尾矿干堆技术探讨

尾矿干堆技术探讨尾矿干堆技术探讨1 引言金属或非金属矿山开采出的矿石经选矿厂选出有价值的精矿后产生“砂”一样的废渣叫作尾矿。

这些尾矿不仅数量大（每年以亿吨计），有些还含有暂时不能回收的有用成分，如随意排放，不仅会造成资源的流失，更主要的是会增大覆盖良田的面积，淤塞河道，造成严重的环境污染，因此必须对尾矿进行妥善处理。

2 尾矿干堆工艺的实践妥善处理尾矿是摆在矿山生产工作者面前的一个重要问题。

传统的尾矿处理方法是采取尾矿直排技术，建立尾矿库；而近几年新发展的方法是采用尾矿压滤干堆新技术。

辽宁省排山楼金矿在全国黄金矿山串先采用了该项技术。

我矿在有关厂家专门订做了4台1060特大型板框压滤机，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，浓度达到80％以上，含水量仅有20％左右，闸皮带传送机运往尾矿于堆场里分层堆放。

为防止粉尘污染，对进入于堆场的尾矿用推土机推平并进行碾压；每逢干旱季节，还在场内喷雾洒水，使其经常保持湿润状态，井在分层干堆形成的坡段上压土盖沙，栽植耐子的沙棘树。

这样，压滤处理后尾渣中含有的微量氰化物等有害物质，已被封闭在干堆场里，避免外渗和扩散，经过长期的露天曝晒和自然降解，已基本消除了对环境的危害，被环保管理部门称之为无排污门的矿山。

3 尾矿干堆工艺的优缺点任何事物都具有相刘性、两面性，同传统直排工艺相比，结合矿山实践经验，总结了尾矿千堆技术的优缺点，详见表1。

4 尾矿干堆工艺与环境保护随着对环境保护力度的不断加大，对尾矿的妥善处瑚工作显得尤为迫切和重要。

对矿山企业来讲，尾矿处理得当与否直接影响环境建设。

通过与传统直排工艺进行比较，尾矿于堆新工艺在环保方面的优势不言而喻，无沦是节约水资源还是避免污染地下水资源，以及避免危害下游居民生产、生活等方面，尾矿于堆新工艺的应用都解决了传统直排工艺所面临的老大难问题。

在国际、国内对环境保护的呼声越来越高的趋势下，矿山企业采取干堆新技术处理尾矿已是迫在眉睫丁。

5 尾矿干堆工艺的经济指标通过与传统直排工艺相比较，表面上看，矿山采取该项新技术似乎只在保护环境方面有利，而对提高企业经济效益无多大宜处，其实不然。

在辽宁省排山楼金矿近几年的尾矿压滤干堆技术的应用实践中，得到有关数据，详见表2。

通过表2的比较分析得出结论，辽宁省排山楼金矿在日处理量1 900t 的规模时，采取了尾矿压滤干堆新技术，比传统的尾矿直排工艺在早期投资多389万元的情况下，在年运营成本多109万元的情况下，每年还可增加直接经济效益为：113+50.7+207=370.7万元，每年净增效益为：370.7-109；261.7万元。

6 尾矿干堆坝管理中需注窟的几个问题6.1 坝址的选择在选择坝址过程中，主要是考虑存放干堆的容积能力、地质构造，而后者尤为重要，如果没有掌握好，易出现安全隐患，冈为压滤后的尾矿中仍含有部分水分（一般在20％左右），堆积后的尾矿水分虽有部分蒸发，但大部分水分会不可避免地通过自然沉降渗入可能存在的断裂带中而失去控制，从而对地下水环境有一定的污染。

