10.尾矿干式与膏体排放.ppt

尾矿干式与膏体排放 长春黄金设计院张礼学 一 尾矿干式排放与堆存二 尾矿膏体排放与堆存 一 尾矿干式堆放与堆存 1 尾矿干排的定义2 尾矿干排在国内的发展趋势3 目前干排库运行状况4 尾矿库湿排与干式排放技术 经济比较5 尾矿湿排 干排安全性比较6 干式排放的优缺点7 干式排放设备的适应性8 干尾砂的运输方式9 排放方式10干式堆放场安全防范的重点 1 尾矿干排的定义 天然状态的土一般由固体 液体和气体三部分组成 若土中的孔隙全部由气体填充时 称干土 土的含水率在5 以内为干土 5 30 为潮湿土 30 以上为湿土 尾矿干排 通常讲采用浓缩或压滤 过滤 设备 将尾矿中的含水率控制30 以内 称为干排 2 尾矿干排在国内的发展趋势 目前不完全统计大约20几座矿山采用了尾矿干式排放 主要集中在黄金和有色矿山 大多数为中小型黄金矿山 原矿处理规模100 2000t d左右 黄金矿山尾矿库的特点 黄金矿山相对规模较小 所以尾矿库在服务年限内要求的容积也较小 尾矿库址的选择 为了少占农田 就地就近 多数地形条件差 山谷峡窄 坡陡 调洪库容小 另外由于选矿工艺的特点 近年来为提高金的回收率 采用氰化碳浆工艺提金较多 在加大磨矿细度的同时 加氰化物 对环境保护和尾矿堆存筑坝带来一定难度 采用尾矿干排取得了很好的效果 近几年来 国家加大了对环境治理的力度 为贯彻 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 尤其对一般工业固体废物贮存 处置场的选址 设计 运行管理 关闭与封场 以及污染控制与监测等内容做出了详细规定 gb18599 2001 3 目前干排库运行状况 从20几座干式排放矿山询问和现场调查结果 没有发生大的安全事故和人员伤亡事故 工程实例辽宁省排山楼金矿 氰化工艺 建设规模2000t d 1997年7月投入使用 尾矿设计采用板框式压滤机压滤后干式排放 尾矿库设计库容200万立方米 该库于2006年末停止使用 目前堆高70 0m 山谷已堆满 堆积外坡20 25 左右 相当于1 3 1 2 5左右 库内堆积量450万吨 相当于250万立方米 2007年进行了工程勘察 其结论为 坝体稳定 堆积体不会产生滑坡 尾矿坝整体是稳定的 4 尾矿库湿排与干式排放技术 经济比较 技术比较湿排 在我国采用较多的上游法筑坝 技术非常成熟 目前在黑色系统堆坝在100m以上 处于世界领先地位 干式排放 目前在我国对尾矿干式排放没有明确规定 尾矿干式排放初始主要源于环境保护方面的制约 通过十几年的运行 应该说技术成熟 可靠 在国内积累了一定的管理经验 有很多矿山取得了成功经验 经济比较 通过压滤 过滤 使浓度为30 左右的矿浆 形成含水量20 的滤饼 即矿浆中80 的水得到回收利用 每日可回收利用大量废水 尤其在严重缺水地区优势明显 在黄金矿山 回水中含液相金的品位约为 0 025g t 则每年可多回收黄金 回水中含有cn 浓度在1 万 1 3 万左右 每年可节省nacn用量 回水中ph值在8 5 11左右 每年可节省白灰用量 由此可见 回水利用不但较好地解决了环境保护问题 同时通过综合回收利用 可为企业创造良好的经济效益 工程实例 黄金矿山 原矿处理规模1000t d 氰化工艺 尾矿磨矿粒度 200目占90 a 干式排放运营成本分析 干式排放常用设备有 箱式板框压滤机 陶瓷过滤机两种 对于尾矿颗粒较粗的矿山 也有用橡胶带式过滤机 尾矿干排 板框压滤机 成本分析表 尾矿干排 陶瓷过滤机滤机 成本分析表 b 尾矿湿式排放运营成本分析 对含氰尾矿浆必须进行污水处理达标后再排入尾矿库 通常采用液氯法处理 多数矿山尾矿浆中含氰根120mg l 含硫氰根20mg l左右 所以污水处理的成本较高 污水处理成本受氯气价格控制 污水处理成本分析表 c 尾矿湿排 干排运营成本比较 尾矿湿排与干排比较表 通过以上比较 尾矿干式排放虽然运营成本较高 对有一些矿山是实用的 每年多回收液相金 节省氰化钠 节省白灰等 对于严重缺水地区 为解决生产用水干式排放是可行的方案 尤其是解决了对环境减少污染 社会的环境效益显著 5 尾矿湿排 干排安全性比较 