新型铁尾矿干堆干排技术

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新型铁尾矿干堆干排技术
二 尾矿处理基本方案
对于尾矿的处理，在不同阶段，工艺技术在不 断改进和完善。主要有以下几种方案：
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新型铁尾矿干堆干排技术
1. 尾矿库贮存
尾矿库贮存方案是将尾矿浆输送至尾矿库贮存 尾矿浆直接给入尾矿库
弊端：
■动力、设备材料消耗高,造成尾矿输送和处理费用过 高
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四 工艺经济技术分析
基本数据
选矿厂日铁尾矿量：2000吨/天 干尾矿量：83.3吨/小时 尾矿真密度：2.8t/m3 尾矿输送浓度：15%左右 尾矿粒度：-200目50%
• 以A.尾矿浓缩-过滤干堆方案和B.新型铁尾矿干堆 方案进行技术经济分析
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旋流器溢流给入深锥浓密机，能克服浓密机溢流跑浑，大大减轻 浓密机处理量的压力。有利于提高浓缩产物的浓度，减小浓密机直径， 节约场地空间。采用絮凝剂，浓密机底流浓度很快能达到45%左右， 但达不到干堆要求。采用压滤机处理浓密机底流，在得到澄清回水的 同时，可进一步提高物料含水率，达到干堆要求。同时由于只需处理 细粒级物料，深锥浓密机底流浓度一般能达到40-50%之间，降低了压 滤机处理量，可减少使用台数，节省成本。
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。
2 尾矿排放风险及危害
■占用大量土地； ■严重影响生态环境； ■尾矿库极其容易产生安全隐患，矿石经选矿处理后粒度变细,表面积增 大,堆存时容易流动和塌漏,造成植被破坏,尤其是雨季或地震等自然灾害容 易引起滑坡或泥石流，造成巨大损失。
•图3 尾矿浓缩-过滤流程
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•图4 两级串联浓缩-过滤流程
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三 新型铁尾矿干堆工艺
烟台金洋旋流器有限公司针对目前尾矿干堆技术在应 用上的一些问题，取长补短，以实现尾矿完全干堆为目的， 立足于固液分离工艺的研究及设备的设计和制造,考虑到 成本节省，通过多年的理论研究和大量的试验,已成功地 总结出一整套处理铁矿尾矿的有效新工艺—铁尾矿干堆工 艺。
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深锥浓密机
深锥浓密机主要由深锥、给料装置、搅拌装置、控制箱、给药装 置和自动控制系统等组成。矿浆首先进入消气桶处理,然后给入旋流 给料箱,经过给料桶絮凝后的矿浆进入浓相沉积层,通过浓相沉积层的 再絮凝、过滤、压滤作用,下部锥底排出高浓度的底流，澄清的溢流 水从上部溢流
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方案技术特点分析
A.尾矿浓缩-过滤干堆方案
此方案先利用浓密机预先浓缩尾矿，再将浓缩产物给入过滤机， 从过滤机得到含水量较低的物料，基本上可满足干堆要求。过滤机一 般采用盘式真空过滤机，也有采用压滤机或陶瓷过滤机的。此种方案 的缺点在于：
■直接将尾矿给入浓密机后，处理量大，易导致溢流跑浑，降低 浓密机工作效率，需要大规格浓密机；
■需要占用大量的土地资源 ■存在很大的安全隐患
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尾矿预先浓缩脱水贮存
对于尾矿库贮存，改进性的方案是先将尾矿浆预先 浓缩脱水，然后排入尾矿库贮存。常见的浓缩脱水工艺有 以下几种：
重力（添加絮凝剂）沉降法 水力旋流器离心沉降与重力沉降相结合的联合 浓缩方法：这种方法分为水力旋流器-浓密机串联流程和 水力旋流器-浓密机闭路流程两种 利用高效重力沉降脱水设备
综上所述，在尾矿经过该工艺处理以后，干料粗粒由脱水筛筛上 得到，细粒由压滤机得到，能达到理想的干堆效果
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方案经济成本分析
A.尾矿浓缩-过滤干堆方案 • ■主要设备型号
•■配套设备
• 高效浓密机，配套电 机11Kw，配套絮凝剂添 加装置ZJY-30，价格约 23万，能达到底流排矿 浓度约40%。过滤机给料 泵为渣浆泵，投资约2万 元
