尾矿干堆处理技术

第9卷 第5期

2011年10月

Mining Engineering

矿 业 工 程

55

#安全与环保#

尾矿干堆处理技术

李远飞

(沈阳有色冶金设计研究院, 辽宁沈阳110003)

摘要:尾矿干堆技术借鉴精矿沉降浓缩、过滤脱水的技术, 将尾矿砂的含水率降到20%以下, 实现干式堆存, 可改变过去选厂输出的尾矿浆直接排入尾矿库, 形成库内大量积水、尾矿泥浆状的堆存方式, 能有效解决传统尾矿库存在的安全隐患、环境破坏、占用土地等问题, 同时提高回水利用率, 实现尾矿资源再利用。

关键词:尾矿; 干堆; 环境保护; 资源再利用

中图分类号:T 92614+1 文献标识码:A 文章编号:1671-8550(2011) 05-0055-02

0 引言

在当前的技术经济条件下, 尾矿已不宜再进一步分选。但随着生产科学技术的发展, 有用目标组分还可能有进一步回收利用的价值。尾矿并不是完全无用的废料, 往往含有可作其他用途的组分, 可以综合利用。实现无废料排放, 是矿产资源得到充分利用和保护生态环境的需要。

目前, 国内的绝大多数尾矿还是采用湿式排放, 尾矿库储存尾矿, 这种传统工艺对环境和安全有一定的危害性。而尾矿干式排放在国内外都是新型排放方式, 因其可以减少对环境的污染、增加尾矿库安全性等特点, 使其成为今后尾矿排放的发展方向。在此前提下, 对延边新华龙矿业有限公司采用尾矿干排干堆技术、建设无排污口的尾矿浆零排放、保护生态环境等方面做了进一步的研究和设计工作。

益, 减轻职工劳动强度;

) ) ) 干排干堆可节省大量的山地、林地甚至耕地, 为国家节省大量的土地资源;

) ) ) 干排的尾矿既可围堰造田, 又可回填塌陷区和对露天采坑进行平整造田, 实现消除地质隐患、开发资源、保护环境, 既可种田又可植树造林, 保护水土流失, 变废为利;

) ) ) 干堆干排有利于二次资源的开发与利用, 可以制作建筑材料, 如砖、预制件等, 变废为宝。

2 研究内容及关键技术

211 研究内容

选矿厂产生的尾矿浆, 经浓缩机浓缩, 再经渣浆泵送入压滤车间搅拌槽, 经压滤渣浆泵喂料、压滤机压滤, 充分挤压后形成片状的尾渣饼, 重量浓度达到80%以上, 含水量仅约20%。尾矿滤饼经带式运输机运输, 将其分层堆存在尾矿干堆场中。

压滤的出水进入沉淀池, 沉淀池上部清水溢流进入清水池, 清水池中的清水由水泵加压供选厂生产用。沉淀池底流细粒尾矿浆经液下渣浆泵压力输送至搅拌槽, 再次进入压滤流程, 见图1。

1 项目研究的意义

) ) ) 解决了安全性问题。由筑坝式排放改为堆土场排放, 库内无存水, 避免了溃坝、漫坝、垮坝事故的发生;

) ) ) 节省了尾矿库的地址勘探、安全评价、库区设计、库区建设及日常安全管理所需的人、财、物等大量费用, 从而节省了投资, 缩短了建设周期, 降低了企业生产成本, 有利于提高企业经济效

收稿日期:2011-04-10

作者简介:李远飞(1971-) , 女(汉族) , 辽宁鞍山人, 沈阳有色

冶金设计研究院, 机械工程师。

图1 工艺流程简图

56

矿 业 工 程

第9卷 第5期

经该工艺处理后, 实现尾矿干堆, 无尾矿浆外排, 全部回水可利用。212 技术关键和创新点

该项目的技术关键是对尾矿浆进行压滤, 把压滤产生的尾矿滤饼中的水分降低, 实现尾矿的干式输送和堆存, 使尾矿堆存场无水分存积, 保证尾矿堆存场的安全可靠性。

该项目的创新点是改变传统的尾矿湿式排放, 建设液-固两项共存于尾矿库的尾矿存放方式, 利用压滤工艺将尾矿浆进行压滤实现液-固分离。

压滤机是一种间歇性的加压过滤设备, 用于各种悬浮液的固-液分离。它是依靠压紧装置将滤板压紧, 再将悬浮液用泵压入滤室, 通过滤布来达到将固体颗粒和液体物料分离的目的, 技术先进、设备工作性能稳定、操作方便及运行可靠。研究项目中选用高效节能快开板框式压滤机进行尾矿脱水, 固体尾矿滤饼经带式运输机运输在干堆场堆存, 液体水回用。

本项目中所采用的尾矿压滤干堆技术不仅可给企业带来了巨大的经济效益, 而且也有着非常显著的安全效益和社会效益。213 尾砂干堆场21311 所需容量

根据尾矿量W 、尾砂堆积干容重C g 、堆场利用系数G s , 设计年限N 计算所需库容:

V Z =

d s

21312 尾矿干堆场构筑物

) ) ) 拦砂坝。由于尾矿干堆工艺使尾砂含水率约为20%, 日常生产过程中堆场不会形成自由水面, 无需设回水构筑物, 但需设渗滤水收集系统。当遭遇设计洪水时, 依靠场外截洪沟和溢洪道共同排泄洪水。洪峰流量:

p B

-D L F Q p =

C () mJ 3

式中 Q p ) ) ) 设计频率的洪峰流量, m 3/s; S p ) ) ) 设计频率的暴雨等级, mm/h; F ) ) ) 坝址以上的汇水面积, km ; L ) ) ) 产流历时内流域的均入渗率, mm/h; m ) ) ) 汇流参数; J ) ) ) 主河槽平均坡降; A 、B 、C 、D ) ) ) 最大洪峰流量计算系数。

