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选矿厂尾矿包含湿式尾矿、干堆尾矿和膏体尾矿,以湿式尾矿为主。跟着国度对处境和平安请求的越来越高,尾矿干堆或以膏体模式堆放将成为从此的首要趋向。本文归纳了近10a来我国在湿式尾矿、干堆尾矿和膏体尾矿浓缩技巧和装配方面的最新发展,并对将来的发展趋向举办了预计。
1尾矿浓缩技巧发展
1.1湿式尾矿浓缩技巧
湿式尾矿是今朝我国选矿厂产出尾矿的首要模式,比年来,湿式尾矿浓缩技巧的超过首要体此刻浓缩机的高效化变革及分级浓缩工艺的变革。
在浓缩机的高效化变革方面,梅山铁矿选矿厂采取高压浓缩机完结了浓缩机的高效化变革,且将浓缩过程由3段撙节为2段,变革后,底流浓度提高到5%以上、尾矿浓缩系统处置才能提高了18%,处理了原尾矿浓缩机存在的浓缩效率不高,溢流水质较差,尾矿运输浓度低、能耗高档题目。
在分级浓缩工艺的变革方面,山东某金矿凭借实验并聚集矿山临盆尝试,采取旋流器与浓缩机组合的分级—浓缩过程浓缩尾矿浆,可实行全尾矿的高效浓缩,便于与后续充填功课的连接和矿山临盆的活动机关和运用;吕宪俊等协商了细粒铁尾矿的分级、浓缩工艺,觉得细粒铁全尾矿采取水力旋流器-浓缩机二段分级浓缩工艺,在给矿浓度为10%~28%时,尾矿归纳浓度可抵达60%以上,采取φmm旋流器和φmm膏体浓缩机构成的分级浓缩系统,尾矿浓度由19.62%提高至5.32%,抵达了全尾矿高效浓缩的技巧请求。江苏船山矿业股分有限公司采取旋流器分级与旋流澄澈器浓缩相聚集的工艺,将细粒级尾矿的浓度提高至55%以上。
在湿式尾矿浓缩方面,提高选厂现有浓缩机的浓缩后果,并与充填采矿技巧相聚集将是湿式尾矿浓缩技巧发展的方位。
1.2干堆尾矿浓缩技巧干堆尾矿普遍采取压滤、过滤、积淀等浓缩技巧对尾矿举办脱水,将尾矿含水率降至20%下列。如辽宁排山楼金矿采取压滤方法对尾矿举办脱水,广东信宜东坑金矿采取过滤方法对尾矿举办脱水,安徽铜陵焦冲金矿采取平流式多个积淀池串同方法对尾矿举办脱水。
比年来,干堆尾矿浓缩工艺的发展首要体此刻下列方面:
(1)旋流器、浓缩机、脱水筛、压滤(过滤)机组合工艺日臻老练。该工艺是今朝干堆尾矿浓缩的干流工艺,选矿厂尾矿给入旋流器,沉砂给入脱水筛,实行粗粒脱水;旋流器的溢流与脱水筛筛下兼并给入浓缩机,浓缩机底流给入压滤机(或过滤机),实行细粒脱水。烟台金洋旋流器有限公司针对某铜尾矿的干堆,以旋流器、脱水筛、浓缩机和压滤机等为浓缩脱水装配,提议了粗细颗粒分级,再离别举办浓缩脱水的工艺;河北宽城恒泰矿业团体马道沟矿业公司的超贫磁铁矿尾矿采取了旋流器分级、沉砂高频振荡筛脱水、旋流器溢流与振荡筛筛下兼并用斜板浓缩机浓缩、底流板框压滤机压滤的尾矿脱水工艺;密云某铁矿采取高效旋流器、变频脱水筛、浓缩机、压滤机组合的尾矿脱水工艺,高效旋流器可实行粗粒级尾矿的高效倏地浓缩,高效变频脱水筛处置旋流器沉砂赢得产率为1%~18%的可直接干排的粗粒尾矿,旋流器溢流和脱水筛筛下经浓缩机浓缩、压滤机压滤后干排;攀钢密地选矿厂针对浓度为3%左右的尾矿浆,采取旋流器分级—振荡脱水筛脱水—斜板浓缩机浓缩—板框式压滤机压滤工艺处置,获患有含水率为12%~1.3%的脱水尾矿。