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•金洋旋流器有限公司产高效浓缩分级旋流器
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脱水筛
工作原理：当旋流器底流进入脱水筛筛面 后，在一定转速和振幅组合下，筛面产生5～ 10g的重力加速度，同时物料共振成团，形成 过滤床，从而达到固液分离，筛面上物料厚度 在150～300mm之间，含水率在16%以下。
虑•■。占地面积：脱水筛外形尺寸2×4m，压滤机外形尺寸（mm） 长8760 宽 2410 高2050
•■生产成本：后续生产成本以电耗为主，整套工艺电耗功率约为120Kw；压滤 机易损件为滤板和滤布，滤板正常使用最少6个月，约1800元/块。滤布正常使 用最少2个月，约100元/张。絮凝剂的加入量为15克/吨矿左右，成本约为0.3 元/吨干矿。
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旋流器
工作原理：矿浆在一定压力下进入旋流器，在旋流器内形成回 转流，同时，在后面矿浆的推动下，进入旋流器内的浆体，一面向下 运动，一面向中心运动，形成轴向和径向流动速度。位于矿浆中的固 体颗粒，由于离心力的作用而产生向外运动的趋势，但由于矿浆由外 向内的径向流动的阻碍，使得细小颗粒因所受离心惯性力太小，不足 以克服液流的阻力，而只能随向内的浆体流一起进入零速包络面以内， 并随向上的液流一起由溢流管排出，形成溢流产物；而较粗的颗粒则 借助较大的离心惯性力克服向内流动的阻碍，向外运至零速包络面以 外，随向下的液流一起由沉砂口排出，形成沉砂产物 。
结构：主要由筛机箱体、筛面、激振器和 支撑装置组成。
该工艺流程应用的脱水筛的优点在于：筛 体结构强度，区别于煤炭行业用脱水筛，筛面 摒弃传统的钢条材料而改用聚氨酯材料加工而 成，不易堵塞，更换方便也更耐磨。相对于过 滤机而言，脱水筛工作连续、稳定、占地面积 小、故障率低、维护操作简单、一次性投资成 本小、功率小、后续运转能耗低；相对于分泥 斗具有脱水效果好、产率高、效率高等优点。 对于中小型铁选厂来说，综合尾矿处理量，厂 房布置，投资成本等因素考虑，脱水筛具有十 分明显的优势。
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•图1 旋流器—浓密机串联流 程
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•图2 旋流器-浓密机闭路浓缩流 程
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2.尾矿干堆
尾矿干堆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。
优点：
■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。
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常见的尾矿干堆工艺有以下两种：
新型铁尾矿干堆干排技 术
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2020/11/21
新型铁尾矿干堆干排技术
主要内容
我国矿山尾矿基本情况 尾矿处理基本方案 新型铁尾矿干堆工艺 工艺经济技术分析
来自百度文库
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新型铁尾矿干堆干排技术
一我国矿山尾矿基本情况
1 尾矿堆存现状
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。
•■生产成本：胶带过滤机功率为15Kw，含两台真空泵功率为185Kw （陶 瓷过滤机和胶带过滤机选其一）絮凝剂的加入量为15克/吨矿左右，成本 约为0.3元/吨干矿。
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B.新型铁尾矿干堆方案
■主要设备型号
•旋流器考虑备用，总计价格约为166万元
•■配套设备：旋流器给料泵、脱水筛筛下返料泵、及压滤机给料泵等，投 资约6万元，配套絮凝剂添加装置ZJY-20 约20万。其他管道建设投资另行考
■过滤机机承担所有物料处理，加之浓密机的底流浓度较低，由 现场经验可知φ53m浓密机底流浓度在30%左右，必须配备足够多台数 的过滤机。从技术指标上考虑，此方案不能很好的适用于中小型铁选
