尾礦堆存、濃縮與輸送技術(shù)進(jìn)展

印萬忠尾礦堆存、濃縮與輸送技術(shù)進(jìn)展第二屆金屬礦與非金屬礦選礦新工藝新技術(shù)新設(shè)備交流會(huì)目錄尾礦庫安全與管理尾礦的濃縮與輸送結(jié)論二三四五尾礦庫堆存一概況一、概況我國的尾礦堆存以濕式堆存為主，近年來隨著國家對(duì)安全、環(huán)境、水資源越來越重視，并隨著尾礦濃縮、壓濾及高濃度尾礦漿輸送技術(shù)的發(fā)展，在一些礦山出現(xiàn)了尾礦井下排放、尾礦膏體堆存和井下充填及尾礦干式堆存。最新頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》被稱為“史上最嚴(yán)厲”的新法。因此，尾礦庫的安全與環(huán)境保護(hù)、尾礦的處理與處置、尾礦的整體利用、無尾礦山等必須引起廣大礦山企業(yè)管理人員的重視，也必將成為礦山企業(yè)今后的工作重點(diǎn)。目錄尾礦庫安全與管理尾礦的濃縮與輸送結(jié)論二三四五尾礦庫堆存一概況尾礦堆存技術(shù)的革新選廠山谷河流湖泊海洋尾礦原始排放方式選廠排放尾礦巖石和泥土壩巖石/泥土壩

尾礦選廠尾礦壩

排放尾礦壩二、尾礦庫堆存尾礦干堆或膏體堆放選廠AABBCC底流溢流尾礦旋流器溢流巖石/泥土壩進(jìn)下回填尾礦膏體、濾餅CTD中央尾礦排放高濃度/膏體/濾餅旋流器底流分級(jí)全尾砂二、尾礦庫堆存主要的尾礦堆存技術(shù)濕式尾礦堆存干式尾礦堆存膏體尾礦堆存尾礦井下排礦尾礦膏體井下充填袋式堆存尾礦庫尾礦固結(jié)堆放二、尾礦庫堆存濕式尾礦堆存優(yōu)點(diǎn)：◆初期設(shè)備投資較省◆運(yùn)行成本較低（自流或近距離排放）◆適用于尾礦自流或尾礦庫離選礦廠較近的場(chǎng)合缺點(diǎn)：◆需要較大容積的尾礦庫，占地面積大，初期庫或壩的投資大◆回水率低，不能實(shí)現(xiàn)廠前回水◆尾礦庫（壩）的安全隱患大二、尾礦庫堆存

尾礦庫建設(shè)投資較大。約占礦山建設(shè)總投資的5%~10%，占選廠基建投資的20%左右。我國每年要花費(fèi)10-15億元用于堆存尾礦，花費(fèi)15-25億元用于維護(hù)尾礦庫。二、尾礦庫堆存

尾礦庫存在較大的安全隱患。如排土場(chǎng)滑坡、泥石流、尾礦庫潰壩等。

2008年“9.8”山西襄汾新塔礦業(yè)有限公司尾礦庫潰壩，造成270多人死亡。二、尾礦庫堆存

嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。尾礦粒度小，比表面積大，堆存時(shí)容易流動(dòng)和塌漏，造成植被破壞。另外，尾礦易產(chǎn)生人工“沙漠”，污染大氣；尾礦水中的重金屬離子也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。尾礦庫飛灰尾礦庫水污染二、尾礦庫堆存

常規(guī)尾礦庫建設(shè)占用大量的土地。我國尾礦堆放占用土地達(dá)1,300多萬畝，隨著每年尾礦量的不斷增加，必將占用更多的土地。

二、尾礦庫堆存近年來的主要發(fā)展趨勢(shì)：基于層次分析法（AHP）與地理信息系統(tǒng)（GIS）進(jìn)行峽谷區(qū)尾礦庫選址方法。利用露天采坑、地下空區(qū)、地表塌陷區(qū)等廢棄空間堆放尾礦

尾礦庫的防滲和排滲技術(shù)，高密度聚乙烯HDPE復(fù)合土工膜尾礦庫筑壩，模袋法堆壩技術(shù)

尾礦庫的加固技術(shù)，超壓真空密實(shí)技術(shù)、端部卷軸式土工格柵加固方法、塑料排水板排水固結(jié)法、土工聚合物加固法、高壓噴射灌漿技術(shù)

尾礦庫模型驗(yàn)證，潰壩仿真模型、安全預(yù)測(cè)模型、潰壩后砂流的演進(jìn)模型二、尾礦庫堆存大平掌尾礦庫模袋法堆壩現(xiàn)狀圖二、尾礦庫堆存湯丹尾礦庫模袋法堆壩現(xiàn)狀圖二、尾礦庫堆存干式尾礦庫堆存

干式尾礦堆存技術(shù)最早出現(xiàn)在上世紀(jì)八十年代，當(dāng)時(shí)在黃金系統(tǒng)由于選礦工藝采用氰化工藝，造成尾礦槳體中含有劇毒氰化物質(zhì)，如濕排堆存會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此采用對(duì)尾礦漿體首先進(jìn)行脫水，將有劇毒氰化物的尾礦水另行處理，脫水后的干尾礦送入尾礦庫實(shí)行干式堆存。尾礦槳體經(jīng)脫水處理后，尾礦中有毒有害成分的含量大大減少，很大程度上減輕了對(duì)環(huán)境的污染。二、尾礦庫堆存2023/2/119:3917尾礦干堆優(yōu)點(diǎn)：尾礦干堆技術(shù)的應(yīng)用使尾礦庫的安全等級(jí)大幅提高，減少了安全隱患。

