天昊黄金选矿厂尾矿压滤干堆的工艺改造及效益分析

张立征,赵福财,谭 琦

(1.招金矿业股份有限公司,山东招远 265400;2.东北大学,辽宁沈阳 110819)

·机械设备·

天昊黄金选矿厂尾矿压滤干堆的工艺改造及效益分析

张立征1,赵福财1,谭 琦2

(1.招金矿业股份有限公司,山东招远 265400;2.东北大学,辽宁沈阳 110819)

针对天昊公司选矿厂压滤干堆系统滤饼水分大、效果差、工作效率低等问题,采用高压隔膜压滤机进行改造,改造后尾矿压滤堆存效果得到了明显改善,滤饼水分可控制在17%左右,可直接进行筑坝,增加了库容量,延长了尾矿库的服务年限;运行成本降低130万元/a,经济效益明显。

尾矿压滤;尾矿干堆;高压隔膜压滤机;工艺改造

目前,黄金选矿厂浮选尾矿处理大多采用传统的排放方式,浓度40%左右的尾矿浆排入尾矿库堆存。但是,该方式存在以下几个方面的问题:一是投资大、维护费用高、占地面积广,据估算,我国每年要花费10～15亿元用于尾矿堆存处置,花费15～25亿元用于尾矿库维护;二是严重影响生态环境,尾矿粒度小,表面积大容易发生流动和塌漏,造成植被破坏;另外容易引发滑坡或泥石流,造成巨大损失[1～3]。

2008年以来,甘肃招金岷县天昊公司选矿厂采用尾矿压滤干堆的方式处理尾矿,压滤机采用BMY750/2000-U型普通板框压滤机,虽取得了一定的成效,但是效果不理想,存在着较为严重的问题。经过考察、试验,后采用XMZG680/2000-U型高压隔膜压滤机进行改造,取得了良好的效果。

1 原有设备存在的问题

天昊公司选矿厂尾矿粒度74μm占75%～80%,尾矿浓度38%±2%。2008年安装了2台BMY750/2000-U型普通板框压滤机进行尾矿压滤。实际运行过程中,滤饼水分大,效果差,工作效率低,存在尾矿增量快、库容紧张、筑坝频繁的问题。普通板框尾矿压滤机不能满足公司选矿厂生产需求。存在的具体问题以下:

1.板框压滤机的压滤效果极差,滤饼水分30%以上,尾矿水浑浊,根本无法实现干堆,堆在尾矿库中形成了一个大泥塘,存在安全隐患,严重影响安全环保。

2.坝堤需要不断从外拉泥土加高筑坝,这样明显缩短了尾矿库的服务年限,每年筑坝费用达40万元,筑一次坝,仅土方费用就达10万元左右,服务期限只有3个月。

3.板框压滤机使用过程中,滤布使用一段时间后透水性明显降低,7～10 d就必须更换滤布。滤布更换频繁,每月用滤布642张。

4.工作效率低,板框压滤机压榨一柜需耗2.33 h,每班处理量低,仅145 t左右。

2 工艺改造后的效果分析

鉴于原有设备存在的问题,经过不断考察、试验后,于 2009年 10月对压滤系统进行改造,用XMZG680/2000-U型高压隔膜压滤机取代普通板框压滤机。

系统改造后,滤饼水分控制在17%左右,可以直接用于干堆筑坝,不需取土筑坝,外表增加一层覆土即可,节约大量筑坝资金,库容库貌得到极大的改善;而且增加了库容量,增加了尾矿库的服务年限。新系统具体优点如下:

1.尾矿滤饼含水量低,可直接进行筑坝,不需再外出拉土筑坝,减少了拉土筑坝的费用,并相对增加了库容量,可使以前的尾矿库,服务年限在原基础上增加3 a。

2.工作效率增加,每班尾矿处理量达180 t,效率提高了24%。

3.高压隔膜压滤机的特殊性能使滤布使用数量明显降低。实际生产运行中,平均每月只需更换滤布400张左右,较以前节约滤布300多张,仅滤布一项可节省成本将近一半。

4.高压隔膜压滤机的压榨方式不存在糊滤布的情况,以前换下的完整旧滤布可重新使用。

3 系统改造的经济效益分析

3.1 改造前的运行成本

1.材料费用。每月约13万元,材料单耗9.0元/t。其中普通板框压滤机每7～10 d更换1次滤布,每月需更换滤布 642张左右,滤布费用103 939.8元;泵件每月成本约1万元,其他材料费用2万元左右。

