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1、尾矿干式与膏体排放,长春黄金设计院张礼学,一尾矿干式排放与堆存二.尾矿膏体排放与堆存,一尾矿干式堆放与堆存,1.尾矿干排的定义2.尾矿干排在国内的发展趋势3.目前干排库运行状况4.尾矿库湿排与干式排放技术、经济比较5.尾矿湿排、干排安全性比较6.干式排放的优缺点7.干式排放设备的适应性8.干尾砂的运输方式9.排放方式10 干式堆放场安全防范的重点,1.尾矿干排的定义,天然状态的土一般由固体、液体和气体三部分组成.若土中的孔隙全部由气体填充时,称干土.土的含水率在5%以内为干土；5%-30%为潮湿土；30%以上为湿土。尾矿干排，通常讲采用浓缩或压滤（过滤）设备，将尾矿中的含水率控制30%以内，称
2、为干排。,2.尾矿干排在国内的发展趋势,目前不完全统计大约20几座矿山采用了尾矿干式排放，主要集中在黄金和有色矿山，大多数为中小型黄金矿山。原矿处理规模1002000t/d左右。,黄金矿山尾矿库的特点:黄金矿山相对规模较小，所以尾矿库在服务年限内要求的容积也较小，尾矿库址的选择，为了少占农田，就地就近，多数地形条件差，山谷峡窄、坡陡、调洪库容小。另外由于选矿工艺的特点，近年来为提高金的回收率，采用氰化碳浆工艺提金较多，在加大磨矿细度的同时，加氰化物，对环境保护和尾矿堆存筑坝带来一定难度，采用尾矿干排取得了很好的效果。,近几年来，国家加大了对环境治理的力度，为贯彻中华人民共和国固体废物污染环境防
3、治法，尤其对一般工业固体废物贮存、处置场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等内容做出了详细规定（GB18599-2001）。,3.目前干排库运行状况,从20几座干式排放矿山询问和现场调查结果，没有发生大的安全事故和人员伤亡事故。工程实例辽宁省排山楼金矿;氰化工艺，建设规模2000t/d;1997年7月投入使用，尾矿设计采用板框式压滤机压滤后干式排放，尾矿库设计库容200万立方米；该库于2006年末停止使用。目前堆高70.0m,山谷已堆满，堆积外坡2025左右，相当于1：31：2.5左右，库内堆积量450万吨，相当于250万立方米，2007年进行了工程勘察，其结论为：坝体稳定
4、，堆积体不会产生滑坡，尾矿坝整体是稳定的。,4.尾矿库湿排与干式排放技术、经济比较,技术比较湿排：在我国采用较多的上游法筑坝，技术非常成熟，目前在黑色系统堆坝在100m以上，处于世界领先地位。干式排放：目前在我国对尾矿干式排放没有明确规定，尾矿干式排放初始主要源于环境保护方面的制约，通过十几年的运行，应该说技术成熟、可靠，在国内积累了一定的管理经验，有很多矿山取得了成功经验。,经济比较、通过压滤（过滤），使浓度为30左右的矿浆，形成含水量20的滤饼。即矿浆中80的水得到回收利用。每日可回收利用大量废水，尤其在严重缺水地区优势明显。、在黄金矿山，回水中含液相金的品位约为（0.025gt），则每年
5、可多回收黄金。,、回水中含有CN浓度在1万1.3万左右，每年可节省NaCN用量。、回水中PH值在8.511左右，每年可节省白灰用量。由此可见，回水利用不但较好地解决了环境保护问题，同时通过综合回收利用，可为企业创造良好的经济效益。工程实例：黄金矿山，原矿处理规模1000t/d;氰化工艺，尾矿磨矿粒度-200目占90%。,A、干式排放运营成本分析,干式排放常用设备有：箱式板框压滤机；陶瓷过滤机两种，对于尾矿颗粒较粗的矿山，也有用橡胶带式过滤机。,尾矿干排(板框压滤机)成本分析表,尾矿干排(陶瓷过滤机滤机)成本分析表,B、尾矿湿式排放运营成本分析,对含氰尾矿浆必须进行污水处理达标后再排入尾矿库，通
6、常采用液氯法处理。多数矿山尾矿浆中含氰根120mg/L；含硫氰根20mgL左右，所以污水处理的成本较高，污水处理成本受氯气价格控制。,污水处理成本分析表,C、尾矿湿排、干排运营成本比较,尾矿湿排与干排比较表,通过以上比较，尾矿干式排放虽然运营成本较高，对有一些矿山是实用的，每年多回收液相金、节省氰化钠、节省白灰等，对于严重缺水地区，为解决生产用水干式排放是可行的方案。尤其是解决了对环境减少污染，社会的环境效益显著。,5.尾矿湿排、干排安全性比较,干式排放禁止周边汇水面积的水进入库区，通常将压滤厂（过滤厂）建于库区中上部，采用胶带输送机向库内运送，推土机推运分层碾压，从库上部向下排放，始终保持里
