矿山企业尾矿处理技术

矿山企业尾矿处理技术
矿石经过选别之后,将有大量尾矿产生。

其中常还含有目前技术水平暂不能回收的有用成分。

如浮选厂尾矿中含有大量药剂,有些甚至是剧毒物质。

为了综合利用国家资源及消除对环境的污染,必须采取有效措施对尾矿进行处理。

目前国外已出现少数“无尾矿”选矿厂,使尾矿得到了充分利用。

变废为宝,化害为利,这是尾矿处理的重要原则。

选矿厂的尾矿设施一般包括尾矿贮存系统,尾矿输送系统,回水系统及尾矿净化系统。

图13—3尾矿设施示意图
1一选矿厂;2一尾矿输送管;3一尾矿沉淀池;4一初期坝;5一尾矿堆积坝;6一进水；7一排出管;8一排水井;9一水泵房;10一回水管路;11回水池;12一中间砂；13—事故沉淀池
一、尾矿的贮存与输送
尾矿贮存系统是尾矿设施的主体。

尾矿沉淀池和尾矿坝是其
主要构筑物。

(一)尾矿沉淀池
按照地形条件及建筑方式,尾矿沉淀池可分为三种类型：
1、河谷型的尾矿沉淀池
此种尾矿沉淀池系由封闭河谷口而成。

其优点是坝身短,初期坝工程量较较小,生产期间用尾矿堆坝也容易。

缺点是积水面积大,因而流入尾矿沉淀池内的洪水量大,使排水构筑物复杂。

2、河滩型的和坡地型的尾矿沉淀池
利用河滩或坡地筑成尾矿沉淀池,通常是由三面围筑而成。

其优点是积水面积小,排水构筑物简单。

缺点是三面筑坝,坝身较长,初期坝工程量较大,生产期间用尾矿堆坝也较不便。

3、平地型的尾矿沉淀池
此种沉淀池系利用平坦地段由四面围坝而成。

其优点是积水面积小,排水构筑物简单。

缺点是四面筑坝,坝身长,初期坝工程量大,生产期间操作管理不便。

这类尾矿沉淀池通常是在当地缺乏适当的河谷、河滩、坡地或在上述两类尾矿沉淀池都不合适时才采用。

(二)尾矿沉淀池初期坝
尾矿坝通常包括初期坝和尾矿堆积坝两部分。

前者是尾矿沉淀池投入生产前用土、石料等堆筑的基本坝。

后者是尾矿沉淀池投入生产后,在初期坝的基础上用尾矿砂或粘土堆
筑的坝。

尾矿坝的作用是使尾矿沉淀池形成一定容积,便于尾矿矿浆能堆存其内。

初期坝的构造如图13—4所示。

对初期坝的要求,视选厂的规模大小、使用年限长短、需要回水量的多少以及对下游安全程度的影响而有所不同。

使用年限较长的大型尾矿沉淀池,回水量大以及对下游安全威胁较大者,应该筑成坝身较高,比较坚固的初期坝。

一般情况下,土坝是最经济的,只在当地无适宜的土壤或对坝要求较高时,才用石料堆坝。

但是它与水坝比,其技术要较水坝低,这是因为尾矿沉淀池贮存的是尾矿矿浆,靠初期坝内坡的尾砂厚度及高度是逐渐增大的,这样就增强了坝的稳定性。

当尾矿场处在天然山谷中时,初期坝应与山谷方向垂直修筑。

图13-4初期坝的构造
1—内坡;2—外坡;3—坡底宽;4—坝顶;5—坝顶宽;6—坝底宽;7—坝高; 8—坝长;9—隔水壁;10—护坡;11—护根层;12—坝底;13—浸三角线
(三)尾矿的输送系统
对于干式选矿厂的尾矿，一般可采用箕斗或矿车、皮带输送机、架空索道或铁道列车等运输。

