尾矿库尾砂综合利用生产实践（精选7篇）
篇1：尾矿库尾砂综合利用生产实践
尾矿库尾砂综合利用生产实践
摘要：以铜陵集团公司下属矿山尾矿库为例,分析了库存尾砂综合利用的`主要途径,认为尾矿库内尾砂再利用具有良好的经济效益、社会效益和环境效益.作 者：张保存 Zhang Baocun 作者单位：铜陵有色金属集团控股有限公司,安徽,铜陵,244000 期 刊：中国矿山工程 Journal：CHINA MINE ENGINEERING 年，卷(期)：, 39(1) 分类号：X75 关键词：尾砂 二次资源 综合利用 途径
篇2：马钢桃冲矿尾矿综合利用生产实践
马钢桃冲矿业公司自投产以来,其选矿厂尾矿都被作为废料输往尾矿库。近年来,尾矿库的服务年限已不能满足矿山后续生产的需要,急需建造一座投资超过5千万元的新尾矿库,另外,尾矿输送能耗大,生产成本高。因此对尾矿进行综合利用迫在眉睫,这不但符合国家有关“循环经济”的国策,还可以不用建造新的尾矿库,节约巨额的尾矿库建设和尾矿输送费用。
随着尾矿综合利用的深入研究,铁尾矿用作水泥添加成分的技术条件逐渐成熟[1],马钢桃冲矿不但拥有自己的水泥厂,而且周边有众多的水泥厂,尤其是海螺集团在荻港的生产线每年就需要20万t铁尾矿。因此,桃冲矿尾矿综合利用市场前景光明。
1 问题的提出
1.1 马钢桃冲矿业公司简介
马钢桃冲矿位于安徽省繁昌县境内,东距芜湖市45km,西北至长江自备专用码头8km,西南距铜陵市50km,沪铜铁路经繁昌县与矿区公路相连,东西走向的省级公路贯穿矿区,水陆交通和运输极为便利。该矿选矿处理的矿石以方解石型铁矿石、矽卡岩型铁矿石及混合型铁矿石为主。矿石中的铁矿物主要以镜铁矿、穆磁铁矿为主,其次为磁铁矿、假象赤铁矿和褐铁矿;非金属矿物主要有方解石、石榴子石和石英等,其矿物组成见表1。
选矿厂选别工艺流程为一段闭路磨矿,弱磁粗选,弱磁尾矿进行两段中磁扫选工艺。尾矿直接输送至尾矿库。生产流程见图1。选矿生产得到的尾矿主要以方解石、石榴子石和赤铁矿为主,其次是石英、蛋白石、铁白云石、绿泥石和少量磁铁矿等。
1.2 尾矿利用中存在的问题
由于马钢公司要求桃冲选厂的铁精矿品位达到54%,在较粗的磨矿粒度下就能满足此品位要求,因此,选矿磨矿粒度较粗,-0.074mm粒级含量为36%左右。这样就导致尾矿粒级较宽(尾矿粒度筛析结果见表2),影响脱水效果。无法使用同一种脱水设备对宽粒级尾矿进行脱水,尾矿水分含量高,无法达到客户要求。
2 解决措施
为了解决这一问题,2005～2009年桃冲矿对尾矿系统进行技术改造,采用尾矿分级脱水的工艺流程,取得了很好的效果。
2.1 粗粒尾矿脱水
粗粒尾矿脱水主要利用重力分级[2]的方法进行脱水。首先新建一个沉淀池,用两台串联的螺旋分级机将尾矿中的粗粒分离出来。对分离出的粗粒尾矿用行车抓斗抓入沉淀池中,利用重力分级方法,脱去粗粒级中的水分。经过重力脱水后,粗砂基本达到了客户对水分的要求。
经过螺旋分级机分离后,有效的避免其粗粒尾矿直接进入尾矿过滤系统,使过滤尾矿中-0.074mm粒级含量由48%提高到了80%左右,彻底解决了粗粒尾矿对细粒级脱水效果的影响,满足了脱水设备的给料粒度要求。
2.2 细粒尾矿脱水
采用一台BST-42m2陶瓷过滤机作为细粒尾矿脱水设备。陶瓷过滤机是高效节能的真空抽滤设备,在国内,它正日益广泛地应用于选矿精矿脱水过程中,但用于尾矿脱水国内鲜有报道。陶瓷过滤机与传统的真空圆盘式过滤机相比,具有真空度高、过滤效率高、生产能力大、节能效果显著等特点[3]。但是在技改初期,由于尾矿经过螺旋分级机分级后,尾矿固体浓度大幅度降低为5%～10%。过滤效果不理想,且设备的处理能力较低。经过多次试验表明,BST-42m2陶瓷过滤机达到较佳过滤效果时的给料固体浓度应超过50%。为此我们通过对尾矿输送砂泵和管道重新计算选型,在浓缩池底应用高浓度输送泵和分步浓缩技术提高矿浆固体浓度。经改造后,浓缩池底流的固体浓度达到了60%左右,满足了细粒脱水设备的给料浓度要求。
细粒尾矿处理工艺正式投入生产运行后,生产考查分析结果表明(见表3),其矿浆浓度和尾矿粒度均满足了过滤机的生产需要,过滤效果理想。
2.3 尾矿泥脱水
由于陶瓷过滤机对黏性物料吸附性能差,自2005年细粒脱水系统投产以来,每年产生20000t的细泥需输送到尾矿坝中。大量细泥输送到尾矿坝中,会对尾矿坝的稳定性产生负面影响。于是,考虑对全部尾矿细泥单独进行过滤脱水,作为水泥生产原料,实现无尾矿选矿。2009年4月,矿业公司与景津压滤机公司合作,采用新型快开式隔膜压滤机对尾矿泥脱水进行半工业试验,取得了良好效果。
2009年8月,在半工业试验的基础上,选用一台KM300/1600-U快开式全自动隔膜压滤机作为尾矿泥脱水设备。经过生产实践,滤饼水分基本满足客户要求。生产结果见表4。
2.4 技改后工艺流程图
技改后工艺流程见图2。
3 经济效益
选厂每年产生尾矿22万t,每吨销售利润12元,每年尾矿销售利润为264万元。节省尾矿库子坝堆筑及尾矿输送设备维护费用66万元/年;尾矿水的循环利用,节省水费26万元;每年合计降低生产成本92万元。
4 结 论
桃冲矿业公司经技术改造,对尾矿先进行分级,粗粒尾矿采用螺旋分级机进行重力脱水,浓密斗沉砂用陶瓷过滤机过滤脱水,矿泥采用快开式全自动隔膜压滤机进行过滤脱水,脱水产品可用作生产水泥的原材料。该工艺不仅有利于矿业公司的生产经营和可持续发展,同时使选矿厂的无尾选矿工艺得以实现。
参考文献
[1]赵瑞敏.我国铁尾矿综合利用[J].金属矿山,2009,(7):158-163.