因此，笔秆建议在诙种地带堆放压滤后的尾矿时，需要做防渗处理。

6.2 尾矿堆放的有关参数尾矿堆放台阶的高度、台阶坡面角的大小、马道宽度与尾矿干堆的有效容积有密切关系。

为充分利用堆放空间，希望台阶坡面角尽可能大，然而易存在由于盲日追求陡边坡而造成滑坡事故，存在安全隐患。

因此，选择台阶高度与坡面角时应同时考虑安全因素与经济因素，在保证尾矿干堆安全的前提下.最终堆积角尽可能大些，以充分利用空间。

黄金矿山尾矿干堆坝台阶高度一般取6-8m。

选取台阶坡面角多采用类比法，即参照类似矿山的实际资料选取；工程地质条件复杂的矿山，在进行设计的同时，由研究部门通过系统的工程地质调查后，用计算方法确定。

最后，要综合考虑最终堆积角的大小，因为它与尾矿的松散性有关，一般应小于内摩擦角。

排山楼金矿的尾矿干堆坝台阶高度为6m，坡面角为45°左右，马道宽度4m，最终堆积角约为35°。

6.3 干堆尾矿废水的处理在黄金选矿生产工艺中，为提高金的回收率，普遍重视磨矿细度，其尾矿粒度为200目达到75％—95％，既使采取了压滤技术，尾矿中仍含有20％左右的水分。

因此，如果干堆尾矿中含水量过高，通常容易造成堆积坝体的浸润线偏高，随着坝体的堆积越来越高，易出现坝外或坝面渗流、管涌、流土等现象，给坝体稳定性带来不利因素。

同时，采取尾矿压滤干堆技术，在水循环利用的情况下，容易造成重金属离子富集，影响金的浸出效果。

因此，对于干堆尾矿内20％的水量及80％左右的循环水.无论从安全环保角度还是从经济角度出发，仍有必要进行回收利用，尤其是对影响金浸出率的重金属处理是——个不可忽视的问题，也是选矿技术人员应重视及研究解决的一个重要课题。

6.4 对尾矿坝外来水的防治为排除暴雨洪水及雪水的影响，尾矿坝应设置排洪系统。

对于堆坝而言，由于尾矿内大部分的水分已经压滤返回到生产工艺流程中去，因此其排洪系统较为简单易行。

辽宁省排山楼金矿针对防洪采取的措施（见图[）土要有：（1）沿坝坡同山坡的交界线挖截水沟，防止山坡汇流雨水冲刷坝体。

（2）在每层马道的内侧设截水沟，将坝面汇水引到坝坡脚外，以防雨水冲刷坝面。

（3）坝体下游设置集水系统，随时监测水质，必要时返回回水井利用。

6.5 坝面植被坝面植被既能防止洪水冲刷，保护坝面，又能防止尾砂飞扬，美化环境，是一举多得的好措施。

辽宁省排山楼金矿将露天开采初期剥离的山皮土集中堆积在尾矿干堆坝附近，待一台阶形成后，即用积存的山皮土于以覆盖，并种植适应本地生活条件的沙棘，以恢复植被和生态环境，积极预防和治理水上流火，得到了省、市领导的充分肯定和高度评价。

辽宁省排山楼金矿被省水土保持局列为“省级水十保持示范矿山”。

总之，随着人们环保意识的加强，矿山尾矿压滤干堆技术越来越受到人们的重视，但如何应用好该项技术，还有待于有关人士继续研究探讨，以不断完善规范化。

山外有山，楼外有楼，辽宁省排山楼金矿虽然采用了尾矿处理新技术，为建设无排污口的零排放矿山做了一些工作，并取得了一定的成绩，但仍有待于继续完善。

"尾矿分级过滤干堆新技术"开创我国绿色无尾矿山新纪元山东煤机装备集团有限公司针对我国贫铁矿石选矿尾矿传统湿式尾矿库堆存的现状，设计开发的"铁尾矿分级过滤、干式堆存"新技术已在山东某矿业公司成功投入工业生产应用。

