尾礦綜合利用

1、二次資源:稱”再生資源”、一次資源”的對稱.指工業(yè) 生產中產生的廢渣、廢液、廢氣及各種廢舊物資.尾礦:選礦廠在特定經濟技術條件下,將礦石磨細、 選取”有用組分”后所排放的廢棄物，即礦石選別出精 礦后剩余的固體廢料.選礦:對開采出來的原生礦石經行分級和選別，使得 有用礦物富集到滿足冶煉要求的品位,或使之達到一 定使用要求的質量等級的過程.富集比:精礦品位p對原礦品位a的比值，即選礦過 程中有用成分的富集程度.選別比:原礦質量與精礦質量的比值,即選得1t精礦 所需原礦的噸數(shù)，以K表示.充填采礦法:隨著回采工作面的推進,逐步用充填料 充填采空區(qū)的采礦方法稱為充填采礦法.礦石:凡是地殼中的礦物集合體，

2、在當前技術經濟條 件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取所需金屬或礦物產品的 稱為礦石.(礦場資源:金屬礦、非金屬礦、能源礦)產率:產物對原礦計的質量分數(shù)，常以百分比表示，通 常以Y表示.設Qh、Qk、Qx分別為原礦的質量、精 礦的質量、尾礦的質量。),對單一有用礦物的精礦產率Y，有y 二紅二也 x 100%.Q(P-9)H回收率:精礦中有價成分質量與原礦中有價成分質量之比,，總的回收率通常以e表示,對單一有用的礦石,“B(a-3)有弋(p_g)x 100%.原礦的品位常以a表示;精 礦品位以P表示;尾礦品位以9表示.庫容全庫容:尾礦壩某標高頂面、下游坡面及庫底面所圍 空間的容積.有效庫容:某壩頂標高時,

3、初期壩內坡面、堆積壩外坡 面以里(對下游式尾礦筑壩則為壩內坡面以里)，沉積 灘面以下，庫底以上的空間,即容納尾礦的庫容.調洪庫容:某壩頂標高時，沉積灘面、庫底、正常水位 三者以上，最高洪水位以下的空間.總庫容：設計最終堆積標高時的全庫容水力旋流器水力旋流器的工作原理：礦漿在壓力作用下經給礦管沿柱體切線方向進入殼 體，在殼內做回轉運動，礦漿中的粗顆粒(或密度大的 顆粒)因受到較大的離心力而進入回轉流的外圍，隨礦 漿流向下流動，由底部沉砂嘴排出成為沉砂；細顆粒所受離心力較小，處于回轉流中心并隨液流向 上運動，最后由溢流管排出成為溢流.1一圓柱體殼;2一圓錐體殼;3一給礦管口 ;4沉砂排 出嘴;5一

4、溢流管;6一溢流排出管口.1.尾礦庫的功能：保護環(huán)境:選礦廠產生的尾礦數(shù)量大,顆粒細，尾礦 水中往往含有多種藥劑，如不加處理，將造成選廠周圍 環(huán)境嚴重污染.尾礦妥善貯存在尾礦庫內，尾礦水在庫 內澄清后回收循環(huán)利用，可有效地保護環(huán)境.(2)充分利 用水資源:選礦廠生產是用水大戶，通常每處理一噸原 礦需用水46噸;有些重力選礦甚至高達1020噸.這 些水隨尾礦排入尾礦庫內，經過澄清和自然凈化后，大部 分的水可供選礦生產重復利用，起到平衡枯水季節(jié)水源 不足的供水補給作用.一般回水利用率達70%90%.保護礦產資源:有些尾礦還含有大量有用礦物成份, 甚至是稀有和貴重金屬成份，暫時無法全部選凈，貯存于

5、尾礦庫中，將來再進行回收利用.尾礦庫安全度尾礦庫安全度主要根據(jù)尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體 穩(wěn)定性確定，分為危庫、險庫、病庫、正常庫四級.尾礦庫防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪 標準、調洪排洪能力及排洪設施安全可靠性是否符合安 全規(guī)定及符合程度；尾礦壩穩(wěn)定性安全程度:指壩體在規(guī)定的工況條件下 靜力、動力和滲流穩(wěn)定性是否符合安全規(guī)定及符合程度. 尾礦庫安全度是通過安全現(xiàn)狀評價對影響尾礦庫安全 的各種危險有害因素進行定性、定量分析而確定的.評 價報告應對尾礦庫安全度作出明確結論.選礦廢水中主要有害物質：重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選藥劑, 包括劇毒的氰化物、氰格合物等.廢水中不溶

