尾矿干式堆存工艺的研究与实践

尾矿干式堆存工艺的争论与实践尾矿库是筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进展矿石选别后排出矿库及截河型尾矿库。近年来随着我国矿业的快速进展，我国尾矿库的数量快速增加，我国尾矿库的突出特点是数量多，规模小，安全度低，且多数尾矿库下游失事范围内有居民或其他设施。目前，易形成溃坝风险。为了解决尾矿库安全、环境方面的问题，2060尾矿库的安全性并减小其对环境的影响。一、尾矿干式堆存工艺争论与实践的紧追性湿式尾矿直排的堆存方式主要有上游式尾矿筑坝法、中线式尾矿筑坝法、下游式尾矿遍承受。上游式尾矿筑坝受排矿方式的影响，往往含细粒夹层较多，渗透性能较差，浸润线位进而可能危及下游居民和设施的安全图1)，浸润线从坝坡出露时，形成溃坝风险；分级后的尾矿简洁发生液化，进而影响坝体安全；尾矿库一旦溃坝将形成泥石流，破坏性大。1常规尾矿库形成的尾矿库悬湖综上分析可知上游式尾矿筑坝是最省钱的尾矿堆存方法，同时假设安全治理不到位，上游式尾矿筑坝也是最危急的一种堆存方法，尾矿库的安全主要把握在尾矿库运营单位手矿库的安全埋下隐患。我国尾矿库数量之多、库容之大、坝体之高在世界上是少有的，尤其在地震区承受上生，给人民生命财产造成了无法弥补的重大损失。为了更好的解决尾矿库在安全方面及环境保护方面的问题，为尾矿干式堆存的设计及安全治理供给相关的技术对策措施，我们应大力推广尾矿干式堆存工艺。二、尾矿干式堆存的型式尾矿干式堆存指利用大型板框压滤机，将选矿排出的尾矿浆，进入搅拌槽缓冲后用渣浆泵送到压滤车间，经压滤机充分挤压成为干片状的尾渣饼，浓度到达80%以上，含水量仅20%左右，用皮带传送机或自卸车运往尾矿干堆场里分层堆放的尾矿堆放方式。型尾矿干式堆存指选厂尾矿自流至深锥浓密机进展浓缩脱水，将矿浆浓度由26%－29%提高至62%－65%，然后用泵将浓缩底流矿浆扬送至陶瓷过滤机过滤脱水，所得尾矿干渣含水量13%以下，尾矿干渣承受皮带输送机或自卸车运送至尾矿堆场，承受装载机摊铺、逐层碾压、夯实后覆土，即可恢复植被或复垦。干式堆存包括两种类型，一种为纯粹的干式堆存：尾矿脱水→脱水后尾矿含水率不超过20%→全脱水→尾矿浓度70细颗粒一块沉。此处应当留意的是浓度65%以下的尾矿排放至尾矿库后是水力沉积，有一个自然沉降的过程，在重力作用下，粗颗粒先沉，细颗粒后沉，坝前粗，越往里面越细。332旺世公司红柱石选厂尾矿承受干式堆存工艺，其尾矿的物理特性如表1。粒径/mm分布率/%堆比重粒径/mm分布率/%堆比重/(t/m3)积存角/〔°〕摩擦角/〔°〕－10－355.511.5433.4423.6－3－0.335.081.6632.9324.84－0.3 9.41－0.3 9.41合计〔平均〕100.01.731.6032.5633.1828.0824.46该尾矿承受干式堆存，且尾矿粒度较粗，承受20t的自卸车将干尾矿由选厂运至尾矿库，当尾矿积存到肯定的厚度后，用装载机将尾矿推平，分层碾压密实。三、尾矿脱水的主要方式疏干尾矿中的水分的方式主要有压滤、真空过滤、多段浓密及沉淀池等。压滤：尾矿在设计压力作用下，挤出局部尾矿砂中的水分，常用的设备有板框式压滤机、箱式压滤机。压滤用于处理较粗粒径尾矿的效果相对较好，压滤后尾矿中含水量约为20%。真空过滤：利用真空负压将尾矿中的水分吸除，常用设备有陶瓷过滤机、带式真空过滤机。真空吸附对于较细粒径的尾矿效果更好，真空吸附后尾矿砂中含水量约为20%。多段浓密：承受高效浓密机多段浓密，可将尾矿浓度掌握在50%－60%的范围内，形成度可分为高浓度尾矿浆，排放后能形成的自然坡度角为2%－3%；低屈服应力膏体，排放后能形成的自然坡度角为3%－5%；高屈服应力膏体，排放后能形成的自然坡度角为4%－7%，的两个关键因素：尾矿排放后不发生粗细颗粒分级；尾矿膏体必需有足够的时间枯燥固结。流淌。沉淀池：多承受平流式多个沉淀池串连，依据尾矿自然沉降规律浓缩尾矿，澄清并排增大，一般需要时间较长，导致沉淀池浓缩尾矿处理量不大。