[2]侬燕灵.脱水流程及设备对精矿质量的影响[J].有色金属设计2,003,30(1):26-29.
篇3：尾矿库尾砂综合利用生产实践
为了从根本上消除尾矿安全隐患，解决尾矿环境污染问题，同时又能变尾矿为二次资源，实现经济社会和生态效益的多赢。从2008年开始，商洛市委、市政府审时度势，站在政治高度，科学地作出了《关于大力发展循环经济的决定》，按照循环经济理念，大力发展现代材料及其配套的尾矿资源综合利用产业，不断延伸产业链条，实施工业废弃物资源综合利用，提出了创建国家尾矿资源综合利用示范基地和国家循环经济示范城市的目标，探索出了“一核心二支撑三联动”的商洛尾矿资源综合利用产业发展模式，被专家们誉为“商洛模式”。
“一核心”即以创建国家示范基地，带动尾矿资源综合利用产业发展为核心。商洛市委、市政府坚持规划先行，及时编制了《商洛市现代材料工业基地建设规划》、《商丹循环工业经济园区产业项目建设规划》和《商洛市尾矿综合利用示范基地建设规划》，获省发改委批复实施，商丹循环工业园区被批准为省级工业园区。坚持项目带动战略，在全省率先实施把尾矿资源综合利用作为矿山采选项目核准的前置条件，实行“三同时”制度，即尾矿资源综合利用项目与矿山主体采选项目同时设计、同时建设、同时投入生产。把尾矿资源综合利用项目纳入重大项目考核范围，推动了尾矿资源综合利用产业化发展。截至2011年底，全市已建成以商洛炼锌厂电锌废渣回收有价元素、丹凤皇台矿业公司铜尾矿回收有价元素、商南华瑞公司尾矿微晶玻璃、商洛尧柏秀山尾矿水泥、柞水宝丰尾矿新型墙体材料等为代表的30多个项目，年可利用尾矿、废渣近600万吨，尾矿资源综合利用产业化发展格局初步形成。
“二支撑”即以技术和政策扶持为支撑，推动产业发展。成立了陕西现代材料研究院商洛分院、中国尾矿技术商洛研发中心、陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，市尾矿资源综合利用中心加入了国家尾矿技术战略创新联盟，形成较为完整的尾矿资源综合利用研发体系。市政府出台了《关于扶持发展尾矿资源综合利用产业的意见》，确定了商洛发展尾矿资源综合利用产业的指导思想、基本原则和发展目标，出台了相关配套扶持措施，是我国第一个地市级政府出台的专门针对发展尾矿资源综合利用产业的扶持意见。
“三联动”即组织保障、示范带动、协会搭桥，助力产业发展。市政府成立了尾矿资源综合利用工作领导小组，设立了市县区尾矿资源综合利用中心，成为全国第一个设立专门从事尾矿资源综合利用工作行政机构的市区。在全省率先开展循环经济和尾矿资源综合利用企业认证，开展创建循环经济示范园区、尾矿资源综合利用示范企业活动。成立了商洛市资源（尾矿）综合利用协会，成为企业、政府联系的桥梁。创建了商洛市尾矿资源综合利用网站，成功举办了商洛市现代材料及尾矿资源综合利用示范基地建设新闻发布会，制作了《不负青山绿水》——打造国家尾矿资源综合利用示范基地专题片，全方位、广角度的宣传，推动了商洛尾矿资源综合利用产业的健康有序发展。到2020年，《商洛市尾矿综合利用示范基地建设规划》中的6大类46个项目全部建成后，年可消化各种尾矿1328万吨，实现销售收入113亿元，利税45亿元。商洛尾矿资源综合利用示范基地必将成为引领全国资源综合利用，发展循环经济的一面旗帜。
作者单位：刘福明，商洛市发改委副主任；王 颖，商洛市尾矿利用中心副主任；关旭东，商洛市发改委科长
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商洛尾矿资源综合利用居全国前列
近年来，陕西锌业商洛炼锌厂投入3亿多元用于主产品冶炼后的工业废渣提取处理，循环提取出电铅、高纯氧化锌、硫酸铜等15种产品，产值由1亿元增加到20亿元。在商洛，过去堆积如山、既污染环境又经常制造灾难的尾矿废渣，如今已成为微晶玻璃、尾矿陶瓷、尾矿水泥等新型材料的主要原料，尾矿资源综合利用产业破解了“变废为宝”的难题。
从2009年6月开始，商洛市着手与中国地质科学院尾矿利用技术中心共同研究编制《商洛市尾矿综合利用示范基地建设规划》，提出了将商洛打造成全国重要的现代材料工业基地和国家尾矿资源综合利用示范基地的目标。
