鐵礦選礦專論講金屬礦山尾礦處理技術(shù)進(jìn)展(與“尾礦”有關(guān)文檔共23張)

目錄1常規(guī)地表堆存--尾礦庫(kù)2高濃度（膏體）尾礦地表堆存—干式堆存3尾礦充填采空區(qū)與充填采礦法—地下尾礦庫(kù)4尾礦高效脫水技術(shù)—尾礦處理的基礎(chǔ)5結(jié)語第1頁(yè)，共23頁(yè)。1常規(guī)地表堆存--尾礦庫(kù)技術(shù)特點(diǎn)尾礦選廠初步濃縮（濃密大井）—輸送（隔膜泵、油隔離泵）—尾礦庫(kù)堆存。尾礦濃度低（20-40%）、輸送礦漿量大。存在的問題基本建設(shè)投資大（尾礦壩、輸送設(shè)備、管線）；占地面積大；污染環(huán)境；安全隱患；回水利用率低、資源浪費(fèi)。第2頁(yè)，共23頁(yè)。2高濃度(膏體)尾礦地表堆存

—干式堆存膏體的概念：具有一定的屈服強(qiáng)度，在靜止?fàn)顟B(tài)下基本不析水的固液兩相混合體。膏體回填：通常需要添加一定的膠結(jié)材料，調(diào)節(jié)膏體的強(qiáng)度和輸送性能，通常塌落值為150-200mm。膏體尾礦地表堆存：通常不添加膠結(jié)材料，采用泵送時(shí)，塌落值為200-275mm。第3頁(yè)，共23頁(yè)。技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)越性高濃度（膏體）尾礦的制備—輸送—尾礦庫(kù)堆存。尾礦濃度高（65-75%）、礦漿體積小、回水利用率高。不需要建常規(guī)尾礦壩、庫(kù)址的選擇靈活（塌陷坑、低洼地、緩坡地等）。能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營(yíng)和復(fù)墾同步進(jìn)行。占地面積小、建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低。第4頁(yè)，共23頁(yè)。與常規(guī)尾礦庫(kù)對(duì)比尾礦排放量100萬噸/年，尾礦密度噸/立方米。服務(wù)年限10年。常規(guī)礦漿堆存法：庫(kù)容700萬立方米、壩高55米、壩體體積190萬立方米。干式堆存：庫(kù)容56萬立方米、壩高20米、壩體體積15萬立方米。第5頁(yè)，共23頁(yè)。3全尾充填采空區(qū)與全尾充填采礦法

—地下尾礦庫(kù)背景

水砂充填：利用分級(jí)尾砂作為礦山充填料的膠結(jié)充填技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外有色、黃金等礦山廣泛應(yīng)用。全尾充填：選廠尾礦全部用作充填料，彌補(bǔ)充填材料的不足，并將采空區(qū)處理和尾礦處理結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)無廢礦山。全尾充填方法：全尾砂膠結(jié)充填和高水固結(jié)全尾砂充填兩種方法。第6頁(yè)，共23頁(yè)。全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)