四、干式尾矿排放型式依据干式尾矿入库的挨次可将干式尾矿排放型式分为上游式、中线式、下游式及倒排设施，由于库内存在积水，达不到尾矿干式排放堆存的效果，因此，上游式、中线式、下游式尾矿干式排放很少承受，只是在个别的老库改造中承受。目前尾矿干式堆存多承受倒排式的排放方式，留从库尾开头堆筑，逐步向下游推动，库内无水尾矿不饱和，不量液化；一旦失稳后不会长距离流淌，不会形成大的泥石流危害。干堆。旺世公司红柱石选厂尾矿库承受倒排式的排尾方式，为拦截库区上游洪水，在库区上游接近沟的终点处修建挡水坝，坝底标高621m63lm10m3m，坝轴线长24.5m，上游坝坡坡比l:0.11:0.5。在挡水坝上游右侧山体修B×H＝2.5m×2.5m。左侧截洪沟断面尺寸为B×H＝1.9m×2.0m，截洪沟起点标高652m620m，截洪沟1.6km2%；右侧截洪沟断面尺寸为B×H＝1.0m×1.0m，截洪沟起点标640m620m1.3km1.54%。库区排水设施承受排水井－排水隧洞－出口排水明渠的排水方式，排水井设置在距初15m63.5m3.0m2m3%B×H＝2.5m×2.5m。旺世公司红柱石选厂尾矿库上游的洪水承受挡水坝－明口隧洞排水系统排出，尾矿库上游洪水不入库；尾矿库左右两侧山坡上的汇水由左右两侧山体上的截洪沟排至库区下游，集合的洪水很快通过初期坝上游排水井－排水隧洞－排水明渠的方式排出库区不存水，大大提高了尾矿库的安全度，极大减小了对尾矿库周边环境的污染。五、尾矿干堆工艺的优缺点依据尾矿干式堆存工艺的特点并结合传统尾矿直排工艺的特点比较可知尾矿库干式堆存工艺与传统尾矿直排工艺的优缺点见表2。指标优点尾矿干式堆存工艺指标优点尾矿干式堆存工艺传统直排工艺环保效益显著常生产有利于回收尾矿废水中所含的金属削减了大量的药剂消耗传统工艺成熟无风险生产运营本钱低建设周期短，可使企业早投产早见效益基建投资相对较小5.不会形成尾矿库悬湖，库内无尾矿水蓄积，蒸发水为尾矿内不行回收的孔隙水5.不会形成尾矿库悬湖，库内无尾矿水蓄积，蒸发水为尾矿内不行回收的孔隙水7.一旦失稳后不会长距离流动，对尾矿库下游影响较小尾矿排放后不发生粗细颗粒分级，不形成泥粒夹层同等条件下库容较传统直排工艺库容大作量小设备投资较高生产运营本钱较高缺3.压滤机、过滤机等的处理力量有效，导致大规模点矿山企业无法实施尾矿干式堆存4.在降雨较大地区能够实现的可能性较小对环保极为不利，一旦治理不到位，造成尾矿跑冒将直接危害下游居民的生产和生活地下，污染地下水资源人民群众生命和财产造成了重大损失占地面积大，需要投人大量资金征林、征地形成尾矿库悬湖浸润线从坝坡出露时形成溃坝风险分级后尾矿简洁发生液化溃坝后形成泥石流，破坏性干式尾矿堆存运行治理和安全防范的重点应放在尾矿库防洪、排水系统上，其主要任务是将干式尾矿排放与碾压、坝体维护与加固、汛期防洪、抗震、监测与环保等各项工作，确保干式堆存尾矿库的安全运行，防止滑坡和破坏性灾难事故的发生，减小对环境的污染。〔一〕干式尾矿堆存承受倒排式分层排放、碾压至最终设计标高时必需保证尾砂堆存顶面由库尾坡向库下游(一般坡度0.5%－l%为宜)，杜绝库内积水；终期积存外坡平坦、碾压是保证坝体安全的重要措施，应严格依据审查备案后的设计进展施工。〔二〕设计尾矿库防洪、排水系统时应将库区周边洪水截流后排至库区下游，尾矿库有效利用空间范围内的洪水应设置特地的防洪、排水构筑物。〔三〕要常常检查尾矿库防洪、排水构筑物的构造完整性和安全牢靠性，保证防洪、排水构筑物排水通畅。〔四〕在每年汛期前，初期坝前要留有肯定调蓄库容和安全超高，保证储存洪水冲刷封堵，确保库内防洪、排水系统安全有效。〔五〕应在库区底部适当范围内设置排渗层，确保准时疏干雨季时尾矿砂中的水分。〔六〕为防止干式堆存尾矿库使用期间积存外表尾砂扬尘造成污染环境，可实行洒水分阶段覆土植被。〔七〕应准时对终期尾矿积存坝下游坡的进展修整后覆土植草，确保积存坝下游坡不进展。〔八〕制止在干式堆存的尾矿库中消灭干、湿混排现象。〔九〕尾矿库企业应当针对滑坡、垮坝等生产安全事故和泥石流、山体滑坡、地震等重大险情制定应急救援预案，配备必要的应急救援器材、设备，并进展预案演练