淺談朝陽(yáng)市鐵礦企業(yè)尾礦干排技術(shù)及環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益

吳 霜，楊 猛

（朝陽(yáng)市環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

1 引言

根據(jù)2012年8月16日對(duì)朝陽(yáng)市建平縣的5家具有代表性的尾礦干排鐵礦企業(yè)進(jìn)行走訪調(diào)查，尾礦干排較以往使用濕尾礦庫(kù)不僅能帶來(lái)一定的環(huán)境效益，還可以帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鐵礦企業(yè)選礦產(chǎn)生的尾礦排放方式的分類

目前，朝陽(yáng)市鐵礦企業(yè)選取的方式有兩種，一種是傳統(tǒng)的濕尾礦庫(kù)，另一種是尾礦干排。傳統(tǒng)的濕尾礦庫(kù)是將尾礦泥漿不經(jīng)任何處理直接通過(guò)管道排入尾礦庫(kù)內(nèi)，通過(guò)自然沉淀將尾礦庫(kù)上層的水循環(huán)利用，待尾礦庫(kù)達(dá)到要求的承受負(fù)荷，需要閉庫(kù)，然后做水土保持、植被恢復(fù)、土地復(fù)墾。

尾礦干排是將尾礦漿經(jīng)多級(jí)濃縮后，再經(jīng)脫水振動(dòng)篩等脫水設(shè)備處理后，形成含水低、易沉淀的干尾礦渣，占利用場(chǎng)地堆存，然后運(yùn)至固定地點(diǎn)填溝利用。

3 鐵礦企業(yè)傳統(tǒng)的濕尾礦庫(kù)環(huán)境效益分析

3.1 大氣環(huán)境影響

傳統(tǒng)的濕尾礦庫(kù)，在尾礦庫(kù)使用一段時(shí)間后，由于尾礦的堆積，將有越來(lái)越多的尾礦露于干灘上，因此將會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。

3.2 生態(tài)環(huán)境影響

現(xiàn)鐵礦企業(yè)將尾礦漿通過(guò)管路直接排入尾礦庫(kù)貯存，排放量大、占地面積大，占有原有各種使用類型的土地，改變土地使用性質(zhì)，造成水土流失、地表植被破壞，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。

3.3 水環(huán)境影響

尾礦庫(kù)溢流水部分外排及滲漏將對(duì)地表水和地下水產(chǎn)生危害。

3.4 土壤環(huán)境影響

重金屬離子等有害成分的滲濾造成的環(huán)境污染難以治理，干基尾礦風(fēng)沙揚(yáng)塵也污染周邊土地及環(huán)境。

3.5 敏感目標(biāo)影響

尾礦庫(kù)的安全隱患極大，如發(fā)生垮壩及泥石流，將對(duì)周圍居民和環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。

4 鐵礦企業(yè)尾礦干排的優(yōu)點(diǎn)

（1）降低投資成本。由尾礦庫(kù)排放變?yōu)槎淹翀?chǎng)排放，節(jié)省了排水斜槽及砌石透水壩，從而節(jié)省了投資以及建設(shè)周期。

（2）增加安全性。由筑壩式排放改為堆土場(chǎng)排放，庫(kù)內(nèi)無(wú)存水，避免了泥石流、潰壩、漫壩、垮壩等事故的發(fā)生。

（3）排放方式多樣化，可回填露天采坑進(jìn)行平整造田，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，既可種田又可植樹(shù)造林，保護(hù)水土流失，變弊為利。

機(jī)械手末端最大加速度由4 575 mm/s2優(yōu)化至4 226 mm/s2，減小約7.6 %。即機(jī)械手的慣性力減小約7.6 %。圖7所示為設(shè)計(jì)變量對(duì)最大水平位移量的影響。

5 鐵礦企業(yè)尾礦干排的技術(shù)

尾礦干排主要是在選礦工藝末端增加尾礦漿濃縮系統(tǒng)和尾礦漿過(guò)濾系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)尾礦干渣排放，廢水經(jīng)濃縮和過(guò)濾后全部回用于車間生產(chǎn)。該工藝是一項(xiàng)礦業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)，是選礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，可以使選礦廢水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，能夠提高廢水循環(huán)利用率，節(jié)約地下水資源；可以使尾礦漿入庫(kù)變干渣入庫(kù)，能夠降低尾礦庫(kù)潰壩風(fēng)險(xiǎn)；可以使?jié)裎驳V庫(kù)變干尾礦庫(kù)，有利于尾礦及時(shí)處置和利用。目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的尾礦脫水干排設(shè)備工藝有以下幾種。