某鐵礦采用全尾膠結(jié)充填采空區(qū)，避免了在地表建尾礦庫(kù)。采用全尾砂膠結(jié)充填自流輸送工藝，以全尾砂作為充填骨料，利用水泥和細(xì)磨高爐水渣為膠結(jié)材料，采用強(qiáng)力活化攪拌制備充填料漿，充填料重量濃度大于60%，充填體的強(qiáng)度達(dá)到1～2MPa,充填料灰砂比為1:4～1:6。通過全尾砂膠結(jié)充填,礦石回采率將由60%提高到80%以上,并實(shí)現(xiàn)了礦山采礦、選礦、充填三者互為依托、綜合平衡的良性閉路循環(huán),不建地表尾礦庫(kù)。全尾砂膠結(jié)充填料制備站工藝流程圖1—尾砂池2—抓斗3—貯料倉(cāng)4—振動(dòng)給料機(jī)5—膠帶輸送機(jī)6—電子皮帶秤7—高位水箱8—流量計(jì)9—調(diào)節(jié)閥10—水泥罐車11—水泥倉(cāng)12—振動(dòng)給料斗13—電子螺旋秤14—螺旋輸送機(jī)15—雙軸攪拌機(jī)16—高速攪拌機(jī)第7頁(yè)，共23頁(yè)。高水固結(jié)全尾砂充填高水固結(jié)全尾砂充填：其實(shí)質(zhì)是在尾砂膠結(jié)充填工藝中，不是用水泥而使用高水材料作為膠凝材料，使用全尾砂作為充填骨料，。高水速凝材料：是一種速凝、早強(qiáng)，并可在大水灰比條件下硬化的水硬性膠結(jié)材料。該材料能將9倍于自身體積的水凝結(jié)成固體，凝結(jié)，1天強(qiáng)度達(dá)到，3天強(qiáng)度。根據(jù)工藝設(shè)備條件和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求，充填料漿的濃度可在30-70%之間。高水固結(jié)充填漿料充入采場(chǎng)后，不用脫水便可以凝結(jié)為固態(tài)充填體。高水固結(jié)充填與常規(guī)膠結(jié)充填相比，具有漿料濃度范圍大、凝固速度快、不脫水、接頂效果好等特點(diǎn)，解決了井下的環(huán)境污染、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此，在應(yīng)用上有明顯的優(yōu)越性。第8頁(yè)，共23頁(yè)。實(shí)例：某銅礦采用全尾砂高水固結(jié)充填[16]（圖6），要求充填體強(qiáng)度為2-3MPa，充填材料的配比為：甲料:乙料＝1:1；砂:灰:水＝。充填控制參數(shù)為：尾砂漿流量(單充填站)50m3/h,尾砂漿濃度64％；甲(乙)料放料速度。兩充填站采用相同的控制參數(shù)，混合漿流量110m3/h；混合漿濃度69％。全尾砂高水固化充填系統(tǒng)示意圖1-濃度計(jì)2-流量計(jì)3-攪拌桶4-螺旋秤5-彈性葉輪給料機(jī)6-水泥罐車7-流量計(jì)8-螺旋給料機(jī)9-砂泵10-甲料尾砂漿輸送管11-乙料尾砂漿輸送管12-混合器第9頁(yè)，共23頁(yè)。4尾礦高效脫水技術(shù)—尾礦處理的基礎(chǔ)尾礦脫水方法重力沉降法絮凝重力沉降法離心沉降與重力沉降聯(lián)合脫水技術(shù)新型高效重力脫水設(shè)備無耙濃密機(jī)壓濾脫水技術(shù)第10頁(yè)，共23頁(yè)。2高濃度(膏體)尾礦地表堆存

—干式堆存水力旋流器作為一種利用離心力強(qiáng)化固液分離的設(shè)備，具有其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、占地面積小、處理能力大、底流濃度高的特點(diǎn)。旋流器-濃密機(jī)閉路濃縮流程該流程由水力旋流器、分泥斗以及濃密機(jī)組成的閉路流程（圖2）。為了克服尾礦庫(kù)地表堆存尾礦存在的環(huán)境、安全、占用土地等問題，尾礦高效脫水、全尾充填采空區(qū)、膏體尾礦地表堆存等尾礦處理的新方法表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，安全、高效和環(huán)境友好的尾礦處理方法將逐步取代傳統(tǒng)的尾礦地表堆存方法。其主要特點(diǎn)：①采用絮凝劑增大顆粒的粒度，從而提高沉降速度；全尾充填方法：全尾砂膠結(jié)充填和高水固結(jié)全尾砂充填兩種方法。3尾礦充填采空區(qū)與充填采礦法—地下尾礦庫(kù)離心沉降與重力沉降聯(lián)合脫水技術(shù)圖4NGS型深錐濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖目前，采用壓濾法處理氰化尾礦已在國(guó)內(nèi)許多金礦得到了成功應(yīng)用。3尾礦充填采空區(qū)與充填采礦法—地下尾礦庫(kù)離心沉降與重力沉降聯(lián)合脫水技術(shù)礦漿首先進(jìn)入消氣桶處理，然后給入旋流給料箱，經(jīng)過給料桶絮凝后的礦漿進(jìn)入濃相沉積層，通過濃相沉積層的再絮凝、過濾、壓濾作用，下部錐底排出高濃度的底流。PPSM型濃密機(jī)：PPSM型濃縮機(jī)是一種單段脫水裝備（圖3），其機(jī)殼是一個(gè)鍋狀底的圓槽，上部有絮凝及給料井圍繞中心豎軸，軸下部裝有螺旋、耙板和紊動(dòng)桿，槽底有排膏器。占地面積小、建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低。水力旋流器的應(yīng)用水力旋流器作為一種利用離心力強(qiáng)化固液分離的設(shè)備，具有其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、占地面積小、處理能力大、底流濃度高的特點(diǎn)。然而，僅采用水力旋流器難卻以得到澄清的溢流。因此，采用重力沉降和離心沉降相結(jié)合的方法，能夠綜合二者的優(yōu)越性，既可提高濃縮脫水的速度和效率，又能保證澄清的溢流。采用這種方法的主要有：“水力旋流器-濃密機(jī)串聯(lián)流程”和“水力旋流器-濃密機(jī)閉路流程”兩類。前者，主要用于提高尾礦濃縮效率，后者可以獲得高濃度濃縮產(chǎn)物。第11頁(yè)，共23頁(yè)。水力旋流器-濃密機(jī)串聯(lián)流程特點(diǎn)：可以大大減輕濃密機(jī)處理能力的壓力、避免濃密機(jī)跑渾，同時(shí)可獲得高濃度的尾礦、并提高尾礦濃縮系統(tǒng)的處理能力，從而在整體上提高了尾礦濃縮脫水效率，有人將該工藝稱為“尾礦快速脫水技術(shù)”