经过两年多的艰苦工作，商洛市尾矿资源综合利用产业在政策保障、技术研发等体系建设上取得了显著成效，创造了多项全国和全省第一：商洛在全国地级市中第一个针对尾矿资源综合利用编制了专项规划并获得批准实施;商洛市政府成立了尾矿资源综合利用领导小组，设立了县级建制的市尾矿资源综合利用中心和科级建制的县区尾矿资源综合利用中心，并加入了中国资源综合利用协会和国家尾矿技术战略创新联盟，是全国第一个设立专门从事尾矿资源综合利用工作行政机构的市区;成立了陕西现代材料研究院商洛分院、中国尾矿技术商洛研发中心、陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，是全国第一个形成较为完整的尾矿资源综合利用研发体系的市区;市政府出台了《关于扶持发展尾矿资源综合利用产业的意见》，从专项资金、政策等方面扶持尾矿资源综合利用产业，这在全国地市级政府中还是第一家，也是全省第一个开展循环经济和尾矿资源综合利用企业认证的市区。
到2011年底，商洛市已建成30多个尾矿资源综合利用产业项目，年可利用尾矿、废渣近600万吨，尾矿资源综合利用产业化发展格局初步形成。
篇4：尾矿库尾砂综合利用生产实践
1 原矿性质
广西华锡集团股份有限公司再生资源分公司选厂处理的原料是尾砂矿,属锡石—多金属硫化矿,主要金属矿物有黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿、锡石、脆硫锑铅矿,还有白铅矿、铅矾、菱锌矿、异极矿等。脉石矿物有石英、方解石、矽质页岩、灰岩、风化灰岩、菱铁矿等。
原矿多元素分析见表1,矿物组成见表2,原矿筛分分析结果见表3。
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注:锡、铅、锌物相中氧化锡占92.94%,硫化铅占65.52%,硫化锌占83.02%。
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该尾砂矿含有价金属品位低,矿物表面有不同程度的氧化,主要有价金属集中在细粒级或微细粒级,含泥高、有残留药剂,属难选锡石—多金属硫化矿矿石。
2 矿石金属嵌布特征
2.1 锡石
米黄色或深棕色,多为自形晶,呈柱状晶体,少量它形晶,多呈集合体(粗粒级)。常于围岩岩屑上残留或与石英呈连生体,亦有与铁闪锌矿共生或与毒砂、黄铁矿、铁闪锌矿连生在一起。与铁闪锌矿共生者,多分布在铁闪锌矿与围岩接触处,说明其早于铁闪锌矿析出。
2.2 铁闪锌矿
黑色它形晶体,较新鲜,各粒级都有出现,只是含量不同。粗粒级的以连生体为主,多数与黄铁矿、脆硫锑铅矿连生,或与磁黄铁矿共生,隐约可见二者呈细条带状互生。亦有与石英共生者,少数与毒砂呈连生体,还可见分离较好的单体,甚至能见其中乳浊状黄铜矿包裹体。
2.3 脆硫锑铅矿
灰白色,金属光泽较强,自形晶多为柱状、纤维状晶体。粗粒者与铁闪锌矿、黄铁矿连生一起,或嵌布于方解石中,亦有呈针状穿插在石英晶粒中的情况。粗～中粒级中含量甚微。
2.4 黄铁矿
黄色,自形晶多为立方体,少数为五角十二面体,较新鲜。在粗粒级中,往往与铁闪锌矿、脆硫锑铅矿连生在一起,或与方解石、石英等共生,更多的是在围岩岩屑中呈浸染状分布,粗细不一,尤以碳质页岩中居多。
2.5 镜下分析
镜下观察发现脆硫锑铅矿连生体中以与铁闪锌矿连生为主,呈不规则镶嵌,次为黄铁矿和毒砂,多为不规则连生,脆硫锑铅矿还与方解石、石英连生,多被它们包含,呈星散状分布,有的呈晶簇状被方解石自行晶包裹。
铁闪锌矿与黄铜矿呈乳滴状、粒状包裹关系,黄铜矿分布于铁闪锌矿中,与脆硫锑铅矿呈不规则状连生,偶见与黄铁矿连生。铁闪锌矿与方解石、石英连生,有的呈星点状分布于石英方解石中,有的铁闪锌矿包裹细粒石英,其他为不规则状连生。
脆硫锑铅矿全粒级综合解离度为84.49%,只有在-200目粒级时才达到较充分的单体解离。铁闪锌矿的解离度较脆硫锑铅矿好,全粒级综合解离度达到94.94%。据此可推断,能更容易获得高品位的锌精矿。
总之,大厂矿区老尾矿矿石组成复杂,有用矿物种类繁多,属堆存多年的老尾矿,矿物表面被污染影响了矿物的可浮性,铅、锌矿物氧化率分别为22.15%、17.48%;浮选分离难度较大。而铅锑、锌矿物的单体解离度测定结果表明,脆硫锑铅矿的单体解离度不充分将直接影响铅锑精矿的质量。此外,整个硫化矿浮选分离时应注意强化对砷矿物的抑制。
3 矿石可选性试验
柳州华锡有色设计研究院于2002年对长坡尾矿库岩心样进行了矿体评价试验,采用了重浮重和浮重2个流程的试验,选别指标见表4。2005年对二一五队再次采来的样品进行可选性试验,试验流程为重浮重,选别指标见表5。
