绿色矿山建设进入高潮,尾矿治理怎能犯难!3种尾矿干堆脱水工艺来支招

 

我国尾矿排放量大,矿山企业每年产生的尾矿约有10亿t,它们通常以矿浆的形式排放,筑坝储存在尾矿库中,不仅污染环境也存在极大的安全隐患。随着国内外对安全和环保的要求,一种新的尾矿处理模式——尾矿干堆法诞生了。

尾矿干堆指利用大型脱水设备,将选矿排出的尾矿浆,送入搅拌槽缓冲后用渣浆泵送到脱水车间,经脱水设备充分挤压成为干片状的尾渣饼,浓度达到80%以上,含水量仅有20%左右,利用皮带传送机运往尾矿干堆场里分层堆放的方式。

尾矿含水量的多少是干堆和湿堆的主要区别,因此脱水工艺是尾矿干堆的关键技术。国内尾矿干堆常用的尾矿脱水工艺可分为3大类:

1、尾矿压滤脱水工艺

该工艺采用的主要设备包括搅拌槽、渣浆泵、压滤机、贮水池和皮带运输机(或者采用汽车运输)。

采用此种脱水工艺的矿山有大安河金矿、山东归来庄金矿、辽宁排山楼金矿、云南镇沅金矿、甘肃省天水李子金矿、新疆阿希尔金矿和哈密市金矿。

2、联合使用浓密机与过滤机/压滤机的脱水工艺

首先浓密机对尾矿浆进行初步脱水,形成的浓密底流在过滤机/压滤机中进一步脱水。这种工艺在尾矿压滤脱水工艺的基础上增加了浓密机。

3、分级—浓缩—压滤尾矿脱水方法

先将尾矿分成粗粒和细粒尾矿,再根据不同的粒级选用合适的脱水设备。这种方法可以减轻浓密机的负荷,从整体上提高尾矿脱水效率。所需设备只需在第二种工艺的基础上增加一个旋流器。

山东某铁矿是应用此种脱水工艺的典型代表之一。

改进措施

如果考虑尾矿的综合利用,可以对上图所示方法进行改进,将分级后的粗粒尾矿用作建筑材料,而将细粒尾矿浓缩压滤后干堆。

河南某金矿和河北某铁矿都采用了类似的尾矿脱水工艺,但含粗粒尾矿的旋流器底流不再经过浓缩压滤,而是直接送入脱水筛脱水后干排。

除上述常用的3类脱水工艺,还有水力旋流器-浓密机串联浓缩工艺,由旋流器、分泥斗及浓密机组成的旋流器-浓密机闭路浓缩工艺,预先分级—液中造粒—过滤工艺,该工艺适用于细粒物料的脱水。

还有一种高效低能耗的工艺,即尾矿浆在脱水设备中振动脱水,筛上物直接干堆,筛下物进入斜管沉淀池进行处理,斜管沉淀池底流进入固液分离设备,最后将分离出的泥饼干排。

尾矿干堆脱水设备

  • 浓缩设备主要有普通圆池型浓密机、斜板浓密机、斜管浓密机和高效浓密机4类。

  • 脱水设备主要有过滤机和压滤机。过滤机按获得过滤推动力的方法不同,分为重力过滤器、真空过滤机和陶瓷过滤机3大类。

  • 压滤机也有板框压滤机、厢式压滤机、立式压滤机和带式压滤机。

为了不断优化脱水工艺和改善脱水设备,国内相关专家学者不断地开展新研究,目前已研发出了一些新的尾矿脱水设备,如下表所示。

国外用到的脱水设备有张弛筛、振动筛、振动离心机、斜板分离器等,其中张弛筛和振动筛用于尾矿的筛分,斜板分离器可用于有毒废水的澄清和矿浆浓缩。

尾矿干堆是一种新尾矿处理技术,发展历史不长,但发展速度较快。尽管当前该工艺还存在一些问题,但尾矿干堆符合社会对安全和环保的要求,应用范围广、成本低、经济效益好。随着相应的政策、规范、技术、设备的不断完善,尾矿干堆具有较大的发展空间。