(2)旋流器、程度带式真空过滤机、压滤机组合工艺。山东煤机装配团体有限公司行使旋流器将尾矿分级,高浓度粗粒级用程度带式真空过滤机过滤,低浓度细粒级经浓缩机浓缩后用全主动立式压滤机压滤,赢得的滤饼集体干排,且实行了滤液的轮回行使。
(3)多段变锥旋流器、高频细筛、无耙高效浓缩机组合工艺。该工艺采取新式多段变锥旋流器对尾矿举办分级,粗粒通太高频筛脱水干堆,细粒及藐小粒经过无耙高效浓缩机浓缩工艺脱水。
综上所述,关于干堆尾矿,浓缩机、旋流器、脱水筛、压滤(过滤)组合工艺是今朝选厂广泛采取的老练工艺,推行运用前程宽广。新式浓缩和过滤装配的研发和行使也将成为从此的首要发展方位。
1.3膏体尾矿浓缩技巧膏体尾矿是指浓缩到膏体状况的尾矿浆,该类别的尾矿不沉降,在管道中的固定状况为栓塞流,具备较高的服从应力和较低的塌落度,没有或唯一很小批的浸透水析出。通俗尾矿(如铜、铅、锌、铁和金尾矿)构成的膏体浓度可达60%~75%。
在制备膏体尾矿的历程中普遍要采取特别的装配,即尾矿膏体浓缩机、歪斜板浓缩机或高压浓缩机,也可采取高效浓缩机多段浓缩,并辅之以絮凝剂,构成高浓度尾矿膏体。
膏体尾矿浓缩的工艺较为容易,首要包含下列几种工艺:
(1)通俗浓缩机-膏体浓缩机毗连工艺。该工艺将通俗浓缩机的一次浓缩底流送膏体浓缩机二次浓缩,再用管道运输到尾矿库堆存。如包钢团体巴润矿业公司对浓度为9.5%的铁尾矿采取通俗浓缩机-膏体浓缩机毗连工艺2段浓缩,浓度为5%~55%的通俗浓缩机底流用渣浆泵送至美国西方技巧公司建立的Ф20m×18m的深锥膏体浓缩机,最后赢得底流浓度为69%~71%的膏体尾矿,二次浓缩经过增加絮凝剂加快尾矿沉降。
(2)歪斜板浓缩机-振荡型斜板浓缩机毗连工艺。内蒙鑫岩矿业将细度为-0.07mm占90%尾矿采取两段斜板浓缩机工艺,将尾矿浓缩到69%-72%的膏体尾矿排放。
不是一齐的尾矿都能构成膏体,尾矿构成膏体的浓度因尾矿性质的不同而不同,这是由于尾矿的粒径散布、粘土含量、颗粒形状、矿物学性质、静电力、絮凝剂的用量等都有相当大的影响。是以,尾矿膏体的浓度应经过实验断定。为了高效、低成本制备尾矿膏体,协商颗粒沉降、絮凝沉降、颗粒运移以及沉降机理特别紧要。
尾矿膏体浓缩技巧工艺容易,尾矿膏体管道运输后果好,跟着国内对膏体浓缩装配研发程度的提高,尾矿膏体浓缩技巧势必在矿山企业赢得推行运用。
2尾矿浓缩装配发展
2.1旋流器
针对浓缩分级而研发的最新旋流装配,首要有烟台金洋旋流器有限公司临盆的高效浓缩旋流器和烟台鑫海耐磨胶业有限公司临盆的浓缩脱水型水力旋流器。
高效浓缩旋流器采取多段变锥构造:第一段为大锥角锥体,其目标是最大程度地提高内部流体的切向速率,增大离心力场;第二段为较小锥角锥体,锥段长度较大,其目标是供应充沛的空间和工夫,使被处置矿浆中不同粒级颗粒举办充沛相易;第三段为带有较大的锥体角度和直段构造的锥体。该装配具备底流产率和处置才能大,底流浓度高档特征,平等工况下,与向例旋流器比拟底流产率提高10%左右,同时可消沉旋流器溢流的含固量,提高浓缩效率。