干式排放禁止周边汇水面积的水进入库区 通常将压滤厂 过滤厂 建于库区中上部 采用胶带输送机向库内运送 推土机推运分层碾压 从库上部向下排放 始终保持里高外低 便于排水 但堆积坡尾砂始终处于松散状态 易出现滑坡 为解决滑坡和雨水冲刷带下的尾砂流失 设计在尾矿库沟口处见一座透水性良好的滤水坝 用于截砂和排水之用 尾矿库期满时 要对外坡进行分层碾压 从下向上修成阶梯型 每5 10m高设一平台 并修筑纵横向排水沟 用以排出雨洪水 通常堆积外坡应大于1 4 尾矿干式排放的安全性 比湿排要好 因为库内不存积水 当发生地震时不会产生液化 当发生溃坝时不会出现泥石流现象 在我国北方地区在堆积坝内不会产生冰夹层 而坝体滑坡造成的影响和损失相对较小 比湿排尾矿库安全 6 干式排放的优缺点 优点 少占地 对堆放场要求的条件不苛刻 回水利用率可达到80 在严重缺水地区优势明显 可减少对环境的污染 安全性较湿排要好 缺点 运营费高 设备多管理不便 在降雨较大地区能够实现的可能性较小 大型矿山很难实现 7 干式排放设备的适应性 通常采用两种设备 箱式板框压滤机 陶瓷过滤机两种 1 陶瓷过滤机的适应性 尾矿浓度较高 通常在给料前要加浓密机进行浓缩 当重量浓度高于50 时 设备处理能力明显增加 见下面现场试验表 实验设备 1m2陶瓷过滤机1台及其辅助设备 实验数据见下表 实验数据表 颗粒太细或原矿含泥量较大时不宜使用 高原地区不宜使用 该设备的特点 耗能低 尾砂含水率低 通常在10 20 之间 2 压滤机的适应性 适应性较强 处理能力大 给矿浓度高低原矿含泥量的大小均可使用 目前有膜压滤机 快开型式的压滤机等 其缺点 给矿需压力给矿 耗能偏高 滤饼含水率偏高 通常在25 左右 8 干尾砂的运输方式 胶带运输 是非常经济的 汽车运输 运营费较胶带高 9 干式尾矿的排放方式 1 倒排矿 基建投资最少 库区排水相对简单 在排矿时 始终保持里高外低 对大气降水 通过滤水坝渗出坝外或采取坝端溢洪道的方式排出库外 2 由库中部向两侧排放 但在上部要增加库区排水 基建投资较 倒排矿 要大 3 采用上游法 由下部向上排矿 基建投资较1 2都高一些 尾矿干式排放堆场的技术要点 库区周边的排水沟对保证尾矿库的安全运行是非常重要的 要保证排水的有效和畅通 保证坡面的雨洪水不进入库区 对倒排矿滤水坝前尾砂与滤水坝顶齐平后 应采取措施保证坝前有一定的容积 防止再次降雨时将尾砂流出坝外 通常的措施将坝前的尾砂向上部导运或加高坝体 对于终了堆积坝坡的平整 要逐层碾压到一定的宽度 建议碾压宽10 15m 对于终了堆积外坡 坡比 建议堆高20m以内1 4 20m以上以大于等于1 5为宜 终了的堆积坝平面和坡面 要做永久性的纵横向排水沟 当对场内有泉水或经常有水流出时 应设盲沟或管 用以排出地下水 经论证有必要时 在堆积坝内增设土工格栅加筋体 增加堆积坝的整体性 堆积坡达到设计标高时 覆土植树种草 10 干式堆放场安全防范的重点 堆放中的分层碾压和堆积外坡最终平整碾压 是保证坝体安全运行的基本保证 干式堆放场在运行过程中 要经常检查排水截水设施 保证其完好性和畅通性 滤水坝前在每年汛期前 要留有一定安全超高和容积 用以储存雨洪水冲刷夹带的泥沙 严禁湿干混排现象的出现 绝对禁止 根据 尾矿库安全管理技术规程 aq2006 2005 的规定 堆积坝在达到规定的高度时 进行工程勘察并作稳定分析 根据几年来对干式堆放场安全管理经验 对干式堆放场生产管理和安全防范的重点应放在排水构筑物上 其基本任务是将尾矿输送 过滤或压滤设备 干尾矿排放与碾压 坝体维护与加固 汛期防洪抗震 监测与环保等各项工作做好 确保干式堆放场的安全运行 防止滑坡和破坏性灾害事故的发生 二 尾矿膏体输送与堆存 尾矿按重量浓度划分 低浓度 高浓度 膏体 干式尾矿膏体 通常表现为砂浆粘度迅速增大 流体呈非牛顿体的流变特性 颗粒的惯性在浆体中影响相对是很小的 固体颗粒均匀地分布在整个液体介质之中 由于砂浆浓度高 细颗粒与水形成一 重介质 使粗颗粒悬浮于浆体之中 表现为 非沉降 性 形象为粥状浆体 目前国内用于尾矿的膏体还是空白 准备投入运行的中国黄金集团 30000t d 铜钼矿已竣工 正在设计施工的有包钢集