尾礦干堆技術(shù)從地形選擇這個(gè)角度上來說的應(yīng)用范圍較為廣泛環(huán)境污染大幅降低、環(huán)保效益顯著相同建庫體積下的有效庫容量大幅上升，延長了服務(wù)年限水的重復(fù)利用率大幅上升建庫成本和安全管理成本大幅降低2010.4.11，工信部、科技部等四部委聯(lián)合發(fā)布的2010-2015金屬尾礦綜合利用專項(xiàng)規(guī)劃，特別提到要“推廣尾礦干排技術(shù)”。二、尾礦庫堆存2023/2/119:3918尾礦干堆缺點(diǎn)：

運(yùn)營費(fèi)用較高

干式尾礦堆存與濕排堆存相比運(yùn)營費(fèi)用要高很多，據(jù)近年來有些濕排改干排礦山的運(yùn)營費(fèi)比較來看，生產(chǎn)1.0噸精礦粉處理尾礦的費(fèi)用一般要增加50~80元。

尾礦壩體較松散，容易滑坡

干式堆存的尾礦壩，一般為全尾礦，尾礦不分選，全尾礦壩體的物理力學(xué)性質(zhì)由于尾礦的粒度粗細(xì)混雜，尾礦壩體雖經(jīng)碾壓（有的不碾壓），但一般比較松散。二、尾礦庫堆存2023/2/119:3919

設(shè)備投資較大

尾礦干堆一般需要尾礦濃縮設(shè)備、尾礦輸送裝備等。

壓濾機(jī)、過濾機(jī)等的處理能力有限，導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)無法實(shí)施尾礦干式堆存在降雨較大的地區(qū)無法實(shí)施尾礦干堆。這是由于干式尾礦在雨水的作用下仍然會(huì)變成泥石流

對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響。干式尾礦庫表面尾砂會(huì)形成揚(yáng)塵而污染環(huán)境二、尾礦庫堆存

干尾礦輸送到尾礦庫的運(yùn)輸方式主要采用膠帶運(yùn)輸或汽車運(yùn)輸。尾礦壩采用機(jī)械分層堆筑并進(jìn)行適當(dāng)碾壓。膠帶運(yùn)輸一般比汽車運(yùn)輸費(fèi)用低，場(chǎng)內(nèi)可采用移動(dòng)式膠帶機(jī)倒運(yùn)，推土機(jī)推運(yùn)、整平、碾壓。寒冷地區(qū)冬季運(yùn)行要采取保溫措施。汽車運(yùn)輸機(jī)動(dòng)性較大但輸送費(fèi)用高，當(dāng)堆場(chǎng)庫容較小或運(yùn)輸距離較近時(shí)宜采取汽車運(yùn)輸。場(chǎng)內(nèi)用推土機(jī)整平、碾壓。干式尾礦的運(yùn)輸和堆存方法：二、尾礦庫堆存2023/2/119:3921

干堆尾礦庫的主要安全設(shè)施包括初期壩、攔砂壩、堆積壩、排洪及截洪設(shè)施、排滲設(shè)施、觀測(cè)設(shè)施及其他影響尾礦庫安全的設(shè)施構(gòu)成。

初期壩指基建期間建設(shè)，用以攔擋儲(chǔ)存干尾礦的壩體。

攔砂壩指干堆場(chǎng)的外圍構(gòu)筑物，根據(jù)堆筑需要建設(shè)的臨時(shí)性攔砂壩體（包括副壩）。

堆積壩指生產(chǎn)過程中在初期壩或攔砂壩頂以上用干尾礦堆筑形成的壩體。

干式尾礦庫的筑壩方法：二、尾礦庫堆存2023/2/119:3922筑壩方式有：上游式堆筑法：在初期壩上游由下向上分層，由外向內(nèi)推移堆筑尾礦的方式。適用于干堆場(chǎng)區(qū)縱深較短，山谷谷底較陡的尾礦庫

。下游式堆筑法：從庫區(qū)尾部開始向下游方向分段依次堆存尾礦的方式。適用于干堆場(chǎng)區(qū)縱深較長或叉溝較多的場(chǎng)地。中部堆筑法：從庫區(qū)中部開始向周邊方向堆存尾礦的方式。適用于尾礦庫區(qū)長、寬方向相當(dāng)，或脫水車間建于中部區(qū)域便于運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)區(qū)。周邊堆筑法：從庫區(qū)周邊開始向庫區(qū)中部推移堆存尾礦的方式。適用于傍山型、平地型干堆尾礦庫。二、尾礦庫堆存2023/2/119:3923金礦山：山東歸來莊金礦、遼寧排山樓金礦、中國黃金集團(tuán)石湖礦業(yè)有限公司、內(nèi)蒙古撰山子與柴胡欄子金礦、北京市京都炭漿廠、新疆哈密某金礦、河北豐寧窄嶺金礦、廣西龍頭山金礦、甘肅省天水李子金礦、云南大沙地金礦等鐵礦山：山東金嶺鐵礦、昆鋼玉東礦業(yè)包子鋪鐵礦、哈密天湖鐵礦、北京密云鐵礦、河北唐山、承德、內(nèi)蒙、廣東、山東、等地的鐵礦企業(yè)有色金屬礦山：里伍銅礦、廣東某多金屬礦等其它礦山：江蘇船山石灰石礦等實(shí)例：二、尾礦庫堆存膏體尾礦堆存