。研究報(bào)道和工業(yè)實(shí)踐表明：一段旋流器底流濃度可以達(dá)到65%-70%以上，產(chǎn)率可達(dá)到40-70%，旋流器濃縮產(chǎn)物粒度下限可以達(dá)到19-37μm，系統(tǒng)給料濃度在10-20%，尾礦綜合濃縮可以達(dá)到50%以上。溢流水（循環(huán)使用）21選廠尾礦濃縮產(chǎn)物（排尾）圖1水力旋流器-濃密機(jī)串聯(lián)濃縮流程第12頁(yè)，共23頁(yè)。第13頁(yè)，共23頁(yè)。第14頁(yè)，共23頁(yè)。第15頁(yè)，共23頁(yè)。旋流器-濃密機(jī)閉路濃縮流程該流程由水力旋流器、分泥斗以及濃密機(jī)組成的閉路流程（圖2）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于-44μm占80%的選礦尾礦，當(dāng)給礦濃度為28%的條件下，旋流器底流的產(chǎn)率達(dá)到67%，最終濃縮產(chǎn)物濃度為77-78%。如果旋流器底流不經(jīng)過分泥斗脫泥濃縮，其濃度也可以達(dá)到63%以上。由于大部分尾礦已經(jīng)通過第一段旋流器得到分離，所以，濃密機(jī)的直徑可以大大減小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算，對(duì)于100t/h的尾礦量，需要的濃密機(jī)直徑約為2m,分泥斗的直徑約為3m。321選廠尾礦溢流水（循環(huán)使用）濃縮產(chǎn)物（充填采空區(qū)）圖2旋流器-濃密機(jī)閉路流程

第16頁(yè)，共23頁(yè)。高效重力沉降脫水設(shè)備PPSM型濃密機(jī)：PPSM型濃縮機(jī)是一種單段脫水裝備（圖3），其機(jī)殼是一個(gè)鍋狀底的圓槽，上部有絮凝及給料井圍繞中心豎軸，軸下部裝有螺旋、耙板和紊動(dòng)桿，槽底有排膏器。絮凝劑的合理加入、攪拌以及精心設(shè)計(jì)的給料井和澄清區(qū)，對(duì)PPSM的溢流產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。據(jù)介紹，在PPSM內(nèi)幾乎看不到濃密中常見的干涉沉降區(qū)，澄清是閃速的。該設(shè)備用于將稀礦漿快速濃密成膏狀排放，并能將膏體延時(shí)貯存，同時(shí)脫出清澈的溢流。圖3PPSM型濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

