选矿讲稿(10)-尾矿处理

第十章尾矿处理一、概述1.尾矿定义：尾矿是矿山采出来的矿石经选矿厂选出有用的物质以后，剩下的像沙一样的“废渣”，也就是矿石经选别出精矿后剩余的固体废料，一般是由选矿厂排放的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体废料。2.尾矿处理意义：（1）含有目前技术或经济条件无法回收的有用成分。（2）避免随意排放，淹没农田，淤塞河道，形成安全隐患，破坏生态环境。（3）尾矿及尾矿水含有大量金属及其它化学成分，随意排放会造成严重的环境污染，破会农业生产，污染生活饮用水，造成地方病。3.尾矿处理的方法：（1）做好资源综合利用，尾矿再选；（2）充填采空区；（3）作为建筑材料(水泥、制砖等)；（4）修筑公路，海岸造田等；（5）土地复垦，在尾矿堆积场上覆土造田。二、尾矿设施：为尾矿处理所建造的全部设施系统主要尾矿设施包括：尾矿输送系统、尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统、尾矿水净化系统，随着生产的延续和尾矿坝的加高增加了排渗系统、观测系统、坝面排水系统。图尾矿设施示意图1-选矿厂；2-尾矿运输管；3-尾矿沉淀池；4-初期坝；5-尾矿堆积坝；6-进水头部设施；7-排矿管；8-排水井；9-水泵房；10-回水管路；11-回水池；12-中间砂泵站；13-事故沉淀池（一）尾矿沉淀池（尾砂库）尾矿堆积储存的主要方法是尾矿坝，利用山谷在谷口垒坝堵口，然后往里存放尾矿砂即可。尾矿库选择注意的问题：（1）少占耕地，少拆迁民居；（2）距离选矿厂要近，尽可能自流输送；（3）有足够的库容和使用年限；（4）汇雨面积小；（5）坝址地质条件好；（6）处于厂区下游，不污染水源；（7）附近要有足够的筑坝材料（8）节省基建投资和经营费用。1、河谷型（山谷型）尾矿库山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小；后期尾矿堆积坝相对较易管理和维护，当堆积坝较高时，可获得较大的库容；汇水面积较大，排水设施工程量大。我国大中型尾矿库大多属于这种类型的尾矿库。2、河滩型（傍山型）尾矿库傍山型尾矿库是在山脚下依山坡阶地两面或三面所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长，初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；故库容较小；汇水面积虽小，调洪能力较小，排洪设施的进水构筑物较大；维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区的尾矿库大多属于这种类型。3、平地形尾矿库平地形尾矿库是在平地四面筑坝围成的尾矿库。特点是初期坝和后期尾矿坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于四周堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，堆积坝高度受限；汇水面积小，排水构筑物相对较小。国内平原或沙漠地区多采用这类尾矿库，例如金川、包钢和山东一些金矿的尾矿库。4、截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝为此的尾矿库页数此类。特点是不占农田，库区汇水面积不太大，但库外上有汇水面积通常很大，库区内和库区上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。维护管理较复杂，国内很少采用。（二）尾矿沉淀池初期坝尾矿坝通常包括初期坝和尾矿堆积坝两部分。尾矿坝的作用是使尾矿沉淀池形成一定容积，便于尾矿矿浆堆存其内。1、尾矿初期坝（1）初期坝的形式及特点①根据其透水性可分为不透水初期坝和透水初期坝两种。不透水初期坝：用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透水性，不利于库内沉积尾矿的排水固结。这种坝型适用于不用尾矿筑坝或因环保要求不允许向下游排放尾矿水的尾矿库。透水初期坝：用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内尾矿的透水性，可加快库内沉积尾矿的排水固结，因而有利于提高坝体的稳定性。是初期坝理想的坝型。（2）初期坝的构造主要有坝顶、坝坡、马道、排渗设施、反滤层等。2、尾矿后期坝选矿厂投产后，随着尾矿的不断排入，在初期坝坝顶以上用尾矿逐层加高筑成的小坝体，称为子坝。