浓缩脱水型水力旋流器上部为虹吸安装,下部为鱼尾安装,经过调换虹吸安装的管阀开度,也许让小批空气加入旋流器腔内,使进取的吸力(即负压)产生变动,从而启发鱼尾安装的弹性橡胶片产生变动(即紧缩或封闭),来调换底流浓度。鱼尾安装也许使给矿量、给矿浓度、给矿压力在必然范畴内摇动的处境下,坚持底流排放浓度和溢流细度的安定。水、泥浆和细颗粒矿物从上部溢流口排出,重矿物和粗颗粒从底流口排出。该装配可将底流浓度调换到60%~80%。
2.2澄澈器(池)
澄澈器首要用于藐小粒物料的沉降和脱水,该装配将离心离开技巧、絮凝沉降技巧、剪切混杂技巧聚集在一同,提高底流浓度和溢流澄澈度。装配内部配置旋流安装与斜管,也许使藐小粒物料构成逼迫的回旋流而构成离心力,从而使较粗颗粒沿边壁倏地沉降加入底部,而部份浓度较低且包含细粒级的悬浮液构成内回旋流加入澄澈器内部,举办重力沉降。澄澈器带有较长的锥体,从而因挤压效应而赢得高浓度的底流。
比年来有人协商了新式澄澈池,该装配可处理保守死板加快澄澈池刮泥耙直径小、启动扭矩低、高负荷时排泥后果差等题目。经过对保守澄澈池池体构造的鼎新,及对刮泥机、提高搅拌机、排泥防堵搅拌机三者采取齐心套装构造,刮泥耙启动机构采取带齿反转支承及多组机电同步启动,其扭矩可达百万牛顿米,池周边增设斜板及集水安装。经过以上变革举措计算建立了池径大于Φ29m的大型死板澄澈池,填补了国内涵大池径澄澈池方面的空白,经矿山尾矿水处置本质运用表明后果志向。
2.3新式浓缩机
比年来,经过对通俗浓缩机构造的鼎新,呈现了新式浓缩机。如山西省平顺新鑫矿业有限公司临盆的NT系列钢构造浓缩机具备抗低温顽劣处境的才能,况且在浓缩池溢流堰内侧增设了泡沫屏绝安装,充沛保证了溢流水的品质,装配可凭借煤泥积淀厚度的高下主动起落回旋耙,智能掌握系统的配套可随时监控装配的运转形象,保证该系统的平常临盆。烟台鑫海耐磨胶业有限公司临盆的高效深锥多锥浓缩机采取大锥角的深锥和多锥构造,中部沉降区内装有歪斜板,并安置有脱气槽,给矿中间筒设有受料盘,况且采取构造别致的溢流堰,处理了溢流堰不程度的题目,从而使浓缩机的溢流平匀迟钝,消除了溢流槽污浊景象。
2.歪斜板浓缩机
歪斜板浓缩机是基于浅层沉降道理而计算的一种浓缩装配,行使一组表面平滑的特制歪斜板,变动固体颗粒的沉降路途,缩小沉降间隔,增加沉降工夫,提高沉降速率,改革液流前提,提高浓缩机处事效率,增进浓缩机天然积淀面积及单元面积的临盆才能。
比年来,振荡型斜板浓缩机获患有较快发展,该装配是在斜板浓缩装配的原形上鼎新而成一种新式浓缩装配,其构造包含给矿槽、上箱体、下箱体(锥斗)、溢流槽、斜板组、振荡机电和逼迫排矿安装等。该装配的首要特征是斜板组模块可举办停止式高频微振,可按时主动冲洗斜板组模块,保证斜板面上物料的有序下滑而不聚集物料,板间不阻塞,故也许使装配历久安定运转。该装配能通行无阻地排放出高浓度(膏体)底流。
2.5高密度(高压)浓缩机
高密度浓缩机,又称高压浓缩机,与通俗浓缩机的首要差别是装配的侧壁高度较大,普遍是高效浓缩机的数倍;别的,该类别装配的给矿井壁上普遍有自稀释口,可行使给矿井表里的密度差吸入上清液,从而抵达调换合适絮凝给矿的浓度和加快物料沉降的目标。
乌奴格吐山铜钼矿操纵2台f0m中间柱撑持的高密度浓缩机,尾矿细度为-0.07mm占60%~65%,排矿固体品质分数为67%,尾矿入库前的回水率高达90%以上,特别合适缺水区域选矿厂尾矿的浓缩。
