尾礦干堆工藝發(fā)展及應(yīng)用

劉殿閣

(黑龍江省冶金設(shè)計(jì)規(guī)劃院，哈爾濱150040)

當(dāng)前我國(guó)處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、物質(zhì)建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量日攀升，選礦廠精礦產(chǎn)量增加的同時(shí)，尾礦產(chǎn)出量也大幅增加。全國(guó)固體礦產(chǎn)長(zhǎng)期采選排出的尾礦與廢石的堆存量占地面積已達(dá)1.87～2.47萬km2。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有大大小小的尾礦庫(kù)達(dá)400多萬個(gè)，金屬礦山堆存的尾礦量已達(dá)50億t以上，而且每年以產(chǎn)生6億t的速度遞增，其中鐵礦山每年排放1.3億t，有色金屬礦山年排放尾礦量1.4億t，黃金礦山較少也達(dá)2450萬t以上。每年要花費(fèi)10～15億元用于堆存尾礦，花15～25億元用于維護(hù)尾礦庫(kù)。尾礦排放存在占用大量土地資源部，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，尾礦庫(kù)容易產(chǎn)生滑坡或泥石流，造成巨大損失等安全隱患。

1 尾礦干排工藝簡(jiǎn)介

尾礦干排是尾礦傳統(tǒng)貯存方法的一種變革。是利用各種設(shè)備通過一定工藝將尾礦漿實(shí)現(xiàn)干料和水的最大化分離，達(dá)到含水量要求的干料可運(yùn)輸至尾礦堆場(chǎng)貯存，水則可以作為選廠回水利用。

安全性較濕排要好，避免了尾礦庫(kù)存在所面臨的風(fēng)險(xiǎn);占地少、后續(xù)生產(chǎn)成本低;可以開發(fā)原來不具備建設(shè)尾礦庫(kù)條件的礦山;對(duì)堆場(chǎng)要求的條件不苛刻，可利用廢棄的采礦坑作為堆場(chǎng);回水利用率可達(dá)到80%以上，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。

2 目前尾礦干排脫水工藝設(shè)備與現(xiàn)狀

(1)濃密機(jī)+旋流器+帶式過濾機(jī)

該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)可以連續(xù)生產(chǎn)，適合于中粗粒級(jí)尾礦，但生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)電耗高，費(fèi)用高，投資大，常規(guī)產(chǎn)品含水率為15%～18%。

(2)濃密機(jī)+陶瓷過濾機(jī)

該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)可以連續(xù)生產(chǎn)，適用于中細(xì)粒級(jí)尾礦和精礦脫水，但粗粒級(jí)和小于－400目80%礦漿脫水有一定的困難。其優(yōu)點(diǎn)是脫水后水分較低，含水率可小于10%。缺點(diǎn)是設(shè)備投入高，陶瓷濾板易堵塞，特別是對(duì)于含細(xì)粒級(jí)和石英多的物料，清洗工藝復(fù)雜，要求嚴(yán)格，由于設(shè)備投入高的原因，該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)一般用于精礦脫水。

(3)高效化濃密機(jī)+廂式壓濾機(jī)工藝優(yōu)勢(shì)

該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)適用于中細(xì)粒級(jí)物料，在礦漿顆粒－400目占95%情況下仍可使用，產(chǎn)品水分15%～25%。該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)排礦連續(xù)，箱式壓濾機(jī)已發(fā)展為目前尾礦干排脫水常用的設(shè)備。

3 應(yīng)用實(shí)例

案例一

承德某鐵礦廠，屬舊線改造項(xiàng)目，3 000t/d鐵尾礦，一天24h生產(chǎn)，尾礦濃度20%，礦漿粒度粗于100目含70%左右，用干排篩后可提取85%以上干礦量，干排后的尾礦渣含水＜15%，底流經(jīng)沉降可回水利用，少部分尾礦渣打入尾礦庫(kù)。尾礦干排篩后可節(jié)約水資源30%以上，增加尾礦庫(kù)庫(kù)容30%以上，并可以保護(hù)渣漿泵。日處理尾礦量(含水尾礦)15 000t/d，干排處理后帶走尾礦和水5 000t/d，剩10 000t水，原來尾礦庫(kù)可回收50%，按現(xiàn)在可回收80%，多回收30%，尾礦干排可節(jié)省水資源:15 000－5 000×(0.8－0.5)=3 000 t/天，按水價(jià)0.8元/t計(jì)算，3 000×0.8=2 400元/d，一年工作300天，2 400×300=720 000元，一年可節(jié)約水資源72萬元。每天干排出粗砂2 550t，每t按10元利潤(rùn)，一年工作300天，2 550×10×300=7 650 000元，每年粗砂回報(bào)765萬元。3 000t/d鐵尾礦使用干排篩只需投資約120萬元。

案例二

商洛某釩礦廠，500t/d釩尾礦，濃度25%，粒度粗于100目含70%左右，用干排篩可提取95%以上干礦量，干排后的尾礦渣含水小于20%。尾礦干排后尾礦用于建筑材料，尾礦資源重利用;底流可直接回水利用，完全不用尾礦庫(kù)。日處理尾礦量(含水尾礦)2 000t/d，干排處理后帶走尾礦和水900 t/d，剩1 100t水，按水價(jià)0.8元/t計(jì)算，1 100×0.8=880元，一年工作300天，880×300=264 000元，一年可節(jié)約水資源26.4萬元。每天干排出粗砂475t，每t按10元利潤(rùn)，一年工作300天，475×10×300=1 425 000元，每年粗砂回報(bào)142.5萬元。500t/d釩尾礦使用干排篩投資約50萬元。

4 結(jié)語

(1)基于尾礦種類多，性質(zhì)千差萬別，尾礦干排所選擇工藝流程及設(shè)備也會(huì)有所差異，還需要根據(jù)尾礦粒度篩析結(jié)果選擇合適設(shè)備，以達(dá)到降低成本和提高性能的目的。

(2)尾礦干堆為了提高水的回收利用率，降低尾水回收成本，尾礦適合先濃縮，再以高濃度礦漿進(jìn)行脫水處理。

(3)尾礦干堆作為尾礦堆存的一種新技術(shù)，還需要在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)、總結(jié)以利推廣應(yīng)用。

［1］魏書祥.尾砂固結(jié)排放技術(shù)研究［J］.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2010.

［2］林建廣，王汗生，王芳.尾礦干排與傳統(tǒng)濕排工藝的安全經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析［J］.現(xiàn)代礦業(yè)，2013，6.