《尾礦庫監督管理規定》中第八條已給出答案,為避免尾礦直排帶來的危害,生產經營單位可采用干式排尾、尾礦充填、尾礦綜合利用等先進技術。
干式排尾——尾礦干排
干式排尾是通過技術手段將選廠的尾礦漿直接通過脫水設備進行干式脫水,形成含水率小、易沉淀固化的礦渣,再采用輸送機或汽車等工具送至尾礦庫堆存。
一般,尾礦經渣漿泵輸送至旋流器進行濃縮和分級,旋流器溢流產品進入進入高效化改造濃縮機進行濃縮處理,沉砂則則進入高效高頻脫水篩進行脫水處理。經脫水篩處理過的粗粒尾礦由皮帶運輸機運輸至料場堆存。而經濃縮機處理后的細粒尾礦由渣漿泵輸送至廂式壓濾機進行壓濾處理,濾餅自卸到皮帶運輸機中,由運輸機將其送至料場堆存。
尾礦干排工藝主要原則是保證干排的前提下,盡量減小設備占地面積,減少設備投資,定制的尾礦干排工藝流程主要考慮的因素有:尾礦種類、粒度、礦漿濃度及含泥量等。根據尾礦粒度定制的部分工藝流程:粗粒尾礦干排工藝、中粒尾礦干排工藝、細粒尾礦干排工藝和超細尾礦干排工藝。
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尾礦干排工藝流程:
一般,尾礦干排工藝系統主要由尾礦干排機、濃密機、廂式壓濾機及礦漿輸送裝置等構成。
尾礦首先進入高頻高效脫水篩進行脫水處理,篩下物通過渣漿泵輸送至水力旋流器進行濃縮和分級,水力旋流器的沉砂再次進入到高頻高效脫水篩進行脫水處理,經高頻高效脫水篩處理過后的尾礦經皮帶運輸機運輸到料場堆存;旋流器溢流尾水則進入高效化濃密機(三氫凈化體)進行濃縮處理,濃縮處理過后的尾水由渣漿泵輸送到廂式壓濾機進行壓濾處理,壓濾機的濾餅自卸到皮帶運輸機上,運輸至堆存。
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壓濾機:
由于大量尾礦已經通過尾礦脫水系統和泥漿脫水系統處理完成,壓濾機負荷大為減輕,所以只需選擇小型壓濾機就能滿足生產要求。壓濾機濾液回收至回用水清水池,濾餅(含水率10%~20%)運至堆場處理。
如果選礦規模不大,也可考慮直接用壓濾機處理濃密機底流,減去泥漿脫水系統。
干尾礦堆場:
干尾礦堆場可以選擇離選廠較近,對環境影響較小的谷地或平地堆放或填埋,干尾礦運輸盡量選擇皮帶運輸方式,以便節約投資和運行費用。
在以脫水篩為主要脫水設備的尾礦干排系統中,全部尾礦(除少量隨濃密機溢流排至回水利用清水池)實現干排,回水利用率也提高到95%以上(除去干尾礦帶走部分水),同時企業污水零排放,企業經濟效益和社會效益巨大。
尾礦干排優勢何在?
對于企業:占地少,投資低
一般情況下,尾礦干排的生產成本比尾礦濕排約高3%-10%左右。但前期尾礦堆存設施的建設費用,尾礦干排較比尾礦濕排可節省30%左右,且在同一面積的土地上堆存的尾礦量要減少20%-30%左右。 經干排后的尾礦澄清水可繼續返廠進行二次利用,按濃度30%計算,每年回水利用可節省水資源約200萬m3,如果按1.5元/ m3計算,至少節水300萬元。
干排后的尾礦可作為建筑材料、路面材料等直接出售,不僅減少了尾礦庫的投資,提高了尾礦的綜合利用,還給礦企帶來了經濟效益,如果按照2元/噸的價格出售,一個3000t/d的尾礦廠,年可獲利19.8萬元。 所以,將尾砂濃縮脫水后干式排放不僅可以節省濕排尾礦的建設費用和常規維護費用外,還很大程度上節省占地面積,節省了尾礦庫閉庫后的復墾治理成本,同時,還可為企業帶來經濟收益。
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目前我國常用的尾礦干排工藝大多是以下幾種設備的組合使用:
多段變錐旋流器+脫水篩+無耙高效濃密機
該工藝與上一種工藝類似,但具體設備略有不同。高效旋流器的多段變錐結構提高了分級效率,分離粒度較常規旋流器可降低20%~30%,為干排工藝的高效運行奠定了基礎。通過無耙高效濃密機的引入,從根本上解決了細粒及微細粒尾礦高效脫水的難題,為干排工藝的高效運行提供了保障。
注:該工藝出自礦山機械。
目前,我國尾礦干排工藝常用到的主要設備就是壓濾機、陶瓷過濾機、濃縮機、脫水篩、旋流器等。以上幾種尾礦干排工藝各有優劣,用戶要依據自身情況選擇蕞合適的設備組合,以便獲得蕞佳的經濟效益。
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尾礦干排設備:
尾礦干排機
尾礦干排機其結構包括脫水篩、篩下水箱、旋流器、渣漿泵等。在尾礦干排工藝流程中,高頻高效脫水篩采用獨特的篩板結構,加上電機的高頻振動,不僅使礦漿顆粒不易穿過篩孔,而且脫水效率更高,蕞終可得到含水量小于15%左右的干堆尾礦,采用水力旋流器可有效提高沉砂產率,提高了分級效率,保證沉砂濃度。
高效化濃密機
高效化濃密機適用于處理細粒和微細粒物料,在尾礦工藝流程中,采用絮凝劑濃縮技術可以很大程度上增加細粒尾礦的沉降速度和固體通量,蕞終獲得較高的底流濃度。
廂式壓濾機
廂式壓濾機被普遍運用于尾礦干排中,其優越性在于正壓、高壓強脫水,濾餅水分低,能耗少。使用廂式壓濾機處理尾礦后的濾液清澈透明,可達到環保廢水直接排放要求,過濾后干渣含水率達到8%以下,很大程度上降低尾礦輸送成本及尾礦干堆的風險。
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