膏體是一種具有流動(dòng)性和一定的屈服應(yīng)力、不離析、在靜止?fàn)顟B(tài)下基本不析水、沒有臨界流速的固液兩相混合體。通常表現(xiàn)為礦漿粘度迅速增大，流體呈非牛頓體的流變特性，顆粒的慣性在漿體中的影響相對(duì)很小。按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，膏體中固體物料≤20μm級(jí)別的顆粒應(yīng)大于20%以上。該級(jí)別細(xì)顆?？煞乐顾臐B流，從而可以保持膏體的水分，阻止較大顆粒產(chǎn)生離析，并在膏體泵送過程中起潤滑作用。

膏體尾礦是指濃縮到膏體狀態(tài)的尾礦礦漿，該種類型的尾礦不沉降，在管道中的流動(dòng)狀態(tài)為栓塞流，具有較高的屈服應(yīng)力和較低的塌落度，沒有或僅有很少量的滲透水析出。二、尾礦庫堆存25膏體細(xì)顆粒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)細(xì)顆粒粘結(jié)，和水一起形成“重介質(zhì)”保持粗顆粒懸浮，表現(xiàn)為“非沉降性”粗細(xì)顆粒的適宜比例控制鐵尾礦，濃度80%，粒度70%-20μm，10%+200μm尾礦膏體的特性:固體懸浮，不沉降二、尾礦庫堆存26有固定形狀ferrochrometailings鉻鐵合金尾礦50wt%solids

50%的固體

75%-20μm

20μm顆粒占75%赤泥膏體二、尾礦庫堆存膏體不重新懸浮，如遇大雨，由于其滲透性差，因此水不會(huì)向地下滲透，只會(huì)沿著坡度向下流高粘度，滲透率低二、尾礦庫堆存28不離析

是指膏體內(nèi)部水分子與礦石顆粒之間、礦石顆粒與礦石顆粒之間受各作用力的控制，在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)平衡。

膏體尾礦表面暴露在大氣中的水分子會(huì)蒸發(fā)，故堆存一段時(shí)間后表面會(huì)出現(xiàn)干裂，干裂只是水分蒸發(fā)，體積縮小，粒度分布關(guān)系并沒有改變，不會(huì)出現(xiàn)粗細(xì)顆粒的離析，從而使干裂以后變得更加致密，所以在大氣中不會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵現(xiàn)象。紫金山金銅礦中和渣34.4%濃度的膏體不同放置時(shí)間的狀態(tài)5天4天6天二、尾礦庫堆存29尾礦膏體固體濃度大

形成膏體時(shí)的尾礦濃度因尾礦的種類不同而不同，這是因?yàn)椴煌奈驳V其粒徑分布、粘土含量、顆粒形態(tài)、礦物學(xué)性質(zhì)、靜電力、絮凝劑的用量都有相當(dāng)大差異。如鋁土礦赤泥的膏體固體百分含量為45%、銅鉛鋅尾礦為75%、金礦尾礦為72%等，紫金集團(tuán)銅濕法廠的中和渣的膏體固體百分含量只有30%左右。因此，膏體排放濃度沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)具體情況具體分析。

不是所有的尾礦都能形成膏體，尾礦的性質(zhì)很重要，因此，應(yīng)對(duì)特定的尾礦進(jìn)行必要的試驗(yàn)工作。二、尾礦庫堆存尾礦膏體堆存的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：基建投資與常規(guī)漿體尾礦堆存相似，增加了濃縮設(shè)備和輸送系統(tǒng)的設(shè)備投資，但大大減少了管理和日常維護(hù)費(fèi)用，占地面積小，對(duì)整體投資有利。

尾礦濃度高（65-75%）、礦漿體積小、回水利用率高(90%)、節(jié)省了新水、降低了電耗、減少了選礦藥劑的消耗，防止了水污染。膏體堆存不會(huì)向尾礦庫排放多余的水，尾礦回水全部經(jīng)過深錐膏體濃密機(jī)返回，它的利用率高于常規(guī)的尾礦處理方式。不需要建常規(guī)尾礦壩、庫址的選擇靈活（塌陷坑、低洼地、緩坡地等），減少了筑壩工程量和輸送投資。二、尾礦庫堆存改善了尾礦的物理性能和土工力學(xué)性能，

尾礦排放灘面很快能穩(wěn)定，易于機(jī)械和人員上壩作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營和復(fù)墾同步進(jìn)行，可以更快地恢復(fù)尾礦庫植被，復(fù)墾投資小，閉庫成本低。

