尾矿干堆工艺发展及应用

2015-02-10刘殿阁

冶金与材料 2015年2期

刘殿阁

(黑龙江省冶金设计规划院，哈尔滨150040)

当前我国处在经济发展、物质建设的关键时期，对矿产资源的需求量日攀升，选矿厂精矿产量增加的同时，尾矿产出量也大幅增加。全国固体矿产长期采选排出的尾矿与废石的堆存量占地面积已达1.87～2.47万km2。据不完全统计，全国现有大大小小的尾矿库达400多万个，金属矿山堆存的尾矿量已达50亿t以上，而且每年以产生6亿t的速度递增，其中铁矿山每年排放1.3亿t，有色金属矿山年排放尾矿量1.4亿t，黄金矿山较少也达2450万t以上。每年要花费10～15亿元用于堆存尾矿，花15～25亿元用于维护尾矿库。尾矿排放存在占用大量土地资源部，严重影响生态环境，尾矿库容易产生滑坡或泥石流，造成巨大损失等安全隐患。

1 尾矿干排工艺简介

尾矿干排是尾矿传统贮存方法的一种变革。是利用各种设备通过一定工艺将尾矿浆实现干料和水的最大化分离，达到含水量要求的干料可运输至尾矿堆场贮存，水则可以作为选厂回水利用。

安全性较湿排要好，避免了尾矿库存在所面临的风险;占地少、后续生产成本低;可以开发原来不具备建设尾矿库条件的矿山;对堆场要求的条件不苛刻，可利用废弃的采矿坑作为堆场;回水利用率可达到80%以上，在严重缺水地区优势明显可减少对环境的污染。

2 目前尾矿干排脱水工艺设备与现状

(1)浓密机+旋流器+带式过滤机

该工艺设备组合系统可以连续生产，适合于中粗粒级尾矿，但生产运营电耗高，费用高，投资大，常规产品含水率为15%～18%。

(2)浓密机+陶瓷过滤机

该工艺设备组合系统可以连续生产，适用于中细粒级尾矿和精矿脱水，但粗粒级和小于－400目80%矿浆脱水有一定的困难。其优点是脱水后水分较低，含水率可小于10%。缺点是设备投入高，陶瓷滤板易堵塞，特别是对于含细粒级和石英多的物料，清洗工艺复杂，要求严格，由于设备投入高的原因，该工艺设备组合系统一般用于精矿脱水。

(3)高效化浓密机+厢式压滤机工艺优势

该工艺设备组合系统适用于中细粒级物料，在矿浆颗粒－400目占95%情况下仍可使用，产品水分15%～25%。该工艺设备组合系统排矿连续，箱式压滤机已发展为目前尾矿干排脱水常用的设备。

3 应用实例

案例一

承德某铁矿厂，属旧线改造项目，3 000t/d铁尾矿，一天24h生产，尾矿浓度20%，矿浆粒度粗于100目含70%左右，用干排筛后可提取85%以上干矿量，干排后的尾矿渣含水＜15%，底流经沉降可回水利用，少部分尾矿渣打入尾矿库。尾矿干排筛后可节约水资源30%以上，增加尾矿库库容30%以上，并可以保护渣浆泵。日处理尾矿量(含水尾矿)15 000t/d，干排处理后带走尾矿和水5 000t/d，剩10 000t水，原来尾矿库可回收50%，按现在可回收80%，多回收30%，尾矿干排可节省水资源:15 000－5 000×(0.8－0.5)=3 000 t/天，按水价0.8元/t计算，3 000×0.8=2 400元/d，一年工作300天，2 400×300=720 000元，一年可节约水资源72万元。每天干排出粗砂2 550t，每t按10元利润，一年工作300天，2 550×10×300=7 650 000元，每年粗砂回报765万元。3 000t/d铁尾矿使用干排筛只需投资约120万元。

案例二

商洛某钒矿厂，500t/d钒尾矿，浓度25%，粒度粗于100目含70%左右，用干排筛可提取95%以上干矿量，干排后的尾矿渣含水小于20%。尾矿干排后尾矿用于建筑材料，尾矿资源重利用;底流可直接回水利用，完全不用尾矿库。日处理尾矿量(含水尾矿)2 000t/d，干排处理后带走尾矿和水900 t/d，剩1 100t水，按水价0.8元/t计算，1 100×0.8=880元，一年工作300天，880×300=264 000元，一年可节约水资源26.4万元。每天干排出粗砂475t，每t按10元利润，一年工作300天，475×10×300=1 425 000元，每年粗砂回报142.5万元。500t/d钒尾矿使用干排筛投资约50万元。