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攻克礦山尾礦處理“老大難”,看旋流器、脫水篩、濃密機在尾礦干排中的應用

      礦山尾礦一直都是難處理的問題之一,它和建筑垃圾的污染問題并列為幾大污染難題。我國尾礦排放量大,礦山企業每年產生的尾礦約有10億t,目前堆存的尾礦已高達80.51億t,而綜合利用率僅為8%左右。尾礦干排技術是近年來國內外逐漸興起的新的尾礦處理技術,可大幅度減少尾礦輸送量,提高尾礦的回水利用率,具有廣闊的應用前景和經濟社會效益。

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全尾濃縮-壓濾(過濾)工藝

      在尾礦干排技術興起初期,全尾濃縮-壓濾(過濾)是主流工藝,雖然該工藝與傳統尾礦庫儲存相比具有明顯的優勢,但在應用的過程中也發現了大量的問題,包括一次性投資高、運營成本高和占地面積大等。

為了解決這些問題,有關研究機構立足于尾礦處理方向,以高效實現尾礦的完全干排為目標,開發了尾礦分級脫水-濃縮干排工藝。

1、尾礦分級脫水-濃縮干排工藝

      尾礦分級脫水-濃縮干排工藝系統主要由旋流器、脫水篩、無耙高效濃密機以及礦漿輸送裝置等構成,工藝流程如圖1所示。

      選礦廠尾礦漿由廠區泵送至尾礦干排系統泵池,然后用給料泵輸送至旋流器,旋流器分級后底流排入脫水篩,篩上物作為粗粒尾礦堆存,篩下物返回泵池,形成閉路;旋流器溢流自流入無耙高效濃密機,由濃密機排出的高濃度尾礦,可根據現場需要直接加工建材或通過壓濾進一步脫水干堆;澄清水經泵送返回選礦廠回水水池。

2、關鍵工藝設備

1)多段變錐旋流器

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      多段變錐旋流器與常規旋流器不同之處在于:它采用多段變錐結構,第1段錐體角度較大,使旋流器內流體的切向速度達到最大,增大離心力場;第2段錐體較小,錐段長度較大,使被處理礦漿在此有足夠的時間和空間進行充分交換;第3段錐體帶有較大的錐體角度和直段結構。同時,采用漸開線型進料方式,可增加處理量,減小磨損。

      高效旋流器底流濃度高、產率大、分級粒度細、分級效率高,較常規旋流器其分離粒度D50可細20%~30%。

2)無耙高效濃密機

      無耙高效濃密機是山東科技大學的專利技術。設備主要由給料裝置、沉降錐、防堵錐和底流排放裝置組成。它具有獨特的自稀釋給料裝置,有利于加快沉降速度;在過渡區布置有沉降錐,可增加沉降面積,提高濃縮效率;在壓縮區布置有防堵錐,安裝于排料口的正上方,緩解排料口上方物料的壓力,防止排料口堵塞;底流排放裝置由圓柱形排料井和排料泵組成,為了防止堵塞,在排料井內安裝機械防堵裝置。

尾礦脫水篩

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      該設備與傳統濃縮設備的區別在于:無耙架裝置、高徑比大,具有結構簡單、占地面積小、濃縮效率高以及維護量小等特點,尤其對于細粒及微細粒尾礦的濃縮具有顯著的優勢。

3、工藝優勢

      分級脫水-濃縮干排工藝除具有一般干排工藝的優勢之外,還具有以下突出的特點:

      (1)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;

      (2)通過無耙高效濃縮機的引入,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。

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