膏體堆存增加了尾礦庫的儲(chǔ)存能力，減小了尾礦占地面積，膏體尾礦采用管道輸送，較為靈活，容易管理，生產(chǎn)成本低。

改善了環(huán)境，減少了潰壩風(fēng)險(xiǎn)性和尾礦水滲透的危險(xiǎn)，提高了安全性。膏體尾礦的滲透性非常差，對(duì)地下水系的影響很小。已經(jīng)脫水的尾礦，其空隙中保留了幾乎飽和的水，使氧化反應(yīng)減小到最低，防止了腐蝕和粉塵的產(chǎn)生。二、尾礦庫堆存庫內(nèi)尾礦表面龜裂，粗細(xì)顆粒之間不會(huì)出現(xiàn)離析，且摻加了絮凝劑，使尾礦內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，所以表面干裂以后的尾礦，不會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵，對(duì)保護(hù)環(huán)境十分有利。南非貝克曼鐵礦（BKM）鐵尾礦形成的膏體干裂后的情況二、尾礦庫堆存巴潤礦業(yè)公司尾礦庫二、尾礦庫堆存尾礦膏體堆存的主要適宜礦山：（1）水資源匱乏的礦山；（2）根據(jù)環(huán)保要求尾礦水不能排放或者尾礦水處理費(fèi)用非常高的礦山，不能建常規(guī)尾礦庫的礦山；（3）尾礦庫庫址地質(zhì)情況復(fù)雜，不適合傳統(tǒng)濕尾礦堆存的礦山；（4）長距離、高濃度的尾礦、精礦輸送礦山；（5）可以與尾礦地下充填相結(jié)合，有效地減少膏體尾礦縮和輸送的投資。二、尾礦庫堆存尾礦井下排放優(yōu)點(diǎn)：充分利用進(jìn)下空區(qū)場(chǎng)地，地表場(chǎng)地占用少。若無滲漏，安全隱患小。缺點(diǎn)：井下空區(qū)四周是天然巖體，具有裂隙、各向異性等特點(diǎn)，需進(jìn)行防滲漏處理。圍巖承受內(nèi)水壓力，滲透水會(huì)使圍巖或地下結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)垮冒甚至波及地表建筑物的安全。新建選礦廠不具備使用條件。二、尾礦庫堆存尾礦膏體井下充填優(yōu)點(diǎn)：尾礦濃度濃縮到65%以上，回水率提高到90%左右。全尾砂充填工藝，固體尾礦量大幅減少，基本消除尾礦庫。充填后的采空區(qū)穩(wěn)定性加強(qiáng)，避免或減少采空區(qū)塌陷缺點(diǎn)：土建及設(shè)備投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。尾礦的再利用困難。二、尾礦庫堆存袋式堆存尾礦庫特點(diǎn)：尾礦漿中加入一定比例的絮凝劑，采用濃密機(jī)濃縮后使礦漿濃度達(dá)到40%~50%；輸送灌入特殊材質(zhì)膜袋中，通過自然脫水和上層重力對(duì)袋子的靜壓脫水，尾礦隨袋成型堆積筑成；尾礦采用膜袋自然脫水，尾礦隨袋成型筑成的堆積體穩(wěn)固，并容易堆高；庫容利用率＞0.9；不受地形限制，尾礦堆存地區(qū)多雨或雨季較長，尾礦庫的堆壩潰壩安全隱患小，土地占用量少，初期投資小，運(yùn)行、管理費(fèi)用低，便于資源二次利用及復(fù)墾，適用于小型礦山。應(yīng)用實(shí)例：老撾某鐵礦二、尾礦庫堆存尾礦固結(jié)堆放尾礦固結(jié)排放工藝流程主要包括泵砂、添加膠凝材料、尾礦脫水和脫水后尾礦堆排。應(yīng)用實(shí)例：西石門鐵礦尾礦采用尾礦固結(jié)排放技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)試驗(yàn)，優(yōu)選出適用的膠凝材料并得到膠凝材料配比規(guī)律，得出濃縮脫水設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出了50萬t/a尾礦固結(jié)排放系統(tǒng)優(yōu)化方案，經(jīng)濟(jì)效益分析表明，固結(jié)排尾的總成本費(fèi)用低于尾礦庫排尾。二、尾礦庫堆存目錄尾礦庫安全與管理尾礦的濃縮與輸送結(jié)論二三四五尾礦庫堆存一概況尾礦庫事故分析三、尾礦庫安全與管理

尾礦庫主要潰壩原因：壩高、尾礦液化、滲透破壞、洪水漫頂、地震、壩坡失穩(wěn)、違規(guī)建設(shè)等

事故樹分析法三維地形觀測(cè)、表面流場(chǎng)測(cè)量、自動(dòng)水位測(cè)量等方法建立尾礦庫潰壩預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型尾礦庫安全評(píng)價(jià)三、尾礦庫安全與管理采用對(duì)應(yīng)分析法、層次分析法（AHP）、模糊層次分析(FAHP)、不確定型層次分析法、集對(duì)分析理論、基于熵權(quán)的集對(duì)分析法、多層次模糊綜合評(píng)判模型、三角模糊理論、模糊灰色綜合評(píng)價(jià)法、和聲搜索算法（HSA）、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、未確知測(cè)度理論、蒙特卡洛模型、區(qū)間二元語義集結(jié)算子、物元可拓模型、證據(jù)理論、圓弧條分法等對(duì)尾礦庫進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，反映尾礦庫的安全等級(jí)。尾礦庫安全監(jiān)測(cè)三、尾礦庫安全與管理

監(jiān)測(cè)方法：變形測(cè)量法、三維高密度電法、常維分形和變維分形、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等

監(jiān)測(cè)技術(shù)：GPS遙感技術(shù)、GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS技術(shù)、GPS一機(jī)多天線等

