美国矿山企业的尾矿管理

我曾与同事考察过美国六个生产矿山，现将他们的简况和尾矿管理状况简要介绍如下。

矿山情况

Mines condition

1 帝国（Empire Mine）铁矿

位于美国北部密执安州马凯特县帕默（Palmer）之北，由克利夫兰克利夫斯（Cleveland Cliffs）铁矿公司经营。区域变质沉积磁铁矿床，露天采矿，月生产矿石7.6万t，可采50年，铁品位34%，磁铁22%。选厂日处理矿石7.6万t，浮选及磁选，是美国采用自磨最早的矿山，年产球团铁矿810万t，选矿厂年排尾矿1900万m3，尾矿经φ100m浓密机回水，底流浓度50%，经串联三级泵扬至尾矿库，尾矿粒度-500目90%，现有职工1300人。

尾矿库距厂区5英里，是一座丘陵地区周边筑坝型尾矿库，因尾砂粒度过细，采用当地土石进行上游法筑坝。初期坝高24.4m，坝顶宽14m，边坡1∶2。第一期子坝高4.6m。顶宽9m，堆积边坡1∶2.8，坝体稳定安全系数1.7，超过1.5的规定值。尾矿库周边铺设一条φ20mm衬胶钢管，每300m设一集中放矿口，库内沉积坡度约0.003。该库设计使用年限为60年，总库容可达12亿m3。

尾矿坝上游设截洪坝，库内面积约40平方公里。年平均降雨量为37英寸，按PMP洪水标准设计，库内设有井管式排水系统，尾矿库干滩都在800m以上。水面面积很小，库外设三级沉淀池，二级水池即可回水，回水能力18000t/d，三级池全部澄清可以达到排放标准，外排水量0.06m3/s。

尾矿坝由1人负责管理，需要筑坝时，进行工程招标外包。

2 白松铜矿（Whith Pine）

位于密执安州昂托纳贡（Ontonagon）县，在苏必利尔湖南10km，由白松铜业公司（White Pine Copper Company）经营。大型砂岩铜矿床，矿石量1.01亿t，平均品位1.12%，年产电解铜5万t，选厂日处理矿石1.5 1.7万t，用浮选法生产，年排尾矿量约400万t，选厂排放尾矿浓度30%左右。现有采、选、冶职工1300人。

尾矿库距厂区约1英里，尾矿库有2座，均属平地周边筑坝式尾矿库，采用下游法筑坝。一号库占地面积1800英亩，共堆存尾矿砂9000万t，已于1970年停用。二号库位于一号库下游，占地2500英亩，周边坝长8英里，设计坝高120英尺，总库容2.6亿t。采用下游法筑坝，其上、下游坝壳采用当地土石堆筑，中间坝体由旋流器的粗尾砂充填。共设有3台可移动式的旋流器组，每组装有3台φ50mm旋流器，每年5～11月进行堆坝。旋流器底流浓度为70%，粒度+130目占67%，尾矿坝现高23m，尾矿库干滩1000m以上，库内设4条井管式排水系统，排水井φ5英尺，排水管φ2.5英尺，每天排水量9万m3(地方政府允许排放量23万m3/d)，尾矿水不回收使用。

美国矿山企业的尾矿管理汪贻水/Wang Yishui

Ta i l i n g m a n a g e m e n t o f m i n i n g enterprise in U.S.A.

3 霍姆斯特克金矿(Homestake Gold Mine)

位于南达科他州西南劳沦斯(Law Rence)县，黑山(Black Hill)北麓。故又名黑山金矿。前寒武纪变质岩中脉金矿床，美国最大金矿山，年产金量占美国黄金产量的30%。矿石储量1600万t，平均含金品位7.24g/t。竖井开拓，采用分层充填采矿法，近年用VCR采矿方法。选厂规模6000～7000t/d，尾矿量2000万t/a，尾矿-200目粒度占60%，尾矿浓度35～55%。现有职工1680人。

尾矿库距选矿厂约2kg，是一山谷型尾矿库，初期坝为粘土心墙砂石坝，坝高82m，边坡1∶2.0，库容790万t，采用当地土石下游法筑坝。设计最大坝高117m，总库容为6700万t，服务年限53年，库周边设截洪沟，库内干滩大于400m，采用浮船回水，回水率90%以上。