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注:前重作业采用筛子、螺旋溜槽和螺旋分级机联合抛尾,丢弃最终尾矿产率为47.01%。
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注:前重作业采用筛子、螺旋溜槽和螺旋分级机联合抛尾,丢弃最终尾矿产率为46.22%。
随着长坡7#坝尾矿库尾矿回采接近尾声,2012年砂坪选矿厂以处理细粒级为主,主要处理区域原矿筛分结果见表6。
4 选别工艺流程
4.1 选别工艺流程图
由表3可以看出,有用矿物主要分布在-0.074mm粒级,其中大部分为单体解离颗粒;而+0.9 mm级别的锡、锌、铅分布率分别为4.34%、5.51%和3.42%,这部分矿石多为连生体;而-0.019 mm粒级的锡金属分布率为10.95%,-0.010 mm粒级的锌和铅的金属分布率分别为19.45%和33.52%。选别工艺流程如图1所示。
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4.2 磨矿
根据尾砂矿中+0.9 mm粒级中有价矿物金属分布率较低(但尚有回收价值),尾砂矿已堆存近40年,硫化矿物表面都已深度氧化,大多结晶粒度细且大部分已单体解离,粗磨是为了促使粗粒级连生体实现单体解离,以便在扫选螺溜中进行回收;而二段磨矿的作用是为了擦洗已深度氧化的硫化矿物表面,以达到浮选药剂与之发生作用的目的。
4.3 硫化矿浮选
就当前的选矿技术,A型浮选机的有效浮选粒级下限为-0.010 mm,再生资源分公司选厂所处理的尾砂矿的铅锌矿物中,-0.010mm级别的铅锑、锌金属的占有率分别为33.52%和19.45%,这部分矿物几乎无法回收。
给矿中的有用矿物在-0.1 mm级别几乎已单体解离,只是尾砂矿堆积的年限较长,有用矿物表面严重氧化,硫化矿分离浮选的难选程度毋庸置疑。通过与江西理工大学、柳州有色设计研究院、广西大学等科研院所联合攻关,对尾砂矿矿石的性质进行深入研究,选用高效浮选新药剂,取得了较为理想的选别技术经济指标。
混合浮选作业选用SF-4型浮选机,使用浓硫酸进一步清洗已研磨的硫化矿物表面,采用“一粗三精四扫”选别工艺,实现85%左右的硫化矿物得到富集和回收。
铅锌分离浮选作业选用5A浮选机,给矿无需再磨,铅—锌分离浮选采用“一粗三精三扫”工艺、锌—硫分离浮选采用“一粗三精四扫选别”工艺,实现铅、锑、锌回收率分别为35%、30%和55%左右的选矿技术指标。
为了更好地利用现有尾矿资源,再生资源分公司自2012年10月份起,将二车间现生产(主体单位生产的尾矿现处理)的混合浮选硫化矿并入该流程中,这部分硫化矿几乎都是以连生体的形式存在,由于缺少细磨,使得选矿生产指标比前期较低。目前,已开展增加磨矿循环系统的改造,系统改造完成后有望获得良好指标。
4.4 后重锡石选别
后重选别工艺选用摇床(旋流器)设备,后重选锡系统有粗选系统、扫选系统、细泥系统和精选系统。给矿中-0.019 mm级别的锡金属占有率高达29.54%,磨矿过程中尚有部分锡矿物继续泥化,因此锡的综合选矿回收率近几年都不高。2009年以来,砂坪选矿厂处理长坡7#坝尾矿库老尾矿生产技术指标见表7。
5 结语
(1)再生资源分公司自成立以来,一直在处理主体单位经选别后丢弃的尾矿或回采处理尾矿库堆积的老尾砂矿,二次回收其中的锡、铅锑、锌等有价金属,在尾矿处理的选矿技术方面积累了丰富经验。
(2)大厂矿区目前拥有3 000多万t的尾砂矿资源有待开发利用,这些尾砂矿的共性如下:①结晶粒度微细;②在-0.1 mm级别多数已单体解离;③矿物表面深度氧化;④矿物表面药剂严重污染;⑤+1.0 mm级别的锡、铅、锌、硫铁紧密共生,但品位较低。⑥选矿难度较大。
(3)通过与江西理工大学等科研院所联合攻关,采用选矿新技术、新工艺、新药剂,2009年以来,对处理矿石性质复杂难选的尾砂矿,取得了锡、铅、锑、锌金属回收率分别为35.96%～41.23%、30.14%～42.51%、27.43%～39.50%和51.23%～59.70%的选矿技术指标。
参考文献
[1]广西壮族自治区二一五队.广西南丹县大厂锡多金属矿田长坡选厂尾砂矿评价报告[Z].2005.
[2]柳州华锡有色研究设计院.柳州华锡集团长坡7号坝尾矿资源开发利用可行性研究报告[Z].2006.
[3]柳州华锡有色设计研究院,广西华锡集团再生资源分公司.提高砂坪选矿厂尾矿综合指标研究及应用报告[Z].2010.