監(jiān)測(cè)設(shè)備：UBOX-5016型和SVM-4C型爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、彈簧式光纖傳感器、光纖光柵位移傳感器、智能全站儀等

監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)：基于Internet-Intranet、Silverlight、CAN總線、RTK-GPS、OpenGL、GIS、Agent、B/S模式、ZigBee、LabVIEW等技術(shù)的尾礦庫安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尾礦庫安全預(yù)測(cè)三、尾礦庫安全與管理采用果蠅算法優(yōu)化GRNN模型、修正型果蠅優(yōu)化算法優(yōu)化MFOA-GRNN模型、二維流固耦合模型、FLO2D泥石流模擬軟件與3DMine數(shù)字礦山軟件耦合、Bingham模型結(jié)合ANSYSCFX流體動(dòng)力學(xué)分析軟件等對(duì)尾礦庫的安全進(jìn)行預(yù)測(cè)。尾礦庫安全管理三、尾礦庫安全與管理國內(nèi)外針對(duì)尾礦庫的綜合管理技術(shù)、資源管理體制、安全保障體系、安全管理專家系統(tǒng)、安全管理制度和模式等方面進(jìn)行了探索，取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。提出了基于風(fēng)險(xiǎn)、GIS技術(shù)的系統(tǒng)性尾礦管理方法，建立了尾礦庫Safetycase結(jié)構(gòu)模型，形成了基于Safetycase和PDCA方法的礦山尾礦庫安全保障體系，編制了尾礦庫安全管理專家系統(tǒng)軟件，構(gòu)建了尾礦庫智能監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，提出了數(shù)字尾礦庫的理念。目錄尾礦庫安全與管理尾礦的濃縮與輸送結(jié)論二三四五尾礦庫堆存一概況尾礦漿體尾礦膏體尾礦尾礦濾餅普通濃密機(jī)、高效濃密機(jī)和高密度濃密機(jī)膏體濃密機(jī)壓濾機(jī)四、尾礦的濃縮與輸送傳統(tǒng)&高效高濃度尾礦膏體設(shè)備H:d1:1濾餅

普通濃密機(jī)

高效濃密機(jī)

高效濃密機(jī)(絮凝)膏體濃密機(jī)壓濾機(jī)膏體濃縮機(jī)側(cè)壁高度是高效濃密機(jī)的數(shù)倍四、尾礦的濃縮與輸送不同濃度尾礦樣的屈服應(yīng)力和制備設(shè)備四、尾礦的濃縮與輸送主要的濃縮技術(shù)與工藝濕式尾礦的濃縮技術(shù)與工藝干堆尾礦的濃縮脫水技術(shù)與工藝膏體尾礦的濃縮脫水技術(shù)與工藝絮凝技術(shù)四、尾礦的濃縮與輸送濕式尾礦的濃縮技術(shù)與工藝粗粒尾礦細(xì)粒尾礦近年來在濕尾礦的濃縮脫水技術(shù)與工藝研究主要側(cè)重于濃密機(jī)的高效化改造、應(yīng)用以及分級(jí)濃縮的工藝改造方面。四、尾礦的濃縮與輸送干式尾礦的濃縮技術(shù)與工藝四、尾礦的濃縮與輸送膏體尾礦的濃縮技術(shù)與工藝四、尾礦的濃縮與輸送絮凝技術(shù)分散的小顆粒團(tuán)聚的大顆粒四、尾礦的濃縮與輸送

絮凝劑分為陽離子型、陰離子型和非離子型。不同的絮凝劑用于不同的固體物料，使用絮凝劑前，需要對(duì)絮凝劑進(jìn)行篩選，以獲得最佳的絮凝劑。絮凝效果的關(guān)鍵因素是混合，化學(xué)絮凝劑必須與固體顆粒進(jìn)行完全的、充分的混合和反應(yīng)。

適當(dāng)稀釋的給礦漿液會(huì)產(chǎn)生較好的絮團(tuán)結(jié)構(gòu)，從而可以加快固體沉降，更快的形成高濃度壓縮層，稀釋后的漿液可與絮凝劑發(fā)生較好的反應(yīng)。近十年經(jīng)常研究和使用的絮凝劑有：

離子型、非離子型和水解聚丙烯酰胺（PAM）、CBC-T、明礬、糊精、高嶺土、羧甲基纖維素、十二烷基苯磺酸鈉、明膠、聚合氯化鋁（PAC）等。四、尾礦的濃縮與輸送近年來主要研究的濃縮裝備旋流器澄清器（池）濃密機(jī)傾斜板濃縮機(jī)高密度（高壓）濃密機(jī)膏體濃密機(jī)脫水篩過濾機(jī)壓濾機(jī)沉淀池四、尾礦的濃縮與輸送旋流器煙臺(tái)鑫海耐磨膠業(yè)有限公司生產(chǎn)的濃縮脫水型水力旋流器最大的一個(gè)特點(diǎn)是在旋流器的上部設(shè)置一個(gè)虹吸裝置，下部設(shè)置了一個(gè)魚尾裝置。通過調(diào)整虹吸裝置的管閥，讓少量的空氣進(jìn)入旋流器腔內(nèi)，使旋流器向上的吸力(即負(fù)壓)發(fā)生變化，從而帶動(dòng)魚尾裝置的彈性橡膠片發(fā)生變化(即收縮或關(guān)閉)，即可調(diào)整底流濃度。四、尾礦的濃縮與輸送煙臺(tái)金洋旋流器有限公司生產(chǎn)的高效濃縮旋流器高效濃縮旋流器采用多段變錐結(jié)構(gòu)，第一段為大錐角錐體，可最大程度地提高旋流器內(nèi)流體的切向速度，增大離心力場(chǎng)；第二段為較小錐角錐體，其錐段長度較大，可提供充足的空間和時(shí)間使被處理不同粒級(jí)的礦漿進(jìn)行充分交換；第三段為帶有較大的錐體角度和直段結(jié)構(gòu)的錐體。具有底流產(chǎn)率大，處理能力高，底流濃度高等特點(diǎn)。四、尾礦的濃縮與輸送澄清器（池）

