礦山尾礦都是難處理的問題之一，它和建筑垃圾的污染問題并列為幾大污染難題。我尾礦排放量大，礦山企業(yè)每年產(chǎn)生的尾礦約有10億t，目前堆存的尾礦已高達(dá)80.51億t，而綜合利用率僅為8%左右。尾礦干排技術(shù)是近年來(lái)內(nèi)外逐漸興起的新的尾礦處理技術(shù)，可大幅度減少尾礦輸送量，提高尾礦的回水利用率，具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

尾濃縮-壓濾(過濾)工藝

在尾礦干排技術(shù)興起初期，尾濃縮-壓濾(過濾)是主流工藝，雖然該工藝與傳統(tǒng)尾礦庫(kù)儲(chǔ)存相比具有的優(yōu)勢(shì)，但在應(yīng)用的過程中也發(fā)現(xiàn)了大量的問題，包括一次性投資高、運(yùn)營(yíng)成本高和占地面積大等。

為了解決這些問題，有關(guān)研究機(jī)構(gòu)立足于尾礦處理方向，以實(shí)現(xiàn)尾礦的完干排為目標(biāo)，開發(fā)了尾礦分級(jí)脫水-濃縮干排工藝。

01

尾礦分級(jí)脫水-濃縮干排工藝

尾礦分級(jí)脫水-濃縮干排工藝系統(tǒng)主要由旋流器、脫水篩、無(wú)耙濃密機(jī)以及礦漿輸送裝置等構(gòu)成，工藝流程如圖1所示。

選礦廠尾礦漿由廠區(qū)泵送至尾礦干排系統(tǒng)泵池，然后用給料泵輸送至旋流器，旋流器分級(jí)后底流排入脫水篩，篩上物作為粗粒尾礦堆存，篩下物返回泵池，形成閉路；旋流器溢流自流入無(wú)耙濃密機(jī)，由濃密機(jī)排出的高濃度尾礦，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要直接加工建材或通過壓濾進(jìn)一步脫水干堆；澄清水經(jīng)泵送返回選礦廠回水水池。

02

關(guān)鍵工藝設(shè)備

1）多段變錐旋流器

多段變錐旋流器(如圖2所示)與常規(guī)旋流器不同之處在于：它采用多段變錐結(jié)構(gòu)，第1段錐體角度較大，使旋流器內(nèi)流體的切向速度達(dá)到大，增大離心力場(chǎng)；第2段錐體較小，錐段長(zhǎng)度較大，使被處理礦漿在此有的時(shí)間和空間進(jìn)行交換；第3段錐體帶有較大的錐體角度和直段結(jié)構(gòu)。同時(shí)，采用漸開線型進(jìn)料方式，可增加處理量，減小磨損。

旋流器底流濃度高、產(chǎn)率大、分級(jí)粒度細(xì)、分級(jí)效率高，較常規(guī)旋流器其分離粒度D50可細(xì)20%～30%。

2）無(wú)耙濃密機(jī)

無(wú)耙濃密機(jī)(如圖3所示)是山東科技大學(xué)的技術(shù)。設(shè)備主要由給料裝置、沉降錐、防堵錐和底流排放裝置組成。它具有的自稀釋給料裝置，有利于加快沉降速度；在過渡區(qū)布置有沉降錐，可增加沉降面積，提高濃縮效率；在壓縮區(qū)布置有防堵錐，安裝于排料口的正上方，緩解排料口上方物料的壓力，防止排料口堵塞；底流排放裝置由圓柱形排料井和排料泵組成，為了防止堵塞，在排料井內(nèi)安裝機(jī)械防堵裝置。

該設(shè)備與傳統(tǒng)濃縮設(shè)備的區(qū)別在于：無(wú)耙架裝置、高徑比大，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、濃縮效率高以及維護(hù)量小等特點(diǎn)，尤其對(duì)于細(xì)粒及微細(xì)粒尾礦的濃縮具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

03

工藝優(yōu)勢(shì)

分級(jí)脫水-濃縮干排工藝除具有一般干排工藝的優(yōu)勢(shì)之外，還具有以下突出的特點(diǎn)：

(1)旋流器的多段變錐結(jié)構(gòu)提高了分級(jí)效率，分離粒度較常規(guī)旋流器可20%~30%，為干排工藝的運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)；

(2)通過無(wú)耙濃縮機(jī)的引入，從根本上解決了細(xì)粒及微細(xì)粒尾礦脫水的難題，為干排工藝的運(yùn)行提供了保障。

尾礦分級(jí)脫水-濃縮干排工藝可低成本、地實(shí)現(xiàn)尾礦的干堆排放及水的循環(huán)利用，尤其是無(wú)耙濃縮機(jī)的引入，從根本上解決了細(xì)粒及微細(xì)粒尾礦脫水的難題，為尾礦綜合利用了新途徑，目前已在多個(gè)礦山得到了成功的應(yīng)用。