摘 要:尾礦干排技術對細泥尾礦進行脫水,達到細泥尾礦干堆堆放標準,節約了生產成本,提高經濟效益,使選廠循環用水達80%以上,充分提高水資源利用率,安全環保,為礦山尾砂處理摸索實踐經驗。
關鍵詞:尾砂處理;環境保護;尾砂干排
淘錫坑鎢礦位于“世界鎢都”——江西省贛州市,隸屬于崇義縣章源鎢業股份有限公司,行政區劃屬崇義縣橫水鎮管轄。淘錫坑鎢礦現年處理原礦達49萬噸,平均日處理量為1650噸。選廠產生的尾礦分為三大部分,①手選廢石,這部分廢石大多運出礦區用于基建,少部分運至廢石堆放場堆存。②重選尾礦經螺旋脫水后的干尾砂,此部分干尾砂除用于基建外,剩余部分均運至干尾砂堆放場堆存。③細泥尾砂即選礦溢流,此部分排入沉淀池,沉淀池分為上壩和下壩,沉淀物必須定期清理運至堆放場堆存。
1 尾砂干排實施目的和意義
采用成熟的尾礦干排技術對細泥尾礦進行脫水,達到細泥尾礦干堆堆放標準,做到礦區生產無排污口。從尾礦礦漿中分離出來的水回收作為選廠循環用水,充分利用水資源,使選廠循環用水達80%以上,剩余的少部分水充分凈化,符合環保排放要求后,達標排放?,F行將細泥尾礦排入沉淀池的環保壓力越來越大。清理沉淀池費用大,效果不理想。尾砂干排項目能夠從根本上解決上述問題。
2 尾礦性質
尾礦為細泥尾礦,-0.074mm占70%,屬于較易泥化礦物,石英類泥化現象比較嚴重,物料粘度較高,惡化了尾砂干排的條件。由于尾礦性質不穩定,呈階段性惡化,主要表現在尾礦的含泥量、粘度、密度、硬度、流量、濃度等方面,使得尾礦干排系統有著其復雜性。本尾礦特點有:①尾礦濃度低,流量大。濃度2%左右,每小時流量300m3;②尾礦粒度細,粘度大,造成尾礦干排系統復雜性;③-0.074mm占70%,粒度細,粘度大,對工藝過程中的沉淀、回收和脫水設備要求高。
3 技術措施
由于細泥尾礦礦漿濃度低,約2%,流量大,每小時產生尾礦礦漿300m3,小時產干礦量6噸。所以必須預先進行高效濃密脫水,減少直接對尾礦干排的處理壓力。為加快礦漿的沉降速率,工藝中添加加藥裝置,藥品為絮凝劑,加藥量視物料的濃度和濾液的水質而定。
濃密機是一種高效的濃密設備,絮凝劑有效時間長,能充分發揮絮凝劑的作用,減少絮凝劑的用量。而且濃密機構造簡單,工藝成熟,經久耐用,價格低廉。
為了提高濃密機的濃縮效果,使用高效深錐濃泥斗預先濃縮,濃縮后底流再進入濃密機。
采用4臺φ3m高效深錐濃泥斗并聯預先濃縮,新重選下方平地1臺φ18m濃密機1,林場廠房處1臺φ18m濃密機2。濃泥斗預先濃縮的底流用膠泵打至濃密機1,濃泥斗的溢流自流到濃密機2,濃密機1底流自流進入干排車間脫水,濃密機1溢流自流至濃密機2,濃密機2底流用泵打至干排車間脫水,濃密機2溢流自流到蓄水池,該蓄水池為選廠循環用水。蓄水池的溢流排入原尾砂沉淀池后,達標排放。
選廠其它各處溢流水均進入濃密機2集中處理,不直接外排。
干排設備2臺套設置在林場廠房處,其中備用1臺,φ3m深錐濃泥斗下方膠泵2臺,其中備用1臺。
4 干排設備的選擇
考慮陶瓷過濾機的使用成本等性價比及參照類似礦山使用情況,同時考慮現場場地,設計選定濃密機為18m,型號:NZS-18Q。最終選用湖州核匯機械有限公司濃縮一體真空帶式尾礦干排機(型號為DZ-15.6m2/1300),該套設備其它廠礦已有使用,效果較好,整套系統為閉路循環系統,無外排。
5 經濟效益
原細泥尾礦外排系統是將尾礦排入廢水處理站。廢水處理站分上壩和下壩沉淀池。因環保因素,必須對上下壩進行清理,尤其是上壩要經常清理。與干排相比,同樣數量的細泥尾礦,在沉淀池清理裝運,其含水量大,又受生產限制,操作不便,清理效果差,年終停產檢修時必須加班突擊清壩,還須外請挖機車輛,產生的費用較大。2010年年終清壩費用:工資0.7萬元+外請挖機14.1萬元+材料費8.3萬元=23.1萬元。
尾礦干排系統費用:帶式過濾機的綜合能耗2.25度/噸,按年出窿原礦49萬噸計,細泥量約為49萬噸×5%=2.45萬噸,干排系統能耗費用每年為:2.45萬噸×2.25度/噸×0.7元/度=3.86萬元。工資:1人×1500元/月×12月=1.8萬元,運費:(2.45萬噸+2.45萬噸×20%水分)×0.5元/噸公里×1公里=1.47萬元,其它正常生產材料消耗估算與電費相同則為3.86萬元,上述費用合計每年10.99萬元。采用尾礦干排系統每年節約:23.10-10.99=12.11萬元。
6干排尾砂利用
尾礦干排出來的尾砂含有微量的水分,不會造成粉塵污染,其利用主要有:①將尾砂用于井下回填采空區;②將干排尾砂與水泥制造成環保磚,用于井下通風構筑物、安全支護等各項工程。
7 結語
尾礦干排技術對細泥尾礦進行脫水,達到細泥尾礦干堆堆放標準,節約了生產成本,提高經濟效益,使選廠循環用水達80%以上,充分提高水資源利用率,安全環保,為礦山尾砂處理摸索實踐經驗。
參考文獻:
[1]印萬忠,李麗匣.尾礦的綜合利用與尾礦庫的管理[M].北京:冶金工業出版社,2009.
作者簡介:
郭遠樹(1985- ),男,漢族,工程師,2009年畢業于江西理工大學,現從事礦山生產技術管理工作。