洪水总量:tp 2

式中 W tp ) ) ) 历时为t, 频率为设计频率的洪水

t ) ) ) 与历时t 相应的径流量系数; 总量, m ; A

3

F ) ) ) 汇水面积; H tp ) ) ) 历时为t, 频率为设计频率的降雨量, mm 。

) ) ) 截洪沟。由于尾砂干堆, 平时库内没有自由水存在, 截洪沟的主要作用就是当遭遇设计洪水时, 为防止整个汇水面积的洪水全部进入场内, 使尾砂饱和, 并阻止侧向渗流进入场底, 在场外一定标高处开挖截洪沟, 将此标高以上洪水直接排除场外。截洪沟流量:

v =

R n

A R Q =i

n

式中 R ) ) ) 水力半径, m; n ) ) ) 糙率; A ) ) ) 过水断面面积; i ) ) ) 底坡。

) ) ) 溢洪道。溢洪道是事故泄洪设施, 当遭遇到特大超设计洪水或截洪沟淤堵时, 保证场区安全度汛。

) ) ) 渗滤水收集系统。在干堆场底设若干个渗滤水收集盲沟, 位于库底防渗层以上, 并在坝外设渗滤水集水池, 回收盲沟中的渗滤水, 然后泵送回选厂。尾砂堆积体每级台阶设网状排渗带, 将渗透水排出库外。

) ) ) 水质监测井。在尾砂干堆场下游设地下水质监测井, 上游设水质对比井, 随时掌握地下水质变化, 发现问题及时处理。

另外要注意的是, 应在尾矿干堆坝坝面上覆土植草护坡, 加强个体防护, 可有效预防尾砂干堆场扬尘, 减少对人体和环境的伤害。214 项目成果

该项目建成后, 日处理量可达5000t, 实现尾矿干堆, 废水回收率达到85%以上, 处于国内先进技术水平。

3 结语

随着人们环保意识的加强, 矿山尾矿压滤干堆技术备受关注, 延边新华龙矿业有限公司采用尾矿干排、干堆新技术, 为建设无排污口的尾矿浆零排放做出了一定贡献。但如何应用好该项技术, 还有待于继续研究探讨, 学习国内外先进的新技术, 以

第9卷 第5期

2011年10月

Mining Engineering

矿 业 工 程

57

#计算机应用#

多源遥感数据在矿山三维建模中的应用

宋会传

1, 2

(11河南省地质矿产勘查开发局; 21河南省地质勘查信息化研究中心, 河南郑州450006)

摘要:分析了多源遥感数据在矿山三维建模中的应用特点, 提出了矿山三维建模的方法, 为实现矿山智能化管理提供了技术参考。

关键词:矿山; 多源遥感; 建模; 集成

中图分类号:T P 387 文献标识码:B 文章编号:1671-8550(2011) 05-0057-02

0 引言

随着矿山资源的有效开采利用, 矿山资源逐年减少。科学管理与集约利用已成为现代矿山可持续发展的主要工作。数字矿山建设早已成为现代矿山信息化管理的主要举措, 是实现矿山可持续发展的重点技术支撑点。随着实时矿山测量、GPS 实时导航与遥控、GIS 管理与辅助决策的应用, 国内外一些大型露天矿山可在办公室生成矿床模型及矿山采掘计划, 并与采场设备相联系, 形成动态管理与遥控指挥系统。可使专家系统、神经网络、模糊逻辑、人工智能等技术在智能矿山地质勘探调查与测量、智能矿山设计、智能矿山开采、计划与控制、矿山灾害遥感预报等研究领域得以应用。

收稿日期:2011-03-25

作者简介:宋会传(1965-) , 男(汉族) , 河南宁陵人, 河南省地质矿产勘查开发局测绘队, 高级工程师, 主要从事地质测绘工作。

智能矿山概念的提出就是现代矿山信息化管理的需求产物, 而其建设的关键技术便是矿山的数字表达, 即数字矿山的建设。实现数字矿山的关键技术是矿山的数字化, 也称为矿山的三维建模。只有实现了矿山实景的数字可视化, 才能将矿山的每一个/兴趣要素0装进管理者的电脑里, 实现矿山的动态管理。

1 多源遥感数据在矿山建模中的应用特点

空间现象的三维表达是新一代地理空间框架数据的主要内容, 而矿山逼真的三维表现乃是数字矿山建设的关键, 否则就很难实现矿山的智能化监管。

数字建模技术是指利用遥感影像、高程模型及虚拟现实等技术实现目标的模型数字表达。严格的讲, 三维矿山建模已经称不上是新技术, 但是随着新的技术发展, 数字建模技术也需要相应地更新与

Technology of dried tailings stockpiling

LI Yuan -fei

(Sheny ang N on-ferr ous M et allur gica l Desig n &Resea rch Instit ute, Sheny ang 110003, China)

Abstract:T aking concentr ate t reatment technolo gy for r efer ence, the tailings are settled, thickened, filter ed or

dew atered t o achieve a moistur e co ntent less than 20%.T he stockpiling o f such tailings can fully change the situation in the past:tailing s slur ry is discha rged directly int o reservo ir , a lo t o f w ater is accumulated in the reserv oir , and tailing s ar e o f muddy for m. In the past there are pro blems such as pot ential dang er, enviro nment damage, and occupatio n of a lot of land. Besides, the stockpiling of dried tailings can increase the w ater r eco ver y r ate and pr ov ide oppo rtunity of w aste r e-use in the futur e.

Key words:tailings; stockpiling of dr ied tailing s; enviro nmental pr otection; r eco very of r eso ur ce