加拿大安大致省鹰桥公司KiddCreek铜锌矿年安置了奥特昆普公司的φ35m高紧缩比浓缩机,用于处置密度为3.1t/m3、-0.07和-0.02mm离别占85%和50%的尾矿,在絮凝剂聚丙烯酰胺用量为20~25g/t处境下,高紧缩比浓缩机排出尾矿的自流坡度为2.5%~3%。
鲁中矿业公司选矿厂采取具备消能和浆体混杂安装的大传动扭矩、高效率、底锥及耙架构造经优化计算的HRC-28型高压浓缩机,保证了底流排矿的安定和高浓度,浓浆可自卸通顺排出,溢流水水质良好。
2.6膏体浓缩机
尾矿膏体浓缩机的侧壁高度与其直径濒临,其首要特征是耙架上配置有脱水杆,没有提耙安装,全桥架势构造,死板传动和液压传动等。脱水杆的首要影响是为包裹在泥床中的水供应一个上逸的通道,从而起到改革脱水的影响。该装配除了排矿泵外,还设有剪切泵,使濒临排矿端的浓稠物料立地轮回,防范排矿锥体部份因料浆浓渡太高而阻塞。
南非的BKM铁矿选厂采用美国西方技巧公司建立的1台锥角为30°,立柱扭力矩达kNm的Ф18m′12m膏体浓缩机,用于处置-20mm占60%~80%的尾矿,处置才能达50t/h,尾矿膏体浓度达58%~72%。运用尝试声明,在宛如的膏体特征下,粗颗粒越多膏体浓度越大,反之越小。
包钢巴润矿业公司采用美国西方技巧公司的2台Ф20m×18m的深锥膏体浓缩机,底流浓度抵达71%。运用尝试声明,泥床掌握、絮凝剂增加量、浓缩机运转频次、喂料泵出口流量、稀释水量等成分对尾矿浓度的影响较大。
尾矿膏体浓缩机是尾矿膏体堆存中的紧要装配,普遍可将选厂的尾矿浓缩提高至60%~75%。跟着尾矿膏体堆存技巧的继续推行,研发浓缩后果较好的具备自助常识产权的尾矿膏体浓缩装配将成为我国尾矿处置范畴从此的发展方位之一。
2.7脱水筛
脱水筛在尾矿处置中的首要影响是粗粒脱水和分级,以赢得粗粒级的干排尾矿。脱水筛普遍与旋流器、浓缩机和压滤机等毗连操纵,今朝已广泛运用于铁尾矿的干排工艺中。
比年来,在保守脱水筛的原形上又研发出了振荡脱水筛和高效多频脱水筛。振荡脱水筛普遍操纵聚氨酯筛面,该筛面具备脱水后果好、筛分效率高、处置才能大、操纵成本低、耐磨、操纵寿命长、不易阻塞、改换便利等益处。高效多频脱水筛由烟台鑫海耐磨胶业有限公司临盆,其首要特征是给矿区的筛板后部与主板成必然角度,且装配采取多频振荡。装配运转时,矿浆加入脱水筛后,立即在给矿区的筛板后部构成较厚膏状层,通太高频振荡渐渐前移,筛子处事安定。脱水筛的多频振荡有助于构成矿浆过滤层,滤液水可透过过滤层从底部排掉,且也许使滤饼往前挪移。该脱水筛侧壁粘接耐磨胶板,寿命可达5a以上,聚氨酯筛网操纵寿命可达7个月以上。
2.8过滤机
尾矿脱水罕用的过滤机有陶瓷过滤机和带式真空过滤机。
带式真空过滤机是一种相对先进、老练、牢靠的尾矿过滤装配,今朝已在国内多个铁矿山的尾矿干排工程中赢得运用。带式过滤机对给矿浓度和给矿粒度较敏锐,浓度越高、粒度越粗越有益于过滤。滤液和滤布水需返回到繁盛机。
陶瓷真空过滤机用于尾矿脱水,其滤饼含水率较低,装配处置才能较小,滤板需按时酸洗或超声波冲洗,运转成本较高。比年来,在肃北博伦矿业公司铁矿、龙桥铁矿等尾矿过滤中均赢得运用。肃北博伦矿业公司选铁厂操纵陶瓷盘式真空过滤机回结尾矿水,后果声明,陶瓷过滤机真空损失少、真空度高、滤饼含水率低、节能显著、滤液澄清,无处境浑浊,水资本可充沛行使。龙桥铁矿经过对陶瓷过滤机陶瓷板孔径的调换、搅拌方法的变动,获患有较志向的过滤后果,其滤饼水份可在15%下列,处置才能可达kg/(m2×h)。