2.筑坝费用。共112万元左右,其中每3个月筑1次坝,每次筑坝费用10万元左右,服务期限3个月,一年筑坝费用40万元;外雇挖掘机每月费用6万元左右,一年费用72万元左右。

3.电费。尾矿压滤机配套液压站电机11 kW 2台,拉板电机1.1 kW 2台,进料泵电机75 kW2台,压榨泵电机30 kW 2台,螺杆式压缩机配套电机75 kW 1台;共309.2 kW,按电费0.52元/度、每天24 h运转,每月运转29 d计,1个月电费9万元左右;按选厂每天处理500 t计算,电耗为11 kWh/t左右。

4.人工工资。工资单位成本为1.37元/t,压滤车间管理人员1名,维修工1名,工人分3班,每班4人,共12人,则每月需支付工资19 900元。

综上计算,使用普通板框压滤机时,压滤车间每月运行成本34万元左右。

3.2 改造后的运行成本

1.材料费用。每月约8万元,单位成本5.80元/t左右。其中2台压滤机需滤布196张,滤布总价值31 732.4元,每月需更换滤布按300张计算,则每月尾矿压滤机更换滤布耗费48 570元;泵件每月成本约1万元,其他材料费用需2万元左右。

2.筑坝费用。外雇挖掘机挖矿筑坝,1个月费用527 80元,1年筑坝费用64万左右,比使用普通板框压滤机筑坝费用少48万元。

3.高压隔膜压滤机和普通板框压滤机两种工艺的人工工资、电费等费用基本相同。

综上计算,改造后尾矿压滤车间每月运行成本23万元左右,比改造前降低11万元左右。

3.3 改造投资及其经济效益

改造的投资主要用于采购设备及所需物资,共投资233.5万元,厂房及配套设备方面都未做改动。

改造后尾矿压滤车间运行成本23万元左右,比改造前降低11万元左右,每年节约运行成本132万元,两年即可收回投资,因此经济效益明显。

4 结 论

1.原采用普通板框压滤机的尾矿压滤干堆系统,滤饼水分大,效果太差,工作效率低,存在尾矿增量快、库容紧张、筑坝频繁的问题。

2.改造后采用高压隔膜压滤机,压滤效果得到了明显改善,滤饼水分可控制在17%左右,可直接进行筑坝,增加了库容量,延长了尾矿库的服务年限。

3.改造后每年节约运行成本132万元,两年即可收回改造投资,经济效益明显。

[1] 吕宪俊,连民杰.金属矿山尾矿技术进展[J].有色金属(增刊),2004,(11):1-5.

[2] 赵龙录,杨玉华,贾承恩.铁矿尾矿干法排放工艺及设备[J].金属矿山,2009,(12):48-50.

[3] 锦瑞,徐晖.循环经济与尾矿综合利用[J].金属矿山(增刊), 2004,(8):434-437.

The Reform and Economic Cost Analysis of the Technology of Pressure Filtration and Dry Heaping of Tailings in Tianhao Plant

ZHANG Li-zheng1,ZHAO Fu-cai1,TAN Qi2
(1.Zhaojin Mining Industry Co.Ltd,Zhaoyuan265400,China;2.Northeastern University,Shenyang110819,China)

A high-pressure membrane filter was used to filiter the Tailings instead of a plate and frame filter in Tianhao Co Ltd,then,The moisture in the filter cake can be controlled down to 17%,and the cake can be used to build dams directly.Thereforce the storage capacity was increased,and the service life of tailing reservoir was extended.The cost of damming decreased 1.3 million yuan per year.

pressure filtration of tailings;dry heaping;high-pressure membrane filter;technique reform

TH45

A

1003-5540(2011)06-0049-02

张立征(1964-),男,工程师,主要从事黄金选冶技术开发与管理工作。

2011-10-16