澄清器用于微細(xì)粒物料沉降脫水。將離心分離技術(shù)、絮凝沉降技術(shù)、剪切混合技術(shù)三者結(jié)合，提高底流濃度和溢流澄清度。澄清器內(nèi)置旋流裝置與斜管，微細(xì)粒物料以一定壓力由進(jìn)料管進(jìn)入旋流裝置，在旋流裝置內(nèi)形成強(qiáng)制的旋轉(zhuǎn)流，受離心力的作用，較粗顆粒沿邊壁快速沉降進(jìn)入底部，含部分細(xì)粒級(jí)的濃度較低的懸浮液在旋流體內(nèi)形成內(nèi)旋轉(zhuǎn)流，在澄清器內(nèi)加入的絮凝劑在內(nèi)旋流產(chǎn)生的剪切力作用下充分混合于液體中，并快速與細(xì)顆粒接觸形成絮團(tuán)。形成絮團(tuán)后的內(nèi)旋流懸浮液進(jìn)入澄清器內(nèi)部，進(jìn)行重力沉降。為了得到高的底流濃度，澄清器設(shè)計(jì)帶有較長的錐體，以得到較好的擠壓效應(yīng)。四、尾礦的濃縮與輸送新型機(jī)械澄清池設(shè)備通過對(duì)池體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，及對(duì)刮泥機(jī)、提升攪拌機(jī)、排泥防堵攪拌機(jī)三者同心套裝結(jié)構(gòu)，扭矩可達(dá)百萬牛頓米的帶齒回轉(zhuǎn)支承及多組電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)的刮泥耙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，池周邊增設(shè)斜板及集水裝置等方面的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了池徑大于Φ29m機(jī)械澄清池的設(shè)計(jì)制造。四、尾礦的濃縮與輸送濃密機(jī)普通濃密機(jī)-大井高效濃密機(jī)四、尾礦的濃縮與輸送高效深錐多錐濃密機(jī)該濃密機(jī)采用大錐角的深錐設(shè)置，多錐結(jié)構(gòu)，中部沉降區(qū)內(nèi)裝有傾斜板，并安裝有脫氣槽，給礦中心筒設(shè)有受料盤，溢流堰結(jié)構(gòu)新穎，改善了因溢流堰不水平造成的局部抽吸現(xiàn)象，使?jié)饷軝C(jī)的溢流均勻緩慢溢出，消除渾沉溢流槽的現(xiàn)象。四、尾礦的濃縮與輸送傾斜板濃縮機(jī)四、尾礦的濃縮與輸送振動(dòng)型斜板濃密機(jī)該設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由給礦槽、上箱體、下箱體(錐斗)、溢流槽、斜板組、振動(dòng)電機(jī)和強(qiáng)制排礦裝置組成。工作原理與目前使用的斜板濃密機(jī)類似，利用斜板濃密原理，縮短了礦漿的沉降距離，減少了物料的沉降時(shí)間，從而成倍地?cái)U(kuò)大了設(shè)備的沉降面積。該設(shè)備同時(shí)具備濃密、分級(jí)、脫泥三種功能，底流無障礙排放或強(qiáng)制排放，能通暢無阻地排放出高濃度底流。四、尾礦的濃縮與輸送振動(dòng)型斜板濃密機(jī)在攀鋼選鈦廠脫泥中的應(yīng)用四、尾礦的濃縮與輸送內(nèi)蒙鑫巖礦業(yè)尾礦膏體干排細(xì)度：90%-200目二級(jí)底流濃度69-72%四、尾礦的濃縮與輸送高密度（高壓）濃密機(jī)高密度濃密機(jī)（或稱高壓濃密機(jī)）特點(diǎn)是側(cè)壁高度大于高效濃密機(jī)的側(cè)壁高度，涵蓋了高效濃縮機(jī)的特點(diǎn)，其側(cè)壁高度是高效濃密機(jī)的數(shù)倍；另一個(gè)特點(diǎn)是給礦井壁上開設(shè)有自稀釋口，利用給礦井內(nèi)外密度差吸入上清液，可將給礦濃度調(diào)整到最佳絮凝所需的濃度，加速物料沉降。四、尾礦的濃縮與輸送芬蘭奧圖泰Outotec高密度（膏體）濃縮機(jī)四、尾礦的濃縮與輸送德爾可（DELKOR）公司高密度濃密機(jī)（自稱膏體濃密機(jī)）四、尾礦的濃縮與輸送高密度濃密機(jī)改進(jìn)了礦泥的進(jìn)料方式四、尾礦的濃縮與輸送礦漿可以通過給料管或者其他方式進(jìn)入給料井。給料管上布置絮凝劑添加點(diǎn)或絮凝劑添加環(huán)，直接將絮凝劑添加到給料井內(nèi)。礦漿經(jīng)Delkor自動(dòng)稀釋系統(tǒng)稀釋后進(jìn)入給料井，稀釋后的礦漿經(jīng)過絮凝后由分料盤進(jìn)入濃密機(jī)。礦漿給料絮凝劑礦漿自動(dòng)稀釋四、尾礦的濃縮與輸送給料分料盤四、尾礦的濃縮與輸送