厂。
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B.新型铁尾矿干堆方案
该工艺流程对尾矿浆中粗粒级和细粒级物料都具有针对性处理。 利用旋流器实现粗细颗粒分级，粗颗粒由脱水筛处理。旋流器底流在 浓度达到65～70%的情况下，对于铁尾矿来说干堆效果尚不理想，利 用脱水筛来处理旋流器底流，可进一步提高底流浓度，使之达到80% 以上。同时泵送筛下产物至旋流器形成闭路系统，可使回水由压滤机 和浓密机得到。
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C.投资、生产成本对比
A方案是一种具有代表性的干堆处理方案，过滤采用胶带过滤机。 设备总投资约336万，由于浓密机和胶带过滤机占地面积大，厂房建 设投资增加。后续生产以电耗为主，A方案总功率为235.9Kw。絮凝剂 的加入量为15克/吨矿左右，成本约为0.3元/吨干矿。
结构：主要由进料箱、柱体、锥体、溢流管和沉砂嘴组成
优点：具有结构简单、占地面积小、处理能力大、处理速度快、 投资省
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• 本工艺流程采用烟台金洋旋流器有 限公司生产的高效浓缩分级旋流器，该 旋流器较常规旋流器不同之处在于：高 效旋流器采用多段变锥结构，第一段锥 体角度较大,使旋流器内流体的切向速度 达到最大,增大离心力场；第二段锥体较 小,锥段长度较大,使被处理矿浆在此有 足够的时间和空间进行充分交换；第三 段锥体带有较大的锥体角度和直段结构。 同时，采用渐开线型进料方式，可增加 处理量，减小磨损。高效旋流器底流浓 度高、产率大、分级粒度细、分级效率 高 ， 较常 规旋 流 器其 分离 粒 度D50 可细 20%～30%。
深锥浓密机配合絮凝剂使用可加快沉降速度，提高浓缩效率。试 验和生产实践表明，该设备对金属矿山尾矿的浓缩,尾矿浓度可以达 到40%～50%,溢流中悬浮物含量小于500×10-6。与选矿厂普遍采用的 浓密大井相比,深锥浓密机在外形上的显著特点是其高度较大。
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压滤机
• 压滤机主要用于粘度大、颗粒细的产品 脱水，其脱水效果好、适应性强、压滤脱水 后尾矿的处理方式灵活, 无论含泥量大小都 能够使用，近年来在冶金矿山尾矿处理中也 得到广泛应用。当尾矿重力脱水困难而要求 尾矿浓度较高时,压滤机是一种可行的选择， 压滤后的干料含水率通常在12%～23%左右， 满足干堆要求。 • 经旋流器分级浓缩以后，进入浓密机中 的物料细粒级较多。该工艺流程之所以采用 压滤机而不采用陶瓷过滤机，正是因为过滤 板滤孔极细，容易被物料堵塞，清洗很不方 便。因此对于处理细粒级物料来说，压滤机 比陶瓷过滤机更更具有优势。
该工艺一大特色在于优先将粗细颗粒进行分级处理。 尤其适合应用于处理量为1000～5000t/d的中小型铁选厂 尾矿处理。
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1.工艺流程图
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2.工艺设备
铁尾矿干堆工艺中关键设备是旋流器、脱 水筛、浓密机、压滤机等。
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A.尾矿浓缩-过滤干堆方案
• 工艺流程图
• 流程说明：
• 铁尾矿浆直接给入浓密机，浓密机底流直接进入过滤机。过滤机
滤液和浓密机溢流作为回水利用，过滤机得出干料运至堆场干堆。
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B.新型铁尾矿干堆方案
工艺流程图
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• 流程说明
• 尾矿首先进入旋流器，经旋流器浓 缩后，底流浓度可达到65%～70%，直接 进入脱水筛，脱水筛的筛上物含水量在 16%以下，由皮带运输机运至干堆场；筛 下物返回旋流器给料，即旋流器和脱水 筛形成一个简单的闭路系统，保证干料 尽可能由脱水筛产出。 • 旋流器的溢流进入深锥浓密机中 二次浓缩，浓密机的溢流作为回水返回 选厂使用，浓密机的底流进入压滤机， 滤饼由皮带运输机运至干堆场。根据生 产经验可知约65～75%的尾矿量由脱水筛 实现干堆，占总尾矿25～35%的细粒级尾 矿由过滤机实现干排。