对于湿式选矿厂,尾矿多以矿浆排出,所以必须采用水力运输。

常见的尾矿输送方式有自流输送、压力输送或联合输送三种
自流输送是利用地形高差,使选厂的尾矿矿浆沿管道或溜槽自流到尾矿沉淀池。

自流输送时,管道或溜槽的坡度应保证矿浆内的大颗粒体不沉积下来。

这种方式简单可靠,不需动力
压力输送是借助砂泵用压力强迫扬送矿浆的方式。

由于砂泵扬程的限制,往往需设中间砂泵站和压力管进行分段扬送,故比较复杂。

在不能自流输送时,只能用这种方式。

联合输送即自流输送与压力输送相结合的方式。

某段如有高差可利用,可采取自流输送，某段不能自流,则采用砂泵扬送。

尾矿输送系统一般应有备用线路。

特别是压力输送时应进行定期检修。

为应付意外事故,应该在某些地段设事故沉淀池。

二、尾矿水的净化与回水再用
尾矿水的净化方法,取决于有害物质的成分数量、排入水系的类别,以及对回水水质的要求。

它可分为三类
1、自然沉淀—利用尾矿沉淀池(或其它型式沉淀池),将尾矿液中的尾矿颗粒沉淀除去；
2、物理化学净化—利用吸附材料将某种有害物质吸附除去;
3、化学净化—加入适量的化学药剂,促使有害物质转化为无害物质。

(一)尾矿颗粒及悬浮物的处理
主要是利用尾矿沉淀池使尾矿水在池水进行沉淀,以达到澄清的目的。

如尾矿颗粒的粒径极细(如钨锡矿泥重选尾矿,某些浮选尾矿) 尾矿水往往呈胶状,为了使尾矿水很快地澄清可加入凝聚剂(如石灰、硫酸铝等),以加速颗粒的沉淀。

如某锡矿选厂的尾矿,其颗粒粒径极细,经20昼夜的沉淀后,还不能澄清。

但在每一立米尾矿水中加入75克有效成分为40%的石灰溶液后,尾矿即能很快沉淀,沉淀约2小时后,透明度达30厘米。

(二)尾矿水的净化方法
尾矿水中如含有铜、铅、镍等金属离子时,常采用吸附净化的方法予以清除。

常用的吸附剂有白云石、活性炭、石灰等。

净化前,需将吸附剂粉碎到一定的粒度,然后与尾矿水充分混合、反应,达到沉淀净化尾矿水之目的。

铅锌矿石粉末有吸附有机药剂的特性,因此常用以清除黄药、黑药、松节油、油酸等有机药剂。

用量为每毫克有机
药剂需耗200毫克的铅锌矿石。

尾矿水中如含有单氰或复氰化合物时,一般常用漂白粉、硫酸亚铁和石灰作净化剂进行化化学净化,也可以采用铅锌
矿石和活性炭作为吸附剂,进行吸附净化。

总之,尾矿水的净化方法主要根据尾矿水中含有的有害物质种类及要求净化的程度来选择。

同时应该考虑优先采用
净化剂的来源广、工艺简单、经济有效的方法。

常用的尾矿
水净化方法归纳如下：
尾矿废水循环再
用,并尽量提高废水循
环的比例,以达到闭路
循环的目标,这是当前
国内外废水治理技术重
点。

只有在不能做到闭
路循环的情况下,方才
部分外排。

尾矿废水经净化处理后回水再用,既可以解决水源,
减少动力消耗,又解决了对环境的污染问题。

据资料报道，美
国有六个选矿厂的废水回用率达95%。

尾矿回水一般有下列几种方法
1、浓缩池回水
在选矿厂内或选矿厂附近用浓缩池把尾矿液脱水,尾矿
砂沉淀在浓缩池底部,澄清水由池中溢出,并送回洗矿厂再用。

浓缩池的回水率可达40~70%以上。

大型选矿厂或重力选矿厂,采用浓缩池回水,一方面可从浓缩池中取得大量回水,减小供水水源的负担:另一方面,由于提高了尾矿浓度而使尾矿液流量减小,因此可降低尾矿的输送费用。

2、尾矿沉淀池回水
将尾矿排人尾矿沉淀池后,尾矿液中所含水分一部分留在沉积尾矿的空隙中,一部分经坝池底等渗透到池外另一部分在池面蒸发。

尾矿沉淀池回水就是把余留的这部分澄清水回收,供选矿厂使用。

由于尾矿沉淀池本身有一定的集水面积,因此尾矿沉淀池本身起着径流水的调节作用。

尾矿沉淀池回水率一般可达50%。

如矿区水源不足,尾矿沉淀池集水面积较大,并有较好的工程地质条件(如没有溶洞、断层等严重漏水的地质构造),则回水率可高达70~80%。

尾矿沉淀池的优点是:回水的水质较好,有一部雨水径流在尾矿沉淀池内调节,因此回水量有时会增多。

缺点是回水管路长,动力消耗大。

3、沉淀池回水
沉淀池回水的利用,一般只适用于小型选矿厂。

由于沉淀在池底的尾矿砂,需要经常清除,花费大量人力,故选矿厂生产规模大,生产年限长时,不宜采用沉淀池回水。