篇5：尾矿库尾砂综合利用生产实践
5月10日，考察团在堪培拉国会大厦与澳大利亚影子内阁部长、国会议员鲍勃·巴尔德温等人围绕矿产资源开采、尾矿利用和新能源建设等内容进行了座谈、交流，就资源综合利用与市场和经济发展的密切关系交换了意见。王书文副秘书长介绍了我国矿业发展和尾矿利用在政策、科研及应用等领域的现状，以及在尾矿综合利用方面取得的技术进展和成功经验，并希望协会和澳方在上述方面能够开展密切合作。鲍勃先生对我国开展的相关工作表示认可，对中国的尾矿综合利用及产品非常感兴趣，希望再到中国时能够参观相关项目。双方约定保持联系，加强沟通，进一步推进在尾矿综合利用方面的合作。
5月11日，考察团参观了位于悉尼南部约80公里的卧龙冈市必和必拓集团旗下的钢铁厂Blue Scope Steel，这家企业对固体废物管理，特别是钢渣管理较为成功。他们有一套完善的管理体系，根据不同的等级和特性采取不同的处理方式，使废物产生量控制在最低水平，然后利用多种技术手段再利用、循环使用，充分利用废弃物中残余价值。以钢渣为例，钢厂和下游的企业和用户保持密切合作，共同改进处理工艺，提高副产品质量，将钢渣大量应用于当地的水泥行业，既减少了天然石灰石的开采，也避免了煅烧生石灰过程中的温室气体排放。2011年钢厂的材料利用效率达到96%，综合利用产品的销售量达到200万吨。
由于澳大利亚对环境保护的重视，对重工业可持续发展的严格要求以及企业在环保和生态复原治理方面的不断努力，钢厂产生的固体废物处于良好的监控管理之下，没有对环境产生不利影响，很好地实现了重工业发展与环境保护双赢的局面。他们对废弃的钢渣堆放地进行生态恢复，经过多年努力，如今卧龙岗周边绿树成荫、繁花似锦，到处郁郁葱葱，是澳洲最著名的旅游胜地之一，生态环境十分优异。
5月14日考察团在墨尔本附近参观了一处矿业可持续发展和综合开发的典型案例，即巴拉瑞特市的疏芬山金矿旧址。巴拉瑞特在墨尔本的西面，距离墨尔本113公里，是澳洲著名的黄金产地。金矿于1851年开始开采，1918年关闭，吸引了包括大量华工在内的世界各地的淘金者，近70年共计采金295吨。目前金矿旧址已成为当地最知名的旅游景点，以淘金镇为主题，恢复了19世纪的矿区原貌，可赴井下参观采矿现场。该矿井深330米，10个开采面，参观者可下到18米深处参观井下原貌及相关设施。
疏芬山金矿旧址的再次开发是一个经典案例，很好地将当地矿业发展、历史文化、环境保护、旅游休闲与商业开发有机结合起来，不仅充分利用了废弃的矿山资源，而且给巴拉瑞特带来了可观的旅游收入和知名度，同时金矿旧址更是一个展现十九世纪历史与文化背景下的采矿业的生动教材，那日我们恰好遇上一批学生在老师的带领下在此处上课。
与澳大利亚的矿业相比，由于新西兰矿产资源储量较小，加之当地环保势力非常强大，因此新西兰的矿业规模远远小于澳大利亚，当地政府对矿业的发展与环境保护密切相关，非常关注采矿后的环境的修复性。考察团在王书文副秘书长的带领下于5月16日在新西兰奥克兰大学拜访了土木与环境工程系的John St George教授和Carol Boyle副教授，就矿产开发、利用及保护进行了研讨。
John St George教授介绍了新西兰矿业总体情况及当地采、选、冶现状及工艺，包括煤矿、金矿、多伴生金属矿和铁矿等。同时介绍了新西兰采矿和环保的法律架构及管理体系，包括皇家采矿法、环境保护法、资源管理法等。
Carol Boyle副教授的介绍主题是矿山的生态复原，以避免对环境的长期影响，主要关注点包括：金矿开采中的酸性物污染、尾矿、矿山塌陷、土壤污染、粉尘污染、水污染以及环境恶化等。Boyle副教授希望能够建立起一套国际化的矿山生态复原标准体系，并推广应用，但目前还没有找到一个成功案例。
考察团成员与两位教授就采矿环境保障金、相关法律法规及标准
的制定、实施等主题展开了热烈的交流讨论。王书文副秘书长最后简要介绍了我国尾矿综合利用的现状与发展，邀请两位教授到中国实地考察尾矿综合利用情况，并希望能够将中国在矿山生态复原方面的成功经验和综合利用典型案例同国外分享，为标准体系的建设提供帮助。
考察结束后，考察团成员一致认为此行收获不少，感触颇深，一同总结了此次考察的几点启示：一、严密细致的法规体系和公平客观的执法环境是产业长期发展的根本保证。澳新两国对环保重视程度高，民众环保意识强，非常关注当地环境的可恢复性，都建立起了一套较为先进的、严密细致的环境保护与矿业开发方面的法规体系，这对我国的产业发展具有极大的借鉴价值。二、我国的资源综合利用水平和技术与澳新相比，双方各有所长。通过交流发现，中国在尾矿资源综合利用方面的一些技术、产品和经验，引起了对方较为浓厚的兴趣，这说明我国在这方面具有一定的优势，既增强了我们的自信，也为双方全方面的互补合作打开了空间。三、协会应该充分发挥产业平台的作用，汇聚国内外资源，深化交流层面。考察期间，大家不仅与澳新两国的相关部门进行了的交流，拓展了视野，结交了朋友，借鉴了经验，增强了信心，同时内部的交流也让大家受益匪浅。
参团单位纷纷表示，希望协会今后能多开展类似的交流考察活动，采取多种交流方式，深化交流层面，强化交流效果，让大家能够及时了解到国内外资源综合利用产业的最新发展，为地方经济和企业发展提供借鉴与帮助，与协会共同推动国内资源综合利用产业的发展。