（1）濃密機(jī)＋旋流器＋帶式過(guò)濾機(jī)。該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)可以連續(xù)生產(chǎn)，適合于中粗粒級(jí)尾礦，常規(guī)產(chǎn)品含水率為15%～18%。

（2）濃密機(jī)＋陶瓷過(guò)濾機(jī)。適用于中細(xì)粒級(jí)尾礦和精礦脫水，該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)可以連續(xù)生產(chǎn)，但對(duì)粗粒級(jí)礦漿的脫水有一定的困難。其優(yōu)點(diǎn)是脫水后水分較低，含水率可小于10%。缺點(diǎn)是設(shè)備投入高，陶瓷濾板易堵塞，特別是對(duì)于含細(xì)粒級(jí)和石英多的物料，清洗工藝復(fù)雜，要求嚴(yán)格，由于設(shè)備投入高的原因，該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)一般用于精礦脫水。

（3）濃密機(jī)＋箱式壓濾機(jī)或立式壓濾機(jī)。該工藝設(shè)備組合系統(tǒng)適用于中細(xì)粒級(jí)物料，在礦漿顆粒～0.037 mm粒級(jí)占95%情況下仍可使用，產(chǎn)品水分15%～25%。但生產(chǎn)能力大些，水分低，常用于精礦脫水。

6 朝陽(yáng)市鐵礦企業(yè)尾礦干排工藝經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

朝陽(yáng)市的鐵礦企業(yè)一般采用的尾礦脫水干排設(shè)備為濃密機(jī)＋旋流器＋帶式過(guò)濾機(jī)。下面分析下兩個(gè)本次考察中兩個(gè)比較典型的尾礦干排鐵礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)情況。

建平縣鑫盛達(dá)礦業(yè)有限公司每天生產(chǎn)鐵粉300t，每小時(shí)用水量為80m3，污水回用于生產(chǎn)達(dá)80%，可節(jié)約用水1536t／d，年節(jié)約用水資金185萬(wàn)元，年增加用電費(fèi)用100萬(wàn)元，干排的尾礦渣含水在10%～12%之間，尾礦渣中含有P元素，可以改善土壤用于填坑造地。購(gòu)買整套尾礦脫水干排設(shè)備共花費(fèi)700萬(wàn)元人民幣，可節(jié)約尾礦庫(kù)資金1000萬(wàn)元，企業(yè)一次性投入資金可節(jié)約300萬(wàn)元，年運(yùn)營(yíng)節(jié)約資金85萬(wàn)元。

建平縣盛德日新礦業(yè)有限公司每天生產(chǎn)鐵粉800t，每小時(shí)用水量為300m3，污水回用于生產(chǎn)達(dá)80%，可節(jié)約用水5760t／d，年節(jié)約用水資金694萬(wàn)元，年增加用電費(fèi)用250萬(wàn)元，干排的尾礦渣含水10%～12%之間，尾礦渣可用于磚廠制磚。購(gòu)買整套尾礦脫水干排設(shè)備共花費(fèi)1000萬(wàn)元人民幣，可節(jié)約尾礦庫(kù)資金1500萬(wàn)元，企業(yè)一次性投入資金可節(jié)約500萬(wàn)元，年運(yùn)營(yíng)節(jié)約資金444萬(wàn)元。

7 鐵礦企業(yè)尾礦干排技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益

（1）效益大，投資少。采用尾礦干排充填采坑，節(jié)約固定資產(chǎn)投資，節(jié)省安全治理、生態(tài)環(huán)境治理資金和尾礦庫(kù)維護(hù)費(fèi)用。但這種設(shè)備早期投資成本較高。

（2）尾砂脫水工藝采用的設(shè)備、技術(shù)、工藝具有創(chuàng)新性，為尾礦堆放及采空區(qū)的綜合治理開(kāi)辟了嶄新的途徑。將尾砂濃縮脫水后，干式排放，不僅可以節(jié)省傳統(tǒng)尾礦庫(kù)的建設(shè)費(fèi)用和常規(guī)維護(hù)費(fèi)用，還可以使自流回水充分回用，而且還可以消除尾礦庫(kù)的安全隱患，節(jié)省占地面積。此外還可以減少安全隱患，對(duì)地貌恢復(fù)進(jìn)行復(fù)墾，節(jié)省環(huán)境治理資金，有利于地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)以廢置換。

（3）采用尾礦干排充填采空區(qū)技術(shù)，在解決傳統(tǒng)濕尾礦庫(kù)排放尾砂造成的環(huán)境污染、占用大量的土地、存在的安全隱患等方面，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

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