2.9压滤机
压滤机罕用于细粒物料的脱水,罕用的压滤机有板框式压滤机、箱式压滤机、全主动立式压滤机等。
板框压滤机和箱式压滤机罕用于细粒尾矿的过滤。山东回头庄金矿用30m2板框式压滤机过滤尾矿,不光提高了回水操纵效率,况且提高了金回收率,而增进了企业经济效力。CJZJ型主动压滤机用于某磷尾矿的脱水,具备一次性全拉开滤板、精断定位滤布、振荡襄理卸料、倏地滤布更生等益处。天昊黄金选矿厂采取高压隔阂压滤机,尾矿滤饼水份可掌握在17%左右,从而可直接举办筑坝,增进了尾矿库库容,拉长了尾矿库的效劳年限,运转成本消沉了万元/a,经济效力显然。
山东煤机装配团体有限公司研发的全主动立式压滤机用于细粒铁尾矿的处置,实行了进料、隔阂挤压、滤饼清洗、滤饼风干、卸料、滤布冲洗等历程的主动化。某磷矿操纵全主动立式压滤机过滤尾矿,处理了保守过滤机滤布易阻塞、易损坏和装配障碍率高档困难。
今朝,尾矿压滤的焦点题目是怎么提高装配的处置才能、消沉临盆成本和简化职掌,这也是从此压滤机的首要协商方位。
2.10沉降槽
沉降槽全面也许替代通俗浓缩机用于尾矿的浓缩沉降。中州公司开垦的无传动、免保护深锥高效沉降槽首要由深度给料槽、锥形沉降器、澄澈管等部件构成,规格为Φ1m×9m,锥体角度为60°。某铝土矿浮选尾矿的浓缩,采取沉降槽替代通俗浓缩机,可显著提高底流浓度,消沉溢流含固量,有益于尾矿的平安堆排和回水行使率的提高。
2.11积淀池
积淀池按天然沉降规律浓缩尾矿,尝试中,普遍将多个平流式的积淀池串同起来,为了加快尾矿的沉降,普遍需增加絮凝剂。采取该法子浓缩尾矿,普遍所需工夫较长,且不能络续处事,是以处置才能较小,仅合适袖珍矿山操纵。首钢马兰庄铁矿的尾矿先用积淀渠沉降后再转送至尾矿库堆存。
3论断与预计
(1)今朝,大部份选矿厂产出的尾矿仍旧以湿式尾矿为主,是以,湿式尾矿的浓缩技巧仍旧是从此尾矿处置的首要协商方位,怎么提高选厂尾矿的浓缩后果,并与充填采矿技巧相聚集将是业界协商的要点。
(2)尾矿干堆和尾矿膏体堆存是从此尾矿处置的大趋向,是以干堆尾矿和膏体尾矿的浓缩技巧将是新建选厂、现有尾矿库库容不够选厂和缺水区域选厂要要点协商的方位;在尾矿浓缩脱水技巧方面,浓缩机、旋流器、脱水筛、压滤(过滤)的组合是今朝选厂广泛采取的老练浓缩脱水工艺,将会赢得进一步的推行运用;尾矿膏体浓缩工艺容易,所构成的膏体便于管道运输,从此的首要发展趋向是研发具备自助常识产权的高效的尾矿膏体浓缩装配,以及高浓度尾矿膏体的管道运输技巧。
(3)高效浓缩装配是提高尾矿处置程度的关键,是以,从此的首要发展方位是怎么针对不同特征的尾矿研发新式高效的浓缩装配,如具备自助常识产权的尾矿膏体浓缩机、高效浓缩机、全主动压滤机、过滤机和高效脱水筛等。
引用格式:印万忠.尾矿浓缩技巧与装配的最新发展[J].金属矿山,(7):78-83.
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