经两个多月工业生产实践证明，该技术具有以下显著特点：1、工艺设计先进、流畅，能耗低，维护方便，能充分发挥各过滤机的最高性能。

2、分级浓缩后，70%以上的粗颗粒尾矿直接自流到高效带式过滤机过滤，工艺路径短，不会堵塞管路，产量高，能耗低。

3、分级后的细颗粒尾矿仅占总湿尾矿量的30%以下，彻底解决了传统一般过滤方式浓缩机易压耙的缺点，确保连续生产。

细颗粒尾矿有一定粘性，密度较大，大大改善了专用压滤机的过滤性能，实现了全自动卸饼运行。

4、工艺实现选矿用水全部闭路循环，彻底解决了环境污染问题，节约了宝贵的水资源。

5、整个过滤工艺流程计算机自动监控，自动化水平高。

该新技术成功用于工业化生产使选矿厂彻底甩掉了尾矿库，不仅节省了传统尾矿库的建设费用和常规维护费用，还大大节省占地面积，消除尾矿库的安全隐患。

此外还可以用干尾矿充填地下采空区和地上矿坑，消除采空区的安全隐患，节省安全投入，对地貌恢复进行复垦，保护水土流失，变弊为利。

"铁尾矿分级过滤、干式堆存"新技术为矿山安全治理、采空区治理、生态环境治理和节能减排开辟了一条崭新途径，具有显著的经济效益和社会效益。

迁安市蔡园镇金岭铁矿尾矿干堆系统建成投产2009-09-06据迁安信息港通讯员孟令然了解：蔡园镇金岭铁矿尾矿干堆系统于3月5日建成投入使用。

自2008年5月起，该矿开始尾矿干堆新工艺的研究试验，经过多方考察论证和反复试验，日前正式投入运行。

这是我市首家成功应用该项工艺技术的冶金矿山企业，它的建成投产标志着尾矿干堆工艺正式落户我市。

尾矿干堆工艺是近年来国内逐渐兴起的一项新的尾矿处置新工艺，是指经选矿流程输出的尾矿浆经多级浓缩后，再经压滤机或陶瓷过滤机等高效脱水设备处理，形成含水小、易沉淀固化和利用场地堆存的滤饼，滤饼可以转运至固定地点进行干式堆存。

由于该项技术可有效克服尾矿库地表堆存尾矿存在的安全、环境、占用土地等问题，因此，它与全尾充填采空区技术、尾矿加工建材制品等尾矿整体利用技术已逐渐成为国内大中型矿山尾矿处理和利用的三大主要途径和技术，具有广阔的应用前景。

该矿经过四个月来的运行实践表明，尾矿干式堆存处理工艺的应用，不但产生了具大的经济效益, 更为重要的是，节省了土地资源占用，而且特别有利于企业安全生产和矿区环境保护。

从短期效益来看，该系统的成功应用，一是提高了尾矿库安全性能。

通过采用干堆技术，尾矿含水量仅为8％，堆放易固化，库内不积水，从根本上杜绝了尾矿库因积水和渗透而产生的危及尾矿库的安全和环保问题。

特别是矿尾矿库距刘庄子村仅0.7公里，采用新法处置尾矿后，可彻底消除洪水漫顶和尾矿透水、溃坝对下游刘庄子等村庄可能造成的危害。

二是延长了现役尾矿库使用寿命。

采用新法处理后形成的滤饼，不但可以干式堆存，还可以用于筑坝，现役尾矿库终期库容利用系数可达1.0-1.4，甚至更高，可大幅度地增加尾矿库的库容，延长现役尾矿库的使用寿命。

据测算，尾矿库服务年限可由 3.5年提高到6年。

三是提高了回水利用率。

实施尾矿干堆后，减少了常规尾矿库贮存方式普遍存在的因地表蒸发和地下渗透等因素减少的可利用回水量，选厂回水利用率由80％提高到90%。

四是实现了尾矿资源二次利用。

该工艺首端分离出的占尾矿总量40％的粗砂，可作为建筑用砂，仅粗砂年销售收入可达38.4万元。

产出的尾矿还可用于填充造地，并在建筑材料开发上具有广阔的前景。

从长远的经济和社会效益来看，该系统的成功应用，一是减少了土地资源的占用。

由于尾矿经过干式处理后达到相当高的浓度，可以在不建常规尾矿库的情况下使尾矿安全堆存于峡谷、低洼、平地、缓坡等地形条件，使尾矿处理大为简化，还可大大节省尾矿占地。

据测算，采用干堆技术后，每年可少占用土地6.67亩，可节省征占地（10万元/亩）等费用66.7万元。

二是节省了常规尾矿库的建设运营费用。

按我矿常规尾矿库建设投资和日常处置费用，以及四个月来的新工艺运行情况成本分析，使用常规尾矿库，吨尾矿处理成本为11.065元，采用干堆技术后，吨尾矿处理成本为11.658元（不含尾砂二次利用增值部分），比常规处理方式增加0.59元，年尾矿处理成本仅增加9.44万元。

尽管每年尾矿处置系统日常运营费用增加50.016万元，但每年的尾矿库建设及运营总体费用下降48.68万元。