選礦中的給排水及尾礦處理的研究李迎春

田科

摘 要：選礦工程需要確保水合理供給與分配，如果分配不合理，一方面會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，另一方面會(huì)對(duì)選礦工作造成不利影響。而如果是整個(gè)工藝流程中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就可能會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。就尾礦處理工作而言，是整個(gè)工藝流程的終端，從有效利用水資源和節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用的角度出發(fā)，輸送方式的選擇對(duì)于工程經(jīng)濟(jì)性具有至關(guān)重要的意義。

關(guān)鍵詞：鐵礦石選礦；給排水尾礦處理；研究

選礦給排水設(shè)計(jì)，包括生產(chǎn)給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)及消防給水系統(tǒng)，生產(chǎn)用水要求和工業(yè)生產(chǎn)的工藝和產(chǎn)品有關(guān)，用水的水壓、水質(zhì)和水溫往往與生活用水不同，整個(gè)供水系統(tǒng)的構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜。生產(chǎn)用水應(yīng)盡量重復(fù)利用，這類(lèi)系統(tǒng)是城市節(jié)水的主要對(duì)象。由于生產(chǎn)用水的要求工藝系統(tǒng)的不確定性，同時(shí)受到環(huán)境因素影響，需要考慮系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，從而在提前做好相應(yīng)的預(yù)防措施，確保工作順利進(jìn)行。

一、選礦循環(huán)水系統(tǒng)

（一）大小循環(huán)

傳統(tǒng)循環(huán)設(shè)計(jì)工作主要利用的是大小循環(huán)兩種方案，前者指的是尾礦濃縮工作不在選礦廠內(nèi)部濃縮，此部分工作主要在尾庫(kù)完成。如果尾礦庫(kù)具備回水能力，則對(duì)回水進(jìn)行重復(fù)利用。此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在，尾礦基建費(fèi)用能夠有效節(jié)省，單從回水水質(zhì)方面來(lái)考慮也比較的穩(wěn)定。但是其不足之處在于輸送系統(tǒng)需要較高的建設(shè)成本，損失增加，運(yùn)營(yíng)成本增加。而小循環(huán)則是指尾礦濃縮工作在選礦廠內(nèi)部完成，水資源能夠獲得重復(fù)使用，優(yōu)點(diǎn)在于水資源浪費(fèi)損失少，但輸送系統(tǒng)的固定投資增加，而循環(huán)水水質(zhì)則取決于濃縮效果。

（二）水循環(huán)發(fā)展現(xiàn)狀

從水質(zhì)方面來(lái)劃分可以將循環(huán)水劃分兩個(gè)類(lèi)別，濁環(huán)水與凈環(huán)水。而選礦的某些流程則需要利用新水，三種生產(chǎn)用水都需要建設(shè)獨(dú)立的水泵與水池，而早期建設(shè)的廠區(qū)，水泵數(shù)量多，管理復(fù)雜，能耗高，因此生產(chǎn)企業(yè)需要面臨嚴(yán)重的成本負(fù)擔(dān)。而社會(huì)進(jìn)步技術(shù)發(fā)展，濃縮設(shè)備也獲得了相應(yīng)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在尾礦濃縮后，含水量能夠大幅度降低，尾礦輸送成本在降低的同時(shí)，回水量損失也能夠降低，從而使新水補(bǔ)水量降低，水資源浪費(fèi)情況能夠有效避免。溢流水水質(zhì)能夠提升，并且效果要好于濁環(huán)水與凈環(huán)水，而在某些流程則能夠替代新水，精礦品位提升同時(shí)用水單耗降低。能源節(jié)約在同時(shí)，空間資源也能夠有效節(jié)約。從工作效率方面來(lái)分析，傳統(tǒng)工作模式下需要較多的設(shè)備工作才能夠滿(mǎn)足工作的需要，而技術(shù)更新后尾礦處理工作需要較少的臺(tái)數(shù)就可以滿(mǎn)足工作要求，能耗降低的同時(shí)能夠有效節(jié)約土地資源。

二、水量平衡

（一）計(jì)算生產(chǎn)

選礦工程給排水設(shè)計(jì)工作首先需要考慮的實(shí)現(xiàn)廢水零排放的要求，而在此前提下合理達(dá)成水量平衡的目標(biāo)。并且考慮到經(jīng)濟(jì)技術(shù)的可行性，使整個(gè)工藝流程新水補(bǔ)水量降低。從整體道生產(chǎn)流程分析，生產(chǎn)補(bǔ)水量可以通過(guò)公式計(jì)算而獲得，公式午計(jì)算獲得的只是補(bǔ)水量的近似值，而原礦與精礦含水量則可以將其視為既定因素，決定性因素則是尾礦含水量與回水量。并且二者之間是正比關(guān)系，由此則可以得出，尾礦輸送的濃度越低，尾礦回水量越大。