篇6：尾矿库尾砂综合利用生产实践
甘肃某铅锌矿选厂排出的尾矿量2 000t/d,粒度为-0.074mm占60%,浓度25%,尾矿中含铅0.2%~0.3%含锌1.1%~2%,含硫3%~5%。铅矿物主要为白铅矿、方铅矿,锌矿物有菱锌矿、闪锌矿。尾矿再选厂采用混合—优先浮选流程回收尾矿中的铅、锌、硫,浮选设备为高效射流浮选机。投产后,只能生产31.5%的低品位锌精矿外销,铅精矿、硫精矿品位低,不能作为产品销售。生产中只回收硫化矿未回收氧化矿,铅单体解离度61.11%,锌单体解离度25.5%,硫单体解离度88.8%,解离度不够,生产工艺中未设磨矿作业,造成选别效率低。针对生产工艺存在的问题,提出了重—浮联合混选混选精矿磨矿脱泥后精选,混合精矿分离铅、锌、硫的改造工艺,经过小型选矿试验验证取得较好指标,生产工艺改造后,提高了生产指标,铅精矿品位40%、回收率43%;锌精矿品位45%、回收率62.5%;硫精矿品位35.3%、回收率60%。均达到了当地销售要求的品位。
2 矿石性质
该尾矿主要矿物为菱锌矿、闪锌矿、方铅矿、白铅矿、黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿,微量矿物为毒砂、黄铜矿。脉石矿物主要是方解石,其次为石英、云母、长石、重晶石、绿泥石、榍石。尾矿多元素分析为:Pb 0.3%、Zn 1.85%、S 4%、Au<0.1g/t、Ag 3.69g/t。铅锌物相分析结果见表1,尾矿筛析结果见表2,铅锌硫矿物单体解离度见表3。上述各分析中铅锌的品位不同是由于取样时间不同造成的。
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分析结果表明,尾矿铅氧化率33.33%、锌氧化率64.41%,氧化程度高。-10μm品位最高铅0.27%、锌2.58%,金属分布率铅19.01%、锌13.52%,这部分金属回收率较低;+74μm金属分布率铅34.51%、锌40.83%,铅锌大部分以连生体存在。
3 生产流程及设备配置
尾矿矿浆经管道输送到搅拌槽加药调浆后,一粗一扫混合浮选铅锌矿后丢尾,混合浮选精矿进搅拌槽调浆后,一粗一扫二精选得锌精矿和硫精矿。混选药剂为丁基黄药、硫酸铜、2#油;锌硫分离药剂为石灰、丁基黄药、2#油,分离浮选矿浆p H=13。分离浮选铅精矿品位仅5%,含锌10%,铅锌分不开,因此停止了选铅流程。浮选设备选用高效射流浮选机,混选2台JF-5,铅浮选3台JF-1,锌浮选4台JF-1。工艺流程见图1。
4 工艺和设备评述
投产后,只能生产出品位31.5%、回收率46%的低品位锌精矿,但硫精矿品位只有25.22%,在当地无销路,铅未能生产出产品。存在的主要问题如下。
(1)工艺简单,不适应该尾矿的矿石性质。从矿物单体解离度可以看出,锌矿物单体解离度仅25.1%,41.98%与脉石连生,其它与方铅矿—脉石、黄铁矿—脉石、黄铁矿连生。方铅矿单体解离度61.11%,与脉石连生占22.32%、与闪锌矿连生占16.67%,黄铁矿单体解离度88.9%,主要与闪锌矿连生。使铅锌硫矿物单体解离是生产合格的铅精矿、锌精矿和硫精矿的前提,但生产工艺中未设磨矿作业。由于单体解离不够,锌只能回收一部分单体和富连生体;铅不能选出合格产品;硫单体解离度比较高,生产出35%以上的高品位硫精矿是可行的,但混合浮选的目的是将铅锌硫尽可能选入混合精矿中,所以有部分脉石和脉石连生体进入混合精矿中,分离浮选锌后,浮硫需加硫酸降低p H值,增加生产成本,由于硫精矿销路不畅,未设硫精选作业,致使硫精矿品位仅为25.22%。
(2)选别药剂只有黄药和硫酸铜,是硫化矿选别药剂。该尾矿铅氧化率33.33%,锌氧化率64.41%,氧化率高,添加氧化矿浮选药剂可提高铅锌技术指标。
(3)该尾矿中-10μm粒级含量8.39%,主要是前选厂磨矿产生的次生细粒,且尾矿中含有残留的药剂,对提高精矿品位不利。应采用加调整剂或浓缩的方法脱泥脱药。
(4)浮选设备采用高效射流浮选机,该机单槽富集比高,简化了生产流程,节电、节省占地面积,降低了生产成本。对该工艺能获利起到了关键作用。
高效射流浮选机将外来矿浆、浮选机的回流量汇集到特殊结构的供矿装置中(获国家专利),由一定扬程的砂泵送到混合室经喷嘴高速射流,在吸气室吸入空气,矿浆、空气、药剂混合体在下导管中短时间矿化后经分散器高速射向浮选机槽底,特殊结构的矿浆分散器可保证矿浆空气均匀分散至浮选槽,使矿浆在槽内形成有利于有用矿物矿化的运行轨迹。通过分散器高速射入槽内的矿浆与机械搅拌式浮选机浮选原理相同,再一次矿化,高速射入槽体的矿浆、空气混合体具有搅拌矿浆的作用。浮选槽为U型槽,泡沫从槽上部溢出,尾矿从尾矿箱流出。
5 工艺改进
5.1 改进思路
(1)解决磨矿问题,使有用矿物单体解离。尾矿中所含铅锌硫的品位低,铅锌氧化率高,技术指标不可能很高。所有尾矿全磨投资大,运营成本高,经济上不可取,对尾矿中的硫化矿预先富集后混精再磨矿,投资少,生产成本低。预先富集的方法有重选、浮选、粗粒重选—细粒浮选联合工艺,可选用摇床或螺旋溜槽作重选设备。重选可富集有用矿物,而且可脱掉一部分矿泥,但对细粒级回收率较低,摇床占地面积大。浮选对粗粒级连生体(特别是贫连生体)选别效果不理想。粗粒重选—细粒浮选对该尾矿是较合适的工艺。节省占地面积、节水方面,螺旋溜槽作为重选设备较好。硫化矿混合选别应以获得高回收率为重点,尽可能将贫连生体选入混合精矿中。
