(山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 山东烟台 261400)
摘要:我国的土地资源广阔,但人口众多,导致人均土地占有面积很少。为此,在确保尾矿库运行安全及生产工艺节能的前提下,减少排入尾矿库的尾矿量是解决目前排尾难的最根本途径。我国是一个矿业大国,随着经济的快速发展,矿产资源不断被开发和利用,各类金属矿山的规模和数量与日俱增,选矿厂尾矿量也急剧增加。根据统计,目前国内尾矿的堆存量已经超过150亿t。尾矿已成为我国目前产出量最大、堆存量最多的固体废物。
关键词:尾矿脱水;黄金矿山;应用
1尾矿脱水的意义
20%--28%的比例是黄金矿山选矿厂一般的尾矿浆浓度值,浆体的尾矿必须直接全尾排入尾矿库库内堆存。近些年受国际黄金价格较低的影响,大部分黄金矿山通过采用提高矿石处理量的途径增加企业效益,导致大量的尾矿浆排入尾矿库,增大了尾矿库的存放压力,大幅度缩短了尾矿库的服务年限,同时增大尾矿库运行的危险性。采用旋流器组--脱水筛工艺对尾矿浆进行脱水,筛上的干尾矿可充分用于井下充填、地表露天坑及其他坑沟的治理、建筑材料辅料等多方面用途,从而达到综合利用的目的。仅将不足全尾的30%尾矿排入尾矿库堆存,大幅度减少了排入尾矿库的尾矿量,延长了尾矿库的服务年限,降低了尾矿坝上升速度,提高了尾矿库运行的安全稳定性。为我国的黄金矿山的可持续发展奠定了良好的基础。
2尾矿脱水工艺案例
2.1案例一
都龙矿区铜街选矿厂采用多斗平流沉降槽对选矿总尾进行浓缩沉降,浓缩脱水效果不佳,底流的浓度很低,仅为18%~20%。
2.1.1试验方法
实验室小型尾矿沉降试验在贴有坐标纸的1000mL的玻璃量筒上进行。把一已知浓度的矿浆倒入量筒中至满容积刻度,用搅拌器充分搅拌均匀,取出搅拌器静置5~10s后开始计时,并观测量筒内压缩层界面的高度变化情况,间隔一段时间记录一次澄清层高度。以沉降时间为横坐标,沉降高度为纵坐标,绘制成沉降h-t曲线,并计算出矿浆的沉降速度。工业试验采用ZXN-300振动型斜板盒沉降分离器对铜街选矿车间的综合尾矿分别进行了设备的给矿浓度、底流浓度、溢流含固量,以及设备的给矿流量、底流流量和溢流流量等测定及试验。
2.1.2试验研究
2.1.2.1尾矿沉降试验
为了工业试验提供理论依据,对尾矿的自然沉降特性和添加絮凝剂沉降特性进行了试验研究,试验结果见图1、2。
由图4结果可知,随着底流浓度的提高,底流排放量减小,设备浓密斗内的压缩层增高,此时要维持较好的溢流水质,设备的给矿流量需相应减小。底流浓度超过45%以后,设备的处理量下降较大,当底流浓度达到55%以上时,由于底流排放量较小,会出现底流排放不畅的现象,此时的溢流回水率已达到90%左右;底流浓度较低时,由于底流排放量大,浓密斗内的压缩层比较低,设备的处理量可以相应较大,处理量达到300m3/h以上,但是设备的回收率较低,仅50%左右。所以底流排放浓度应该控制在30%~40%之间。
2.2案例二
以下用我国胶东地区的一家黄金矿山企业尾矿脱水成功应用为例,简单介绍其脱水工艺。
2.2.1选矿工艺及尾矿工艺参数
选矿厂采用重选+浮选的工艺流程。选矿工艺经过破碎(两段一闭路)→磨矿(一段闭路磨矿流程)→重选→浮选→脱水;重选是在磨矿回路中设跳汰工序,跳汰精矿设摇床精选。浮选工艺采用一粗二扫二精后再脱水,最后把矿石分离为金精矿和尾矿。选矿厂主要技术指标如下:选矿生产规模:1100-1200t/d;尾矿粒度:-200目占65%;选矿厂工作制度:330天/年,3班/天,8h/班;尾矿浆浓度:约23%;尾矿堆积干容重:1.35t/m3。
2.2.2脱水工艺
选矿厂的浮选尾矿经泵打入φ250*4水力旋流器组进行分级,旋流器底流采用高频脱水筛(1800*3700)进行脱水,脱水后的干尾矿采用汽车输送至采矿井下充填;旋流器溢流自流至φ3000*3500搅拌槽进行搅拌,泵送至尾矿库库内堆存。
2.2.3现场实测生产数据
该系统投入生产后指标较好,通过流程考察和取样检测,现场主要生产数据如下:1)尾矿脱水处理量(干矿量):约1100t/d;2)尾矿粒度:-200目占65%;3)选厂尾矿矿浆浓度:22.76%;4)高频筛产出干尾矿浓度:82.45%(含水率17.55%);5)旋流器溢流及筛下尾矿浆粒度:-200目占99.85%;6)旋流器溢流及筛下尾矿浆浓度:6.25%;7)经物料平衡计算,高频筛产出干尾矿量为863.4t/d(产率为78.49%),旋流器溢流及筛下尾矿量为236.6t/d(产率为21.51%)。8)尾矿脱水作业单耗:2.3kwh/t。
总之,采用脱水筛进行尾矿脱水与尾矿湿排相比,分级的粗尾砂可用于井下充填,大幅降低排入尾矿库的尾矿量,延长了尾矿库的服务年限;与尾矿经浓缩过滤后干排相比,电耗与其相当,但可以节省滤布等费用,同时由于工艺流程相对简单,劳动定员较少,设备维检费用较低。
参考文献
[1]上官昌成.振动型斜板盒沉降分离器的半工业浓缩试验及应用的研究[D].昆明:昆明理工大学,2014.
[2]李琳,吕宪俊,朱成志,等.微细粒尾矿高效浓缩试验研究[J].中国科技论文,2015(09):1007-1009.
作者简介:(1)安云明(972.01.08.)男,山东莱州人,本科,机械工程师,从事有色金属矿山机械工程技术研究。(2)王永新(1979.11.20)男,山东省莱州市,本科学历,工程师,研究方向为矿山电气自动化。
论文作者:安云明,王永新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签:尾矿论文; 浓度论文; 矿山论文; 工艺论文; 较低论文; 设备论文; 矿浆论文; 《电力设备》2017年第25期论文;