烏奴格吐山銅鉬礦一期選用2臺(tái)DOE40m直徑(二期奧圖泰公司)中心柱支撐的高密度濃密機(jī)，設(shè)計(jì)每日的全尾固體進(jìn)料量為29549.1t/d，設(shè)計(jì)底流排出重量濃度為70%~72%。該銅鉬礦2009年9月15日正式投產(chǎn)，10月份達(dá)產(chǎn)。目前尾礦細(xì)度-200目60~65%，排礦濃度為62~67%，尾礦在進(jìn)庫前實(shí)現(xiàn)了回水率在90%以上，而且回水無論是夏天還是冬天基本一致，因此非常適合缺水的地區(qū)。

2010年該礦尾礦的處理成本是1.685元/噸，包括選廠尾礦泵站、濃縮機(jī)和隔膜泵車間、尾礦排放及堆存系統(tǒng)和尾礦回水系統(tǒng)。四、尾礦的濃縮與輸送膏體濃密機(jī)

美國西方技術(shù)公司南非BKM鐵礦膏體濃密機(jī)，處理量為450t/h，尺寸為Φ18m×12m四、尾礦的濃縮與輸送膏體濃密機(jī)高效深錐濃密機(jī)四、尾礦的濃縮與輸送30度圓錐體脫水立柱扭力矩：1,890,000Nm無提耙裝置。床層太厚，提耙沒有效果四、尾礦的濃縮與輸送深錐立柱耙架

深錐濃密機(jī)的耙架上有許多脫水桿，這些脫水桿在泥床壓實(shí)區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，對(duì)物料起切割作用，并會(huì)為包裹在泥床中的水提供一個(gè)上逸的通道，泥床中的水會(huì)離析出來，并沿著脫水桿上升，起到進(jìn)一步脫水的作用。四、尾礦的濃縮與輸送深床給料井，給料管利用了給礦井內(nèi)部與外部液體的密度差來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)稀釋四、尾礦的濃縮與輸送EVENFLO給礦稀釋通過氣體提升泵來實(shí)現(xiàn)四、尾礦的濃縮與輸送氣體泵入豎直柱內(nèi)在柱外部的液體和柱內(nèi)部的液體間產(chǎn)生密度差異差異導(dǎo)致液體流向充氣柱液體速率由氣體流速和柱深度調(diào)節(jié)

四、尾礦的濃縮與輸送給料井稀釋口

稀釋給礦濃度的主要原因是：適宜濃度的給礦礦漿加入絮凝劑后可以立即出現(xiàn)明顯的大絮團(tuán)，大絮團(tuán)的沉降速度非常快，30秒的沉降速度在50~100mm。

絮凝劑添加口,用量30g/t左右四、尾礦的濃縮與輸送膏體濃縮機(jī)的溢流四、尾礦的濃縮與輸送膏體濃縮機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)四、尾礦的濃縮與輸送膏體濃縮機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)四、尾礦的濃縮與輸送美國西方技術(shù)公司南非BKM鐵礦膏體濃縮實(shí)例設(shè)計(jì)能力：450t/h直徑：18m側(cè)壁高：12m顆粒尺寸：60-80%-20μm；濃度：58-72%；固體密度4.1g/ml四、尾礦的濃縮與輸送700萬噸/年鐵尾礦；20m直徑的深錐膏體濃縮機(jī)（一臺(tái)備用）；71%~73%底流；膏體堆放3-3.5%坡度；固體流量，875t/h；固體比重3.5；濃密機(jī)扭矩為176.3KNm。

由美國西方技術(shù)公司負(fù)責(zé)，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)底流濃度71%。內(nèi)蒙古包鋼巴潤礦業(yè)公司四、尾礦的濃縮與輸送

其尾礦高濃度堆放工程總投資2.48億元，年處理尾礦量700萬噸（干礦），尾礦區(qū)設(shè)計(jì)使用壽命13年，整個(gè)工藝分一次濃縮和二次濃縮兩個(gè)階段。該公司尾礦高濃度堆放工藝建成后就投入使用，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的尾礦膏體堆存，并在使用中不斷解決出現(xiàn)的問題，現(xiàn)已正常運(yùn)行。采用兩段實(shí)現(xiàn)底流濃度為69%~71%，成為目前國內(nèi)具有表率作用的樣板工程。其中尾礦一次濃縮給礦濃度9.54%，通過48m高效濃縮機(jī)將尾礦濃縮至45%~55%，處理能力11.6t/m2·d。濃縮后的尾礦通過渣漿泵（300ZJ-1-A90）泵送至二次濃縮，通過添加絮凝劑加速尾礦沉降。尾礦二次濃縮采用2臺(tái)（一用一備）20m×18m的深錐膏體濃密機(jī)，采用三臺(tái)隔膜泵（二用一備）將尾礦膏體輸送至尾礦堆場(chǎng)，設(shè)計(jì)最遠(yuǎn)輸送距離為6公里。運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，泥床的控制、膏體濃密機(jī)運(yùn)行頻率、絮凝劑添加量、稀釋水量、喂料泵出口流量等因素對(duì)尾礦濃度有較大的影響。目前適宜的操作參數(shù)為：絮凝劑添加量20g/t，泥床控制高度13m~14m，濃密機(jī)運(yùn)行頻率30Hz。四、尾礦的濃縮與輸送