6、解的粗粒 及細粒分散雜質.選礦廢水含有的鈉、鎂、鈣等的硫酸 鹽、氯化物或氫氧化物.尾礦水的凈化方法有哪幾類尾礦水的凈化方法，取決于有害物質的成分、數(shù)量，排入 水系的類別，以及對回水水質的要求.可分為三類：1)自然沉淀一利用尾礦沉淀池成其它型式沉淀池)，將 尾礦液中的尾礦顆粒沉淀除去.2)物理化學凈化一利用 吸附材料將某種有害物質吸附除去.3)化學凈化一加入 適量的化學藥劑，促使有害物質轉化為無害物質.尾礦用于燒水泥的優(yōu)勢：尾礦是分解點、熔點最低的原料尾礦是潛在能量最高的原料尾礦是唯一能夠巖石供氧的原料尾礦易解聚出熟料生成反應活性體尾礦是礦化劑集合最多的原料高濃度料將管道自流充填技術的主要特點：

7、輸送濃度高料漿的輸送重量濃度在76%79%之間, 正常情況下為78%左右；輸送距離長.由于盤區(qū)戰(zhàn)線長,充填分布點多，使得料 漿的輸送距離在l 0002 000 m之間；非滿管輸送狀態(tài)下，砂漿對管路的磨損非常嚴重，尤 其是對充填鉆孔孔壁的磨損嚴重；金川的高濃度料漿通常處于紊流輸送狀態(tài).料漿的輸 送速度必須在臨界流速的1.2倍以上.地面充填料制備站系統(tǒng)的組成地面充填料制備站系統(tǒng)集中在地面，進行充填料的制備 和輸送，該系統(tǒng)主要由尾砂的貯存和放出、水泥的輸送 和給定、灰砂漿的制備與輸送及供水供風系統(tǒng)四部分組 成.尾砂的貯存和放出，選礦廠的分級尾砂送到制備 站吸砂池，沉淀成飽和尾砂,飽和尾砂經過再造漿.

8、水 泥的輸送與給定，散裝水泥用風力送到水泥倉內,然后按 給定輸送到高濃度攪拌筒灰砂漿的制備與輸送，符合 濃度要求的尾砂漿與按灰砂比1:4配比要求的水泥, 直接在高濃度攪拌筒內混合，攪拌均勻,制成所需的灰 砂漿.供水供風系統(tǒng)，用水由離心式清水泵并聯(lián)供給, 供風由礦山壓力空氣壓縮機站供給8采場充填工序采場充填工序主要包括廢石回窿充填、采場安全檢 查、泄水墻的架設、泄水籠的安裝、滲水壩的堆筑、 充填管路的鋪設、尾砂充填和膠結充填及污水處理等 工序.尾礦對環(huán)境污染有哪些？攜帶超標污染物質，如放射性元素及其他有害組分；選礦過程中使用的化學藥劑殘存于尾礦并與其中 某些組分反應，產生新的污染源；在地表堆放條

9、件下，尾礦發(fā)生氧化、水解和風化等 表生變化，轉變?yōu)槲廴窘M分,如有色金屬礦山存在的某 些重硫化物；流經尾礦堆放場所的地表水,通過與尾礦相互作用, 溶解某些有害組分并攜帶轉移，造成大范圍污染；由于金屬礦山尾礦顆粒極細,排出的尾礦干涸后經 風力攜帶極易揚塵造成污染；某些礦山尾礦直接排泄于湖泊、河流，污染水體，堵 塞河道，引發(fā)大災害.2尾礦綜合利用技術的發(fā)展方向：1）尾礦庫安全高效開采關鍵技術及裝備.尾礦庫開采技術條件分析評價,尾礦庫回采的安全與 環(huán)境風險分析，尾礦庫安全高效回采技術及裝備，尾礦 庫開采過程安全與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)形成具有我國特色的尾礦資源安全高效開采的系統(tǒng) 配套技術,提供有效的技術支持，將

10、解決目前尾礦庫開 采過程中遇到的難題，降低開采過程中的災害事故及 經濟風險,為我尾礦資源大規(guī)模開采奠定技術基礎.2）鐵礦尾礦中有價組分高效分選關鍵技術鐵尾礦再磨再選過程中低能耗單體解離控制技術和 磁性物高效回收技術；深度還原過程中硅酸鐵還原和抑制硅酸鐵生成控制 技術；鐵尾礦高效浮選藥劑合成及應用技術；鐵尾礦多種伴生組分綜合回收分質利用技術.3）有色金屬尾礦中有價組分綜合利用關鍵技術 鉛鋅尾礦高效再選及流程節(jié)能減排關鍵技術； 鉬尾礦中多種有價組分綜合回收關鍵技術；生物法綜合回收有色多金屬尾礦中的有價元素關鍵 技術；有色金屬尾礦綜合回收有用組分的選礦藥劑及裝備； 鈮、鉭尾礦綜合利用和清潔化處理技術