厂区设有水处理站，对矿山井下水和尾矿库回水采用细菌处理工艺进行处理，经处理后水质可以达到排放标准。

4 克莱马克斯(Climax)钼矿

位于科罗拉多州莱克县，丹佛西南61公里，由阿马克斯公司的克莱马克斯钼业公司经营。世界最大钼矿床，保有矿石储量4.48亿t，MoS2平均品位0.352%，选厂规划5万t/d，鉴于当时钼的价格低，实际日处理矿石0.9万t，现有职工187人。

该矿先后共建起五个坝，三座山谷型尾矿库和一个水库。三个尾矿库共占地3000英亩，已堆存尾砂量约5亿多t，尚可堆存5亿t尾矿，尾矿坝采用上游法筑坝。

目前该矿主要使用中间的2号库。该库坝高161m，长2000m，堆积坡度1∶2.5，尾矿沉积坡度1/100，干滩长度控制不少于300m。库内设2座φ760mm排水井，可以同时排水，该坝目前正将堆积坡削坡成1∶4，以利复垦。

3号库坝高约50m，坝长400m，堆积坡1∶4，干滩控制不低于450m，该库使用前首先用+200目粗尾矿铺于库底，坝内设排渗育沟。

三座尾矿库均设有截洪沟，库内采用回水泵站回水，3号库下游设有水处理站，尾矿水经处理后可以达到排放标准。

5 雷(Ray Unit)铜矿

位于亚利桑那州雷(Ray)县矿物河，由肯尼科特铜业公司经营。斑岩铜矿，金属铜储量250万t，品位

0.80%，选厂规模3万t/d，溶浸厂日处理硅酸盐矿石

1.5万t。冶炼厂年生产能力9万t，职工2000人，矿山900人。尾矿经厂区φ325英尺和φ250英尺两座浓密机回水后，以40～50%的浓度扬送至尾矿库，尾矿粒度+100目占35%。

尾矿库位于选厂南部，共建有三座尾矿库，占地1500英亩，已堆尾矿2.5亿t。1号、2号库位于吉拉（Gila）河北岸，两库相连，系平地周边筑坝型尾矿库，坝长约5英里，坝高300～350英尺，采用上游法筑坝，堆积坡度1∶3。库内设虹吸管和固定式排水井管，将库内水排至下游，经自流渠，加压泵站送回选厂重复利用，库内干滩北部较长，约200m，南部较短约70m。

3号库位于吉拉（Gila）河南岸，呈三面筑坝傍山式尾矿库，坝高约30m，坝长3km，采用上游法筑坝，库中间设隔堤分成两库，库外设截洪沟，库内设有井管式排水系统。

为使尾矿干燥固结，三个库交替使用，每个库每年上升速度不超过3m。

6 平托谷(Pinto Valley)铜矿

位于亚利桑那州迈阿密(Miami)城以西9.7公里。由玛格玛(Magma)铜业公司经营。斑岩铜矿床，保有储量3.7亿t矿石，平均铜品位0.41%，选厂规模7万t/ d。尾矿量2400万t/a。尾矿经厂区两座φ100mm浓度机浓缩后，以50%浓度自流到尾矿库，尾矿粒度-200目30%。

该矿共有4座尾矿库，1、2号库已经闭库。目前3号、4号库交替使用，3号库占地150英亩，4号库占地250英亩。3号库1993年底闭库，4号库设计容量2.34亿t，最终坝高550英尺，目前坝高350英尺。经修改设计后，最终坝高630英尺，总库容可达到3亿t。

尾矿坝过去采用尾矿直接排放上游法筑坝，1986年后改用旋流器分级上游法筑坝。旋流器底流浓度70%，粒度-200目在10%以下。旋流器为Krebs型，14英寸，正常工作时8～10台，在坝顶单台布置，间距15～20m，旋流粗砂堆用推土机推平碾压，库内设有回水系统。

因该库地处干旱地区，蒸发量大于降雨量，且尾矿库库容很大。故库内未设排洪设施。