目前我國的尾礦膏體堆存仍處于起步階段，真正意義上的膏體濃縮機(jī)投入運(yùn)行的實(shí)際只有包頭白云鄂博西礦巴潤礦業(yè)公司700萬噸/年鐵尾礦。

紫金集團(tuán)紫金山金銅礦三臺(tái)膏體濃縮機(jī)已安裝完成，用于處理銅濕法廠的中和渣和金選廠的氰化渣。后通過調(diào)試認(rèn)為，膏體濃縮機(jī)的側(cè)壁高度對(duì)膏體濃度的影響不大，高度過高影響安裝，也增加了扭力矩，因此沒有必要太高，因此后又引進(jìn)芬蘭Outotec的膏體濃密機(jī)一臺(tái)。四、尾礦的濃縮與輸送振動(dòng)脫水篩振動(dòng)脫水篩已廣泛應(yīng)用于鐵尾礦的干排工藝中，一般與旋流器、濃密機(jī)和壓濾機(jī)聯(lián)合使用。脫水篩設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是采用雙激振器激振，振動(dòng)平穩(wěn)可靠，振幅可調(diào)，噪音小，脫水效率高。振動(dòng)篩篩網(wǎng)采用聚氨酯篩板形式，安裝方便，耐磨損。目前高頻振動(dòng)脫水篩已在國內(nèi)的多個(gè)選礦廠的尾礦干排工藝中獲得了應(yīng)用。四、尾礦的濃縮與輸送主要特點(diǎn)是給礦區(qū)的篩板后部與主板成一定角度。礦漿進(jìn)入脫水篩后，馬上在脫水篩給礦區(qū)的篩板后部形成較厚的膏狀層，在高頻振動(dòng)作用下逐步前移；兩個(gè)平衡的多頻振動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)不平衡的重力產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)效果，使篩子的工作非常穩(wěn)定；脫水篩進(jìn)行多頻振動(dòng)。煙臺(tái)鑫海高效多頻脫水篩四、尾礦的濃縮與輸送過濾機(jī)帶式過濾機(jī)對(duì)粗粒級(jí)尾礦的適應(yīng)性很強(qiáng)，給礦濃度和粒度對(duì)過濾效果影響很大。

陶瓷過濾機(jī)可以處理細(xì)粒級(jí)尾礦物料，運(yùn)行成本和處理量成為制約因素。

盤式過濾機(jī)在細(xì)粒尾礦的過濾方面尚需進(jìn)行驗(yàn)證。四、尾礦的濃縮與輸送帶式真空過濾機(jī)帶式真空過濾機(jī)是一種相對(duì)先進(jìn)、成熟、可靠的尾礦過濾設(shè)備，目前已在國內(nèi)的多個(gè)鐵礦企業(yè)尾礦濃縮過濾干排工程中獲得成功應(yīng)用。帶式過濾機(jī)對(duì)給礦濃度和給礦粒度較敏感，濃度越高、粒度越粗越有利于過濾。濾液和濾布水需返回到濃密機(jī)。四、尾礦的濃縮與輸送帶式真空過濾機(jī)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)四、尾礦的濃縮與輸送陶瓷過濾機(jī)陶瓷真空過濾機(jī)濾餅含水率較低。設(shè)備處理量較小。濾板需定期酸洗或超聲波清洗。運(yùn)行成本較高。近年在肅北博倫礦業(yè)公司鐵礦、龍橋鐵礦等尾礦過濾中有應(yīng)用。四、尾礦的濃縮與輸送壓濾機(jī)壓濾機(jī)主要由油缸液壓系統(tǒng)主梁傳動(dòng)、頭板、尾板、濾板、管路、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等部分組成。壓濾設(shè)備在尾礦處理中主要用于細(xì)粒物料的脫水，從而生產(chǎn)干堆尾礦。常用設(shè)備為板框式壓濾機(jī)、箱式壓濾機(jī)、全自動(dòng)立式壓濾機(jī)等。

板框壓濾機(jī)和箱式壓濾機(jī)在金屬礦山尾礦的濃縮過濾干排工藝中獲得了較為廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)立式壓濾機(jī)在鐵尾礦細(xì)粒級(jí)的處理中投入了工業(yè)應(yīng)用。

核心問題是提高處理量、降低成本和簡(jiǎn)化操作。四、尾礦的濃縮與輸送快速隔膜壓濾機(jī)采用多液壓缸壓緊濾板，多端口進(jìn)料，大尺寸(2000mm×2000mm)新型聚丙烯隔膜濾板，濾板快速拉開/合攏機(jī)構(gòu)，濾板分組自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)，入料自動(dòng)控制，占地少，功耗小，噪聲低。

天昊黃金選礦廠用于尾礦壓濾排放。四、尾礦的濃縮與輸送全自動(dòng)立式壓濾機(jī)全自動(dòng)