(2)泥质对氧化锌浮选有很大影响,浮选前通常要脱泥。该尾矿生产实践也证明,-10μm泥质和尾矿残留的药剂影响精矿品位,恶化分选过程。混合精矿磨矿后设脱泥斗脱除-10μm矿泥。
(3)为使硫精矿品位达到35%以上,混合精矿磨矿脱泥后设一次精选。
(4)加强对氧化矿物的回收。
5.2 工艺改进
尾矿回收厂生产期间,针对生产流程中出现的问题,进行了混合精矿再磨的小型试验,但思路只停留在选单一硫化锌上。当磨矿细度-0.074mm占77.5%,添加石灰1 000g/t,硫酸铜100g/t,丁基黄药120g/t,锌回收率68%,精矿品位32%,精矿含铅3.57%,铅回收率46%。锌精矿品位低的主要原因:一是矿泥的影响,二是铅进入锌精矿中。在该生产流程投产前,前面选厂用螺旋溜槽回收过尾矿中的硫化矿,硫精矿品位26.7%、铅1.35%、锌6.43%,硫回收率62%,+30μm粒级硫回收率78%;-30μm粒级硫回收率仅35%。当地销售硫精矿要求品位35%以上,铅锌不能超标,无法销售。
结合生产实践和探索试验的数据,拟定了工艺改造方案,为了节省试验经费,进行了拟定流程验证试验。试验流程为:+0.074mm用螺旋溜槽回收铅锌硫,-0.074mm混合浮选铅锌硫,混合精矿磨矿后脱泥,脱泥后的混合精矿精选一次进分离浮铅、浮锌,,尾矿为硫精矿。对氧化铅、氧化锌作为回收重点。推荐的药剂制度和工艺流程见图2,试验指标见表4。
由表4可看出,铅精矿、锌精矿、硫精矿都达到了外销的品位要求。试验没有系统地对该矿进行工艺条件、药剂制度进行研究,但试验指标还比较理想,说明选别该尾矿的原则流程是可行的。
依据推荐流程及指标对工艺进行了改造:混合粗选采用重选(螺旋溜槽)+浮选(高效射流浮选机)联合工艺回收铅锌硫,混合精矿进入球磨机与水力旋流器闭路磨矿,-0.074mm占90%的旋流器溢流经脱泥斗脱泥,浓度25%的低流进混合浮选精选一次,精选尾矿返回混合粗选,精矿分离浮选工艺为浮铅一粗二精一扫、铅尾一粗一精一扫浮锌,尾矿为硫精矿。浮选设备全部采用高效射流浮选机。选矿药剂采用‘硫化钠—黄药法’浮选铅和锌。投产后经过短期调试,铅精矿品位40.6%、回收率43%;锌精矿品位45.2%、回收率62.5%;硫精矿品位35.3%回收率60.01%。获得了与试验指标相近的生产指标。混合精矿产率12.78%,铅、锌、硫回收率分别为64.92%、73.11%、84.47%,铅、锌、硫品位分别达到1.47%、10.41%、13.1%。进入磨矿的量只占原矿量的12.78%,大大节约了磨矿成本。工艺流程见图3。
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6 结语
(1)通常尾矿贫、细、杂,泥化严重,有用矿物嵌布粒度细,浮选尾矿含残余药剂多等。尾矿选矿时要处理好产品精矿品位与回收率之间的关系,不能追求与处理原矿等同的精矿品位,生产出市场需要的产品即可。处理尾矿无采矿、破碎和大量物料需要磨矿的费用,生产成本低,选矿工序相对处理原矿要简单得多。采用合理的工艺和高效节能的设备,注重综合回收,可获得较好的经济效益。
(2)该尾矿含铅0.3%、锌1.85%、硫4.6%,铅、锌氧化率33.33%、64.41%,品位低氧化率高,属难选的低品位物料。通过对生产工艺的完善,采用粗粒螺旋溜槽重选,细粒浮选的工艺得铅锌硫混合精矿,混精磨矿脱泥精选后分离铅锌硫,得品位40%、回收率43%的铅精矿;品位45%、回收率62.5%的锌精矿;品位35.3%、回收率60%的硫精矿。获得了较好的技术指标和经济效益,为此类尾矿的综合利用积累了经验。
参考文献
[1]罗仙平.会理锌矿尾矿中氧化锌的回收[J].金属矿山,2007,(9).
篇7：尾矿库的尾砂回采研究
1 水采法
水力开采法时指尾矿砂在水流冲击产生的压力以及尾矿本身产生的重力作用实现自身的崩落失稳从尾矿坝整体破碎分离出来的过程。水采法根据水力资源的来源可分为天然水力开采以及机械化水力开采两种方法。天然水力开采是指根据地形地势水力条件通过天然压力水冲刷分层的尾矿,同时冲击工作面上的尾砂;机械化水利开采是采用机械化水力产生设备,通过高压水枪冲刷尾坝内部范围的尾砂。冲刷后形成的尾矿浆再通过砂泵和运输管道运输到选矿厂。
2 回采方案
第一步,参考相关文献和规范,遵守尾矿回采所需要的法律法规和原则。例如安全保障性、技术可行性、经济效益性和环保性原则等。第二步,在这个基础上,要对开采工艺进行详细可行的规划设计,如应急措施、开采的范围、尾矿砂层高度、回采次序、形成尾矿边坡其防护方法等。
