(chǎn)率，底流作業(yè)產(chǎn)率17-23%、 底流濃度底流濃度65-70%，可以控，可以控 制工藝參數(shù)適當(dāng)調(diào)整

35、底流制工藝參數(shù)適當(dāng)調(diào)整底流 產(chǎn)率。產(chǎn)率。 n根據(jù)需要的尾礦分離量，根據(jù)需要的尾礦分離量， 推薦采用給礦壓力推薦采用給礦壓力0.08MPa 、沉砂口、沉砂口60mm左右。左右。 n工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計，旋流器底工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計，旋流器底 流流平均作業(yè)產(chǎn)率平均作業(yè)產(chǎn)率21.72%、 折 合 至 原 礦 平 均 產(chǎn) 率 為折 合 至 原 礦 平 均 產(chǎn) 率 為 9 . 9 3 % ， 平 均 濃 度 為， 平 均 濃 度 為 68.53%。達(dá)到了采充平衡。達(dá)到了采充平衡 的要求。的要求。 壓力壓力 MPa 沉砂口沉砂口 mm 底流底流溢流溢流 產(chǎn)率產(chǎn)率,% 濃度濃度,% 產(chǎn)率產(chǎn)率,% 濃濃 度度, % 0.10

36、 5020.6570.2179.359.87 6022.4469.9977.569.68 7023.1067.9876.909.62 0.08 5018.0870.9881.92 10.1 4 6020.1668.7179.849.93 7022.9966.6977.019.64 0.06 5017.5168.9582.49 10.2 1 6019.3366.4780.67 10.0 3 7021.8665.1778.149.77 旋流器分離粗粒尾礦工業(yè)試驗旋流器分離粗粒尾礦工業(yè)試驗 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 粗粒尾礦分離改造及工業(yè)試驗 n3.3 粗粒尾礦應(yīng)用性粗粒尾礦應(yīng)用性 能

37、研究能研究 n1. 性能檢測性能檢測 n對照對照GB/T 14684- 2011建設(shè)用砂建設(shè)用砂中中 規(guī)定的技術(shù)要求。規(guī)定的技術(shù)要求。 n除了細(xì)度模數(shù)偏小之除了細(xì)度模數(shù)偏小之 外，其余指標(biāo)全部滿外，其余指標(biāo)全部滿 足要求。足要求。 n可以與普通建筑砂配可以與普通建筑砂配 合合使用（河北承德、使用（河北承德、 山東濟(jì)寧、臨沂已有山東濟(jì)寧、臨沂已有 大規(guī)模生產(chǎn)）。大規(guī)模生產(chǎn)）。 項目項目 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) （%） 國標(biāo)國標(biāo) （%） 備注備注 顆粒級配 （方孔篩 累積篩余） 4.75 mm0.0010-0 粒度偏細(xì)粒度偏細(xì) 2.36 mm0.0015-0 1.18 mm0.0025-0 0.60 m

38、m0.1040-16 0.30 mm2.0985-55 0.15 mm91.6694-75 細(xì)度模數(shù)細(xì)度模數(shù)0.942.2-1.6模數(shù)偏小模數(shù)偏小 MB值值0.7751.0II 石粉含量（按質(zhì)量計）石粉含量（按質(zhì)量計）6.6510I 泥塊含量（按質(zhì)量計）泥塊含量（按質(zhì)量計）0.000I 有害物質(zhì) 輕物質(zhì)（按質(zhì)量計）輕物質(zhì)（按質(zhì)量計）0.231.0I 有機(jī)物有機(jī)物合格合格合格合格I 硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽 （按（按SO3質(zhì)量計）質(zhì)量計） 0.260.5I 氯化物氯化物 （以氯離子質(zhì)量計）（以氯離子質(zhì)量計） 0.00910.01I 云母（按質(zhì)量計）云母（按質(zhì)量計）1.372.0II 壓碎指標(biāo)

39、（單級最大壓碎指標(biāo)）壓碎指標(biāo)（單級最大壓碎指標(biāo)）13.3920I 堅固性（質(zhì)量損失）堅固性（質(zhì)量損失）7.188I 表觀密度（表觀密度（kg/m3）29042500I 堆積密度（堆積密度（kg/m3）1414.21400I 空隙率空隙率41.7044I 堿集料反應(yīng)（膨脹率）堿集料反應(yīng)（膨脹率）0.0150.1I 粗粒尾礦技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果粗粒尾礦技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 3 粗粒尾礦分離改造及工業(yè)試驗 n2. 粗粒尾礦與標(biāo)準(zhǔn)建筑用砂粗粒尾礦與標(biāo)準(zhǔn)建筑用砂 混合配比測定混合配比測定 n由青島宏興建材公司采購標(biāo)由青島宏興建材公司采購標(biāo) 準(zhǔn)建筑砂，進(jìn)行了粗粒尾礦準(zhǔn)建筑砂，進(jìn)

40、行了粗粒尾礦 與普通建筑砂的不同配比混與普通建筑砂的不同配比混 合砂的粒度檢測和合砂的粒度檢測和計算（最計算（最 大摻和量可達(dá)到大摻和量可達(dá)到50%）。）。 n鄭家坡鐵礦在建筑砂中摻入鄭家坡鐵礦在建筑砂中摻入 20%左右的粗粒尾礦混合使左右的粗粒尾礦混合使 用，不改變原有施工條件，用，不改變原有施工條件， 施工質(zhì)量完全達(dá)到要求。施工質(zhì)量完全達(dá)到要求。 n在本項目試驗期間已累計使在本項目試驗期間已累計使 用量用量2.5萬萬t左右。左右。 n粗粒尾礦的分離和利用，保粗粒尾礦的分離和利用，保 證了無尾排放和采充平衡。證了無尾排放和采充平衡。 粒級，粒級， mm 粗粒尾礦摻入量，粗粒尾礦摻入量，% 1

41、02030405057 +4.755.695.064.423.793.162.72 +2.3612.8111.389.968.547.126.12 +1.1831.2827.8024.3320.8517.38 14.94 +0.649.4743.9938.5033.0227.53 23.69 +0.372.8865.0157.1549.2841.42 35.91 +0.1589.2188.5287.8287.1386.43 85.94 細(xì)度模細(xì)度模 數(shù)數(shù) 2.472.282.091.911.731.60 混合砂粒度組成和細(xì)度模數(shù)混合砂粒度組成和細(xì)度模數(shù) 山山 東東 科科 技技 大大 學(xué)學(xué) 4 砂倉溢流濃縮充填系統(tǒng)改造及工業(yè)試驗 n4.1 改造方案改造方案 n根據(jù)實驗室研究結(jié)果，根據(jù)實驗室研究結(jié)果， 采用絮凝沉降的方法，采用絮凝沉降的方法