綠色礦山建設進入高潮,尾礦治理怎能犯難!3種尾礦干堆脫水工藝來支招

 

我國尾礦排放量大,礦山企業每年產生的尾礦約有10億t,它們通常以礦漿的形式排放,筑壩儲存在尾礦庫中,不僅污染環境也存在極大的安全隱患。隨著國內外對安全和環保的要求,一種新的尾礦處理模式——尾礦干堆法誕生了。

尾礦干堆指利用大型脫水設備,將選礦排出的尾礦漿,送入攪拌槽緩沖后用渣漿泵送到脫水車間,經脫水設備充分擠壓成為干片狀的尾渣餅,濃度達到80%以上,含水量僅有20%左右,利用皮帶傳送機運往尾礦干堆場里分層堆放的方式。

尾礦含水量的多少是干堆和濕堆的主要區別,因此脫水工藝是尾礦干堆的關鍵技術。國內尾礦干堆常用的尾礦脫水工藝可分為3大類:

1、尾礦壓濾脫水工藝

該工藝采用的主要設備包括攪拌槽、渣漿泵、壓濾機、貯水池和皮帶運輸機(或者采用汽車運輸)。

采用此種脫水工藝的礦山有大安河金礦、山東歸來莊金礦、遼寧排山樓金礦、云南鎮沅金礦、甘肅省天水李子金礦、新疆阿希爾金礦和哈密市金礦。

2、聯合使用濃密機與過濾機/壓濾機的脫水工藝

首先濃密機對尾礦漿進行初步脫水,形成的濃密底流在過濾機/壓濾機中進一步脫水。這種工藝在尾礦壓濾脫水工藝的基礎上增加了濃密機。

3、分級—濃縮—壓濾尾礦脫水方法

先將尾礦分成粗粒和細粒尾礦,再根據不同的粒級選用合適的脫水設備。這種方法可以減輕濃密機的負荷,從整體上提高尾礦脫水效率。所需設備只需在第二種工藝的基礎上增加一個旋流器。

山東某鐵礦是應用此種脫水工藝的典型代表之一。

改進措施

如果考慮尾礦的綜合利用,可以對上圖所示方法進行改進,將分級后的粗粒尾礦用作建筑材料,而將細粒尾礦濃縮壓濾后干堆。

河南某金礦和河北某鐵礦都采用了類似的尾礦脫水工藝,但含粗粒尾礦的旋流器底流不再經過濃縮壓濾,而是直接送入脫水篩脫水后干排。

除上述常用的3類脫水工藝,還有水力旋流器-濃密機串聯濃縮工藝,由旋流器、分泥斗及濃密機組成的旋流器-濃密機閉路濃縮工藝,預先分級—液中造粒—過濾工藝,該工藝適用于細粒物料的脫水。

還有一種高效低能耗的工藝,即尾礦漿在脫水設備中振動脫水,篩上物直接干堆,篩下物進入斜管沉淀池進行處理,斜管沉淀池底流進入固液分離設備,最后將分離出的泥餅干排。

尾礦干堆脫水設備

  • 濃縮設備主要有普通圓池型濃密機、斜板濃密機、斜管濃密機和高效濃密機4類。

  • 脫水設備主要有過濾機和壓濾機。過濾機按獲得過濾推動力的方法不同,分為重力過濾器、真空過濾機和陶瓷過濾機3大類。

  • 壓濾機也有板框壓濾機、廂式壓濾機、立式壓濾機和帶式壓濾機。

為了不斷優化脫水工藝和改善脫水設備,國內相關專家學者不斷地開展新研究,目前已研發出了一些新的尾礦脫水設備,如下表所示。

國外用到的脫水設備有張弛篩、振動篩、振動離心機、斜板分離器等,其中張弛篩和振動篩用于尾礦的篩分,斜板分離器可用于有毒廢水的澄清和礦漿濃縮。

尾礦干堆是一種新尾礦處理技術,發展歷史不長,但發展速度較快。盡管當前該工藝還存在一些問題,但尾礦干堆符合社會對安全和環保的要求,應用范圍廣、成本低、經濟效益好。隨著相應的政策、規范、技術、設備的不斷完善,尾礦干堆具有較大的發展空間。