11、； 氰化尾渣中有價元素綜合回收技術4）尾礦綜合利用生產建筑材料我國很多礦石資源嵌布粒度細,一般需經過二段磨礦, 少數(shù)三段磨礦、選別，因此除預選拋出部分粗粒尾礦 外，大部分選礦排除和堆存的尾礦粒度較細，一般尾礦 粒度在-0.074 mm占50%75%，僅長江中下游一 帶尾礦粒度較粗.尾礦的化學成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、磚瓦等 所需要的成分，為開展尾礦用于制作建筑材料創(chuàng)造了條 件.5）尾礦高效充填關鍵技術我國很多礦石資源嵌布粒度細,一般需經過二段磨礦，少 數(shù)三段磨礦、選別，因此除預選拋出部分粗粒尾礦外，大 部分選礦排除和堆存的尾礦粒度較細，一般尾礦粒度在 -0.074 mm占50%75%，僅長

12、江中下游一帶尾礦粒度 較粗.6）其他技術大量閑置的尾礦渣、建筑垃圾，不僅污染環(huán)境而且占用 了大量土地,黃梅縣下新鎮(zhèn)返鄉(xiāng)農民工陳九開決定沖著 這些廢棄資源打造年產10萬盆”景秀前程”盆景工程. 廢棄尾礦渣經過專業(yè)模具師雕琢后的奇峰怪石，形態(tài)逼 真,維妙維肖；再加入流水、花草點綴其中,極富靈氣和神 韻7）尾礦閉庫復墾與生態(tài)重建尾礦庫閉庫復墾就是恢復閉庫后的尾礦庫對原有占地 的生態(tài)效應和經濟利用價值，將其改造成為符合經濟、 社會、生態(tài)效益要求，并與周圍環(huán)境保持協(xié)調發(fā)展的活 動.大冶鐵礦創(chuàng)石頭種樹奇跡,建亞洲最大硬巖綠化復墾基 地尾礦組成的差異分析在建材中的使用高硅尾礦（w（s.o2）60%）可用作建

13、筑材料、公路用沙、陶 瓷、玻璃、微晶玻璃、花崗巖及硅酸巖新材料原料，高 鐵（w（Fe2O3）15%）或含多種金屬的尾礦可作色瓷、色 釉、水泥配料及新型材料原料等.可制：熔制型尾礦建材:尾礦平板玻璃、尾礦微晶玻璃裝飾 板、尾礦空心玻璃、尾礦玻璃錦磚、尾礦泡沫玻璃、其 他產品.燒結型尾礦建材:尾礦水泥、尾礦建筑陶瓷、 尾礦燒結磚瓦、尾礦耐火材料、尾礦輕骨料.水合型 尾礦建材:蒸壓尾礦磚、尾礦加氣混凝土、高強尾礦混 凝土蒸壓板與蒸壓砌磚、硅酸鎂質尾礦水合建材.膠 結型尾礦建材:尾礦混凝土構件、尾礦混凝土空心砌塊、 彩色尾礦混凝土裝飾板.尾礦充填采礦技術發(fā)展方向（1）創(chuàng)造新型采礦工藝充填采礦技術要結合

14、礦山特點，礦床開采技術條件，發(fā) 明與創(chuàng)造一些與其他采礦技術相結合的新型采礦方法.（2）加強高水材料長期性能研究高水材料是一種新型支護材料.其質量水固化比達 （2.53.0） : 1,體積含水率90%,并具有短時間內凝固、 早期強度高等特點.高水材料除在采礦工藝應用外，還可在樓房基礎注漿加 固、堵漏防滲、巷旁充填支護等工程中應用.（3）新型充填材料、化學添加劑應用擴大 礦山充填材料主要由骨料和膠結劑兩部分組成.骨料大多數(shù)就地選取廉價的可用物料，不足部分就地 選料破碎加工.膠結劑絕大多數(shù)礦山選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥. 少量礦山摻入粉煤灰、赤泥、石灰等物料.（4）充填設施、機械、監(jiān)測儀表將不斷更

15、新在充填設施中，充填料貯倉的作用是十分重要的，貯存干 料的臥式貯倉較為簡單.采用濕法處理技術產出的分級尾砂或全尾砂的貯存 通常用立式貯倉，要求貯倉中以高濃度料漿（例如 65%70%）穩(wěn)定的、可靠的排出，對制備優(yōu)質充填料 十分重要，因此，對現(xiàn)代兩相散體流動特性與理論研究 十分必要.（5）充填力學研究向現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測與預報發(fā)展 許多應用充填采礦法的礦山，對充填體的作用及其對 采場圍巖穩(wěn)定性影響的研究都比較重視.主要通過原巖應力測量和礦巖的物理力學性質檢測 及在井下采場充填體中和上、下盤圍巖中埋設各種應 力、應變儀器來實測相關參數(shù).再將這些參數(shù)按預定 建立的數(shù)學模型輸入計算機進行演算,從而得出一定 的