7、高外低，便于排水，但堆积坡尾砂始终处于松散状态，易出现滑坡，为解决滑坡和雨水冲刷带下的尾砂流失，设计在尾矿库沟口处见一座透水性良好的滤水坝，用于截砂和排水之用。,尾矿库期满时，要对外坡进行分层碾压，从下向上修成阶梯型，每510m高设一平台，并修筑纵横向排水沟，用以排出雨洪水。通常堆积外坡应大于1：4。尾矿干式排放的安全性，比湿排要好，因为库内不存积水，当发生地震时不会产生液化，当发生溃坝时不会出现泥石流现象，在我国北方地区在堆积坝内不会产生冰夹层。而坝体滑坡造成的影响和损失相对较小。比湿排尾矿库安全。,6.干式排放的优缺点,优点：少占地；对堆放场要求的条件不苛刻；回水利用率可达到80%；在严重
8、缺水地区优势明显；可减少对环境的污染；安全性较湿排要好。缺点：运营费高；设备多管理不便；在降雨较大地区能够实现的可能性较小；大型矿山很难实现。,7.干式排放设备的适应性,通常采用两种设备：箱式板框压滤机；陶瓷过滤机两种。（1）陶瓷过滤机的适应性：尾矿浓度较高，通常在给料前要加浓密机进行浓缩，当重量浓度高于50%时，设备处理能力明显增加，见下面现场试验表，,实验设备:1m2陶瓷过滤机1台及其辅助设备。实验数据见下表:实验数据表,颗粒太细或原矿含泥量较大时不宜使用；高原地区不宜使用；该设备的特点，耗能低，尾砂含水率低，通常在1020%之间,（2）压滤机的适应性：适应性较强，处理能力大，给矿浓度高
9、低原矿含泥量的大小均可使用，目前有膜压滤机，快开型式的压滤机等，其缺点：给矿需压力给矿，耗能偏高，滤饼含水率偏高，通常在25%左右。,8.干尾砂的运输方式,胶带运输:是非常经济的。汽车运输:运营费较胶带高。,9.干式尾矿的排放方式,(1)倒排矿，基建投资最少，库区排水相对简单。在排矿时，始终保持里高外低，对大气降水，通过滤水坝渗出坝外或采取坝端溢洪道的方式排出库外。(2)由库中部向两侧排放，但在上部要增加库区排水，基建投资较“倒排矿”要大。(3)采用上游法，由下部向上排矿，基建投资较1、2都高一些。,尾矿干式排放堆场的技术要点：,库区周边的排水沟对保证尾矿库的安全运行是非常重要的；要保证排水的
10、有效和畅通，保证坡面的雨洪水不进入库区。对倒排矿滤水坝前尾砂与滤水坝顶齐平后，应采取措施保证坝前有一定的容积，防止再次降雨时将尾砂流出坝外。通常的措施将坝前的尾砂向上部导运或加高坝体。对于终了堆积坝坡的平整，要逐层碾压到一定的宽度。（建议碾压宽1015m）对于终了堆积外坡、坡比，建议堆高20m以内1：4，20m以上以大于等于1：5为宜。终了的堆积坝平面和坡面，要做永久性的纵 横向排水沟。当对场内有泉水或经常有水流出时，应设盲沟或管，用以排出地下水。经论证有必要时，在堆积坝内增设土工格栅加筋体，增加堆积坝的整体性。堆积坡 达到设计标高时，覆土植树种草。,10.干式堆放场安全防范的重点,堆放中的分
11、层碾压和堆积外坡最终平整碾压，是保证坝体安全运行的基本保证。干式堆放场在运行过程中，要经常检查排水截水设施，保证其完好性和畅通性。滤水坝前在每年汛期前，要留有一定安全超高和容积，用以储存雨洪水冲刷夹带的泥沙。严禁湿干混排现象的出现，绝对禁止。根据尾矿库安全管理技术规程（AQ20062005）的规定，堆积坝在达到规定的高度时，进行工程勘察并作稳定分析。,根据几年来对干式堆放场安全管理经验：对干式堆放场生产管理和安全防范的重点应放在排水构筑物上，其基本任务是将尾矿输送、过滤或压滤设备、干尾矿排放与碾压、坝体维护与加固、汛期防洪抗震、监测与环保等各项工作做好，确保干式堆放场的安全运行，防止滑坡和破坏
12、性灾害事故的发生。,二、尾矿膏体输送与堆存,尾矿按重量浓度划分：低浓度高浓度膏体干式尾矿膏体：通常表现为砂浆粘度迅速增大，流体呈非牛顿体的流变特性，颗粒的惯性在浆体中影响相对是很小的。固体颗粒均匀地分布在整个液体介质之中，由于砂浆浓度高，细颗粒与水形成一重介质，使粗颗粒悬浮于浆体之中，表现为非沉降性，形象为粥状浆体。目前国内用于尾矿的膏体还是空白，准备投入运行的中国黄金集团（30000t/d）铜钼矿已竣工；正在设计施工的有包钢集团。膏体堆放形式，还处在试验和研究阶段，,工程实例：中国黄金集团（30000t/d）铜钼矿,设计选用(DOE公司生产)2台40m直径“深锥膏体”浓密机,每日的全尾矿固体进料量：29549.1 t/d，底流排出重量浓度为：P=70%72。,尾矿浓缩前 后基本数据表对比表,对于大型矿山，该工艺体现了高效节能，增加回水节约用水的目的。是大型矿山的发展趋势。以上纯属个人观点仅供参考。,