回采时在保证进度的情况下要尽量放空或降低尾矿库内的水位,在远离尾矿库边的山体根据不同的距离安装溢水塔,从最高层由远坝端向尾矿坝端开采,在开采活动进行过程中尾矿开采深处尽量保持与原来干坡段的平行,按照逐层回采的方法进行回采,每层尾矿砂底面的坡度尽量与未开采时干坡段坡度相同,当已埋的排水系统出现漏出后应立刻对其进行疏通,以便降低该坝高下的设计洪水水位。尾矿坝外坡在维持整个庞大的尾矿库的稳定中起着十分重要的作用,因此,如果外坡首先受到破坏作用,在造成人员安全事故的同时也会直接危害到整个尾矿坝的安全,甚至产生大范围的坝体滑移或者整体的溃坝现象,基于此危害的认识,故在开采方案设计中应先对同一层的启发范围内的尾矿砂进行回采,在保证安全后或者最后进行回采。
3 尾矿回采中坝体的稳定性分析
3.1 回采过程中影响尾坝体稳定的因素
尾矿从一定范围上划分可以看做为由固体、液体、气体三相材料混合而成的土体,土体的的物理性能指标主要有密度、含水率、颗粒粒径、孔隙比、饱和度、液限、塑限和塑性指数等,其中,密度、含水率、以及颗粒粒径是分析尾矿的基本物理性能指标。冲击作用下形成的尾矿坝的力学性质主要包括尾矿自己的抗剪强度(由粒度、干容重和孔隙比等指标决定)、尾矿在渗水压力作用下的的渗透性以及在自重作用和外荷载的压缩性。一般来讲,尾矿是矿砂在周边排矿方式下经水力沉积作用形成的,靠近尾矿坝的部分在不同大小和方向的水力作用形成尾矿砂沉积滩,而在沉积池中,尾砂则由于沉淀作用形成细粒尾矿泥带,其分异程度则由全尾矿的极配、尾矿浆的排放浓度以及排放方式等相关因素决定。
尾矿坝的特殊形成过程使得尾矿坝的稳定性在实际工程中受到较多因素影响,主要包含以下几个方面:(1)堆积尾矿的组成颗粒;(2)冲击作用下尾矿砂分层情况;(3)尾矿沉积层的抗剪强度,包括内摩擦角和黏聚力;(4)堆积坝的坝高;(5)堆积坝的坝坡比:(6)库内水位的高低和沉积滩长度;(7)坝体浸润线高度等。由尾矿库的实际工程情况可知,坝体的稳定性受尾矿抗剪强度以及浸润线高度影响最大。
根据工程实际以及相关理论分析,坝基以及坝体涂料的抗剪强度与尾矿库堆坝的高度和坡度,坝体内浸润线的高度以及尾矿库内的水位呈现出负相关关系,即较高高度、坡度、浸润线和水位的尾矿库的坝体抗滑稳定安全系数小;反之,安全系数大。
尾矿由于其形成条件的特殊性使得其具有不用于一般坝体的的筑坝方式和筑坝材料,因此,坝体的稳定性在物理性能以及力学性能上受到水体的较大综合影响。在微观上水分子与与坝体材料的各类物质的分子结合,使得坝体的有效黏聚力c及有效内摩擦角φ的数值减小,在宏观上表现为坝体的尾矿软化,同时,水体的浸润作用还会降低坝体的内摩擦阻力系数,在此作用下,坝体的宏观上表现为整体抗剪强度出现大幅降低,进而可能出现坝体的整体滑移。在物理变化出现的同时,坝体中的相应物质还可能与水发生化学反应,因此,坝体内的软弱面及软弱土可能在其物质与水的化学反应作用下发育成为滑动土,为滑坡的形成创造充分条件。尾矿库内的毛细管水带内有较大的水、气界面上弯液面和表面张力,进而诱发负孔隙压力,负空隙压力在相邻的土体颗粒间能够起到一定程度的粘聚作用。而尾矿体重的含水量出现一定范围的增加后使得表面张力降低或消失,其内部基质吸力则由于表面张力的变化降低或者消失,致使坝体不再受到负空隙水压力所提供的稳定性贡献,最后导致了坝体整体抗剪强度的降低。
3.2 坝体的稳定性分析
对尾矿砂进行回采时,要对尾矿坝的稳定性进行实时分析,而此时的尾矿坝状态与安全使用状态的尾矿坝有所区别。堆积坝尾矿进行开采后会尾矿坝的高度会不断地降低,在这同时尾矿库干滩长度也会随着开采作用的进行而不断逐渐变短。而干滩的长度与浸润线的位置有着密切的内在联系,对坝体的整体稳定行具有决定作用。因此在回采过程中的每个阶段要对干滩的保留长度进行合理取值。
极限平衡法。目前来说,尾矿坝的主要填筑材料为经过选矿以后余留下的废矿料,其颗粒粒径相对较为均匀,比重基本相同。在理论分析过程中,根据坝体的受力类型以及受力特点,尾矿坝的研究应属于土体的研究范畴,而在工程实际方面,坝体起到防护作用,与边坡相似,因此应参考土质边坡的静力学和动力学的相关试验和理论,结合相关知识现对常用的极限平衡法进行介绍。
根据极限平衡理论对边坡稳定性进行分析是一个常用的土力学方法,极限平衡理论是以摩尔-库伦抗剪强度准则为理论基础,将坝体或者滑坡体按照条状进行相应数量的划分,首先根据土体所受应力建立作用在这些垂直土条上的力学平衡方程,然后根据平衡方程求解坝体的安全系数,通常称为条分法。极限平衡法的基本求解过程是:假定坝体内部有滑体出现,滑体内某一确定的滑动面发生滑动进而造成了岩土体的破坏,滑动面上土体遵守摩尔-库伦破坏准则,根据滑动面土体的静力平衡条件计算相关力学参数,进而推算出沿该滑动面滑动的可能性,求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。然后通过列举多个可能的滑动面,算出一系列稳定安全系数。比较各个数值,得到最小安全系数F值,其所对应的滑动面即为最危险滑动面位置。
4 结语
尾矿库回采在回采环境上与露天矿开采相似,但是尾矿砂的组成成分不同于矿石,其成分为选矿过程后留下来的粒径均匀且相对较小的废矿料,针对这一原因,尾矿回采有着其独特的回采方法,众多方法中水采法是一种可操作性强、安全性高,经济环保的开采方法。但是使用水采法时不能盲目地进行,要进行合理的设计并着重研究在是回采过程中的尾矿坝的稳定性问题。
参考文献
[1]张娜.苦果箐尾矿回采过程中坝体的安全性分析及研究[D].云南:昆明理工大学,2014.