第17頁(yè)，共23頁(yè)。深錐濃縮機(jī)：主要由深錐、給料裝置、攪拌裝置、控制箱、給藥裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。礦漿首先進(jìn)入消氣桶處理，然后給入旋流給料箱，經(jīng)過給料桶絮凝后的礦漿進(jìn)入濃相沉積層，通過濃相沉積層的再絮凝、過濾、壓濾作用，下部錐底排出高濃度的底流。其主要特點(diǎn)：①采用絮凝劑增大顆粒的粒度，從而提高沉降速度；②嚴(yán)格控制深錐濃縮機(jī)濃相層高度，是提高濃縮效果的決定因素之一；③作業(yè)條件的自動(dòng)控制。試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，該設(shè)備對(duì)金屬礦山尾礦的濃縮，尾礦濃度可以達(dá)到40-70%，溢流中懸浮物含量小于500ppm。圖4NGS型深錐濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1-給料桶2-消氣桶3-流量計(jì)4-攪拌耙5-機(jī)體6-壓力傳感器7-電磁閥8-濃度計(jì)9-控制箱10-計(jì)量泵11-藥劑池12-調(diào)藥機(jī)13-給藥機(jī)14-藥劑儲(chǔ)槽第18頁(yè)，共23頁(yè)。尾礦壓濾通常，壓濾機(jī)主要用于粘度大、顆粒細(xì)的化工產(chǎn)品脫水和選礦廠精礦的脫水、黃金氰化洗滌等作業(yè)，在尾礦處理方面應(yīng)用較少。然而，由于其脫水效果好、適應(yīng)性強(qiáng)、壓濾脫水后尾礦的處理方式靈活，近年來在黃金礦山尾礦處理方面得到了廣泛的應(yīng)用，在冶金礦山尾礦處理中也有應(yīng)用報(bào)道。壓濾機(jī)在黃金氰化尾礦中的應(yīng)用還有一些特殊的意義。例如：某金礦采用全泥氰化尾礦壓濾、濾餅干式堆存和濾液循環(huán)使用的新工藝[8]，該工藝與常規(guī)尾礦處理工藝相比，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①濾餅干式堆存，只建干渣堆場(chǎng)不建尾礦庫(kù)，使尾礦處理工藝大大簡(jiǎn)化；②濾液返回磨礦分級(jí)作業(yè)代替新水補(bǔ)給，不僅節(jié)省了新水，而且大大減少了已溶金在尾礦中的損失，又利用了尾液中的剩余氰化物；③通過尾礦壓濾和利用濾液，實(shí)現(xiàn)了從磨礦分級(jí)到尾礦壓濾的全程浸出，延長(zhǎng)了浸出時(shí)間、提高了金的浸出率。目前，采用壓濾法處理氰化尾礦已在國(guó)內(nèi)許多金礦得到了成功應(yīng)用。壓濾機(jī)在冶金和有色金屬礦山尾礦脫水中應(yīng)用較少，只是在制備全尾充填料或膏體尾礦的場(chǎng)合有一定的應(yīng)用。這主要在于壓濾機(jī)的能耗和處理成本高于常規(guī)重力沉降濃縮，另外，單機(jī)的處理能力較低，難以在大規(guī)模選礦尾礦的濃縮脫水中推廣。然而，當(dāng)尾礦重力脫水困難、而要求尾礦濃度較高時(shí)，壓濾技術(shù)將是一種可行的選擇。第19頁(yè)，共23頁(yè)。膏體的概念：具有一定的屈服強(qiáng)度，在靜止?fàn)顟B(tài)下基本不析水的固液兩相混合體。采用全尾砂膠結(jié)充填自流輸送工藝，以全尾砂作為充填骨料，利用水泥和細(xì)磨高爐水渣為膠結(jié)材料，采用強(qiáng)力活化攪拌制備充填料漿，充填料重量濃度大于60%，充填體的強(qiáng)度達(dá)到1～2MPa,充填料灰砂比為1:4～1:6。高水固結(jié)全尾砂充填：其實(shí)質(zhì)是在尾砂膠結(jié)充填工藝中，不是用水泥而使用高水材料作為膠凝材料，使用全尾砂作為充填骨料，。3全尾充填采空區(qū)與全尾充填采礦法

—地下尾礦庫(kù)絮凝劑的合理加入、攪拌以及精心設(shè)計(jì)的給料井和澄清區(qū)，對(duì)PPSM的溢流產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。為了克服尾礦庫(kù)地表堆存尾礦存在的環(huán)境、安全、占用土地等問題，尾礦高效脫水、全尾充填采空區(qū)、膏體尾礦地表堆存等尾礦處理的新方法表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，安全、高效和環(huán)境友好的尾礦處理方法將逐步取代傳統(tǒng)的尾礦地表堆存方法。實(shí)例：某銅礦采用全尾砂高水固結(jié)充填[16]（圖6），要求充填體強(qiáng)度為2-3MPa，充填材料的配比為：甲料:乙料＝1:1；2高濃度（膏體）尾礦地表堆存—干式堆存其主要特點(diǎn)：①采用絮凝劑增大顆粒的粒度，從而提高沉降速度；圖4NGS型深錐濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于-44μm占80%的選礦尾礦，當(dāng)給礦濃度為28%的條件下，旋流器底流的產(chǎn)率達(dá)到67%，最終濃縮產(chǎn)物濃度為77-78%。研究報(bào)道和工業(yè)實(shí)踐表明：一段旋流器底流濃度可以達(dá)到65%-70%以上，產(chǎn)率可達(dá)到40-70%，旋流器濃縮產(chǎn)物粒度下限可以