16、結論.（6）充填模式向生態(tài)化、無公害化發(fā)展使礦山固體廢料不向地面排放和采空區(qū)被有效地充 填，已是急待研究解決的重大課題.按照工業(yè)生態(tài)學的觀點，解決礦山環(huán)境問題最有效的 途經是將礦山廢料轉化為資源被重新利用.（7）提高機械化作業(yè)水平及效率在薄礦脈開采礦山有條件者，使用國產機械或微型無 軌設備進行機械化作業(yè)研究，提高生產能力，促進技術 進步.（8）深部充填采礦技術我國金屬礦山石嘴子銅礦,從上部25米階段到閉坑深 達達950米，始終使用淺孔留礦采礦法，該采礦方法 在中等深度（530米以上）開采中，獲較好效果.采深增加時,礦區(qū)壓力大,作業(yè)條件困難，相應改變礦 塊結構參數(shù).由上部大礦房小間柱，到中部小礦

17、房大 間柱，再到深部大頂柱均未能很好地解決回采困難， 大量礦石損失.為什么說礦產資源綜合利用是擴大礦物原材料來 源的唯一途徑？礦產資源不能再生，因此必須提高主元素的回收率，全 面充分的利用共伴生元素，以擴大礦物原材料供應數(shù) 量和品種,緩解資源日趨嚴峻的局面.例如:生產1噸銅需加工原礦200300噸，可回收金、 銀、硫等;1噸錫、鉬或鎢需加工礦石17002500噸, 可回收有色金屬等;生產1噸金需加工原礦10萬50 萬噸,可回收硫及非金屬,如果礦石中其他有價金屬不 能利用，則造成資源的巨大浪費.1.分析程潮井下尾礦充填的現(xiàn)狀及存在的問題？程潮鐵礦井下充填工程現(xiàn)狀：程潮鐵礦是位于湖北省鄂州市的國內

18、特大型的地下 金屬礦山,是武漢鋼鐵集團礦業(yè)有限責任公司重點投 資發(fā)展的礦山.該礦一直采用分段高度為17.5 m、進路間距為15 m 的無底柱分段崩落法開采，該礦東區(qū)地表已經塌陷.由 于礦體向西南方向傾斜,深部礦體主要位于礦區(qū)西部, 開采工作也逐漸向西區(qū)轉移.工藝過程:充填采礦法依據(jù)充填材料的不同可以分為: 干式充填法、水砂充填法、膠結充填法.它們采用的 充填廢料包括廢石、粉煤灰、尾砂、水泥等.考慮到程潮鐵礦在選礦過程中產生的大量尾砂，以及尾 礦庫存在的安全隱患，程潮鐵礦決定采用全尾砂膠結充 填技術.整個充填工藝過程為程潮選礦廠排出的尾礦直接經尾 礦管道，先流經尾礦緩沖池，再由砂泵抽至充填站尾砂

19、倉 經過沉降、濃縮、風水造漿，最后達到一定濃度后的尾 礦漿與一定配比下的水泥進行充分混合、攪拌，通過充 填管路向井下采空區(qū)進行充填.在打砂過程中，選廠出來的尾礦是直接被抽至充填站尾 砂倉內進行沉降，進砂濃度一般在15%28%之間，經過 沉降,脫水濃縮之后尾砂濃度一般被控制在70%75%之 間,充填過程中,放砂濃度通過調節(jié)緩沖水控制在 62%67%之間,在加完一定的水泥,充分攪拌之后的充填 料漿濃度被控制在65%72%之間.充填過程中，放砂濃度以及充填料漿濃度由人工每15分 鐘檢測一次，并及時將數(shù)據(jù)反饋給中控室,以便中控室做 出及時的操作調節(jié)；充填過程中的其它數(shù)據(jù)如砂倉液位高度、放砂流量大 小、

20、水泥給料量等都可以在中控室進行監(jiān)控，在每次充填過程中,有專業(yè)的技術人員對充填材料進行 取樣工作，采用70.7 X 70.7 X 70.7mm標準三聯(lián)試模進行 裝模，經過72小時后拆模,放入標準養(yǎng)護箱養(yǎng)護（養(yǎng)護條 件:溫度:19C21T,相對濕度:92 + 5%），到規(guī)定齡期后 測試其單軸抗壓強度（齡期分別為3d、7d、28d）理論上來說齡期28天后，充填材料的充填抗壓強度達到 23Mpa即可滿足采空區(qū)充填要求.存在的主要問題：截至目前程潮鐵礦充填站運行良好，一切生產工作在有 條不紊地進行著，從2012年10月份開始往井下充填，到 12月份,累計充填量在5000方左右.暴露工藝問題：在打砂過程中尾