子坝用以形成新的库容，并在其上敷设放矿主管和放矿支管，以便继续向库内排放尾矿。子坝连同子坝坝浅的尾矿沉积体统称为后期坝（也称尾矿堆积坝）。（1）后期坝的类型（根据筑坝方式分为三种）上游式尾矿坝：是采用上游法筑坝工艺向初期坝上游方向堆积尾矿加高坝体的一种坝型。下游式尾矿坝：是采用下游法筑坝工艺向初期坝下游方向用旋流器沉沙堆积（冲积）尾矿加高坝体二称的一种坝型。中线式尾矿坝：是采用中线法筑坝工艺在初期坝坝轴位置上用水力旋流器沉沙堆积（冲积）尾矿加高坝体而成的一种坝型。（2）后期坝的构造：主要有坝顶、坝坡、马道、护坡、截水沟与排水沟、排水层等。三、尾矿的输送与排放（一）尾矿输送1、干式选矿厂尾矿输送：一般采用箕斗或矿车、皮带输送机、架空索道或铁道列车。2、湿式选矿厂尾矿输送：水力输送。（1）自流输送：利用地形高差，使选矿厂的尾矿矿浆沿管道或溜槽自流到尾矿库。自流输送时，管道或溜槽的坡度应保证矿浆内的固体颗粒不沉积下来。简单，不需动力。（2）压力输送：借助砂泵用压力强迫扬送矿浆。由于砂泵扬程的限制，往往需要设中间砂泵站和压力管道进行分段扬送，比较复杂。在不能自流输送时，只能用这种方式。（3）联合输送：即自流输送与压力输送相结合的方式。某段若有高差利用，可采取自流输送；某段不能自流，则采用砂泵扬送。尾矿输送系统一般应有备用线路。特别是压力输送时应进行定期检修。为应付意外事故，应该在某些地段设事故沉淀池。（二）尾矿排放1、尾矿排放的管件主要指放矿主管、放矿支管、调节阀门、三通连接管、铠装胶管和水力旋流器。2、尾矿排放方式放矿方式放矿位置特点适用条件多管分散放矿坝顶滩面上尾矿沉积较有规律，坝前尾矿较粗，向库内水边逐渐变细上游法堆坝周边难于形成长的滩面，尾矿堆积夹层多岩溶地区尾矿库独管集中放矿任意位置只在入矿口附近一带形成滩面粗颗粒，分布较分散一次筑坝及事故放矿冰下难形成滩面高寒地区冬季放矿旋流器放矿上游法堆坝坝前尾矿较粗，滩面尾矿细上升速度慢的细尾矿堆坝中下游堆坝坝体部分尾矿均匀中、下游法堆坝3、尾矿输送与排放设施（1）尾矿浓缩设施：机械浓缩池、倾斜（斜管）浓缩池和平流式沉淀池。（2）尾矿压力输送①尾矿输送管线布置原则：尽量不占或少占农田；避免通过市区和居民区；缩短压力管线；避免通过不良地质地段、矿区崩落和洪水淹没区；便于施工和维护。②尾矿输送管的敷设方式：明设、暗设、埋设。③砂泵站的形式：地面式和地下式。④砂泵站的连接方式：多级泵站串联输送（包括直接串联和间接串联）。（3）尾矿自流输送：溜槽自流输送和管道自流输送。四、尾矿水的净化与回水再用（一）尾矿水的净化方法取决于有害物质的成分、数量，排入水系的类别，以及对回水水质的要求。分为三类：1、自然沉淀：利用尾矿库将尾矿液中的尾矿颗粒沉淀除去。2、物理化学净化：利用吸附材料将某种有害物质吸附除去。如尾矿水中含有铜、铅、镍等金属离子时，常用吸附净化。常用的吸附剂有白云石、焙烧白云石、活性炭、石灰等。净化前，需要将吸附剂粉碎到一定的粒度，然后与尾矿水充分混合、反应。铅锌矿石粉末有吸附有机药剂的特性，因此常用来消除黄药、黑药、松节油、油酸等有机药剂。3、化学净化：加入适量的化学药剂，促使有害物质转化为无害物质。如尾矿水中含有单氰或复氰化合物时，一般常用漂白粉、硫酸亚铁和石灰作净化剂进行化学净化。也可以采用铅锌矿石和活性炭作为吸附剂，进行吸附净化。常用尾矿水净化方法归纳如下：净化方法适用范围石灰清除铜、镍离子未焙烧的白云石清除铅离子焙烧的白云石清除铜、铅离子铅锌矿石粉末清除有机的浮选药剂清除氰化物漂白粉清除氰化物硫酸亚铁清除氰化物活性炭吸附重金属离子吸附氰化物（二）回水再用提高废水循环利用比例，实现闭路循环；节约用水；减少动力消耗；减少环境污染。1、浓缩池回水：回水率达40%-70%。一是减少了供水负担，二是提高了尾矿浓度而使尾矿液流量减小，降低尾矿输送费用。2、尾矿库回水：将尾矿排入尾矿库后，尾矿液中所含水分一部分留在沉积尾矿的空隙中，一部分经坝体池底等渗透到池外，另一部分在池面蒸发。尾矿沉淀池回水就是把余留的这一部分澄清水回收，供选矿厂使用。尾矿库回水率一般为50%。尾矿库回水优点是：回水的水质较好，有一部分雨水径流在尾矿库内调节，因此回水量有时会增多。缺点是回水管路长，动力消耗大。3、尾矿库排水系统：排水管、隧洞、溢洪道和山坡截洪沟等。[复习思考题]1、什么是尾矿？尾矿为什么要处理？2、尾矿设施包括哪些？3、尾矿库有哪些类型？4、简述尾矿坝的形式及特点。5、说明尾矿输送的形式。尾矿输送和排放的设施有哪些？6、什么是渗流？它的危害有哪些？7、尾矿库观测的内容有哪些？8、尾矿水的净化方法有哪些？