（二）影響到水量平衡的相關(guān)因素

為防止設(shè)備給水口受到堵塞，或者是考慮到某些指標(biāo)因素的影響，某些環(huán)節(jié)要求使用新水，而新水最終也會(huì)進(jìn)入尾礦處理系統(tǒng)，從而導(dǎo)致循環(huán)水量會(huì)小于濃縮池溢水量，選礦廠的總用水量達(dá)到平衡較為困難。結(jié)合到實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，解決問(wèn)題難度并不大，其中的關(guān)鍵點(diǎn)在于找出需要新水的原因。尾礦濃縮技術(shù)發(fā)展使得溢流水質(zhì)提升，因此新水可以用溢流水來(lái)代替，在指標(biāo)方面的影響則可以忽略，利益于技術(shù)發(fā)展，此問(wèn)題已經(jīng)獲得了解決?？紤]到設(shè)備口堵塞問(wèn)題，則可以了解設(shè)備對(duì)于生產(chǎn)用水水質(zhì)的要求，從而在關(guān)鍵位置設(shè)置過(guò)濾設(shè)施，以此過(guò)濾懸浮物，解決堵塞問(wèn)題。

三、尾礦處理系統(tǒng)

尾礦處理是整個(gè)工藝流程的最終環(huán)節(jié)，而尾礦干堆及井下充填技術(shù)的進(jìn)步使尾礦處理工作也有了新進(jìn)展，因此在處理工作過(guò)程中需要考慮到的是尾礦濃縮的程度，存儲(chǔ)的方式。

尾礦干堆是將尾礦濃縮到一定程度從而將其直接堆放。達(dá)成此目的除濃縮外，還需要進(jìn)行脫水作業(yè)，從而使其呈現(xiàn)泥餅狀態(tài)。在輸送方式上可以靈活選擇，主要包括了經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)兩個(gè)方面，可以先脫水后輸送也可以后脫水先輸送。在濃縮次數(shù)方面，主要有一次與二次濃縮，從而使?jié)舛冗_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，二次濃縮需要在不同的區(qū)域開(kāi)展。尾礦進(jìn)一步膠水應(yīng)用于實(shí)際工作成本過(guò)高，設(shè)備占地面積大而成本高，都會(huì)對(duì)干堆方案實(shí)施造成影響。

尾礦填充，此種方法能夠產(chǎn)生較好的環(huán)境效益，并且在實(shí)際工作中應(yīng)用比較的廣泛。具體操作是將濃縮后尾礦輸送回采石場(chǎng)，進(jìn)一步脫水后再添加其它的介質(zhì)，從而將其回填于開(kāi)采形成的空洞，但是回填與輸送結(jié)合部分存在較大問(wèn)題。尾礦填充對(duì)濃度要求較高，因此會(huì)存在濃縮次數(shù)問(wèn)題，而主要矛盾則在于填充工作的間斷性與輸送工作的連續(xù)性。選礦廠工作的持續(xù)性的，因此尾礦濃縮工作也是持續(xù)性的，但是考慮到開(kāi)采工作的要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)即時(shí)回填。而尾礦工作量大，如果尾礦不能及時(shí)有效處理，就會(huì)占用大量的土地資源。

四、選礦廠給排水問(wèn)題對(duì)策與建議

從水泵工作效率來(lái)考慮，水泵產(chǎn)生的能耗與數(shù)量是成正比的，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，設(shè)備的數(shù)量就會(huì)增加，與節(jié)能目標(biāo)相矛盾。因此在設(shè)計(jì)工作中可以考慮到利用變頻調(diào)速裝置，依據(jù)實(shí)際需求情況對(duì)水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，在滿(mǎn)足生產(chǎn)用水的情況下能夠降低能耗。循環(huán)水池容積的確定，需要保持水泵有效工作，容積過(guò)小，容易出現(xiàn)水池抽干情況，容積過(guò)大運(yùn)行成本過(guò)高，資源利用效率不足，造成浪費(fèi)。通常是考慮一條生產(chǎn)線(xiàn)一個(gè)生產(chǎn)周期需水量，并結(jié)合到實(shí)際情況乘以相關(guān)系數(shù)。

尾礦處理方面，需要使?jié)饪s技術(shù)更加合理的應(yīng)用，借鑒其它企業(yè)甚至是國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約。隨著技術(shù)更新要求，可以對(duì)原有的設(shè)備或者是到廠區(qū)進(jìn)行改造，比如多段輸送存在的能耗問(wèn)題。

考慮到經(jīng)驗(yàn)性前提下，改造原有的濃縮系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用新工藝從而使尾礦濃度提升。還可以選用隔膜泵，通過(guò)一段輸送可以滿(mǎn)足工藝壓力需要。

結(jié)束語(yǔ)

選礦工程中尾礦處理與給排水工程設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，需要確保系統(tǒng)的可操作性，實(shí)用性。工作需要結(jié)合到技術(shù)，工程投資，自然環(huán)境，生產(chǎn)等各方面要素綜合考慮。通過(guò)對(duì)不同方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較從而獲得最佳方案，確保生產(chǎn)能夠安全，高效，節(jié)能的開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉燕.基于鐵礦石選礦中的給排水及尾礦處理的研究[J].水能經(jīng)濟(jì)，2017（6）.

[2]高振宇.淺談鐵礦石選礦中的給排水及尾礦處理[J].礦業(yè)工程，2013（11）.

[3]肖拾根.鐵礦石選礦企業(yè)給排水設(shè)計(jì)探討[J].低碳世界，2017（25）.