一種節水的尾礦排放方法技術

本發明專利技術屬于冶金礦山領域，特別涉及一種節水的尾礦排放方法，根據尾礦庫庫址選擇原則選擇場地。根據地形、地質條件合理布置尾礦庫、初期壩、排洪系統、排滲系統、尾礦輸送系統、尾礦分級濃縮系統和回水系統等配套設施，尾礦輸送系統包括選礦廠至水力旋流器、水力旋流器至濃密機和濃密機底流至尾礦庫三段，各段的輸送工藝可采用泵送或自流輸送，尾礦分級濃縮系統包括水力旋流器分級選礦廠來的礦漿和濃密機濃縮水力旋流器的溢流尾礦漿，回水系統包括濃密機溢流回水系統和尾礦庫回水系統，可采用泵送或自流輸送至選礦工藝循環使用。此方法形成的尾礦庫抗震性能好，回水利用率高，壩體浸潤線低，抗滑穩定安全系數大，使用范圍廣，運營管理費低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶金礦山領域，特別涉及。
技術介紹
尾礦，就是選礦廠在特定經濟技術條件下，將金屬、非金屬礦石碎磨、選取“有用組分”后所排放的廢棄物，也就是礦石經選別出精礦后剩余的固體廢料，多以泥漿形式外排，尾礦庫是貯存尾礦的場所。尾礦庫是礦山工程的一個重要組成部分，作為一個具有高勢能的人造泥石流危險源，它的安全運行在整個礦山企業生產過程中發揮著非常重要的作用，其壩體穩定性引起了人們的關注。隨著經濟的快速發展和礦產資源的緊缺，選礦工藝水平和回收率逐步提高，使得進入尾礦庫內的尾砂粒徑越來越細。采用傳統尾礦堆排方法的尾礦堆積壩往往會遇到筑壩困難、沉積灘坡度特別緩、壩體排滲不暢、穩定性差等諸多問題。目前，細粒尾礦堆排方法已經出現多種，包括水庫式尾礦堆積法、高濃度尾礦堆壩法、壓濾干堆法等。水庫式尾礦堆積法是整個壩體都用當地土、石、混凝土等材料筑成，尾礦庫安全度高，運行管理方便，但建設周期長、投資大、回水率低。高濃度尾礦堆壩法是將尾礦漿濃縮至60%以上的濃度形成膏體，再栗送至尾礦庫堆存，該種方法回水率高、不起揚塵，但該方法占地面積大，膏體制備和膏體長距離輸送有一定難度。壓濾干堆法是將尾礦濃縮、脫水成到含水率20%以下，再通過汽車或皮帶運輸至尾礦干堆場堆存。這種方法尾礦庫安全度和回水率均較高，但基建投資和脫水運營較高(脫水成本約5?8元/噸)，在降雨較大和寒冷地區操作難度較大，尾礦庫易起揚塵。
技術實現思路
本專利技術的主要內容是采用分級的粗顆粒尾礦進行堆筑壩體，細粒級的尾礦漿經濃密機濃縮后濕排至尾礦庫，濃密機溢流水和尾礦庫澄清水返回選礦廠重復使用。該方法能提高壩體的安全度，大大提高尾礦的回水利用率，可適用于尾礦顆粒很細不能直接筑后期壩和水資源比較缺乏的地區。為了實現上述的目的，本專利技術采用以下技術方案: ，根據尾礦庫庫址選擇原則，選擇尾礦堆存場地，根據地形、地質條件合理布置尾礦庫1、初期壩2、排洪系統3、排滲系統4、尾礦輸送系統、尾礦分級濃縮系統和回水系統等其他配套設施，所述尾礦輸送系統包括選礦廠至水力旋流器5、水力旋流器5至濃密機6和濃密機6底流至尾礦庫1三段，各段的輸送工藝可采用栗送或自流輸送，所述尾礦分級濃縮系統包括水力旋流器5分級選礦廠來的礦漿和濃密機6濃縮水力旋流器5的溢流尾礦漿，所述回水系統包括濃密機溢流回水系統7和尾礦庫回水系統8，可采用栗送或自流輸送至選礦工藝循環使用。進一步地，所述初期壩2的高度根據其形成的庫容可至少貯存選礦廠投產后半年以上的尾礦量來確定，初期壩2最好是透水堆石壩，或者壩內坡設有排滲設施的土石壩，能將尾礦漿內滲水導至壩外，加快尾砂固結，增加壩體穩定性。具體的，所述排洪系統3根據地形、地質條件布置，一般采用排水井-排水管型式、排水井-排水隧洞型式或排水斜槽-排水管型式等其他型式。進一步地，所述排滲系統4 一般設在壩內坡和壩底，也可在壩中設豎式排滲體，增加排滲效果， 具體的，所述排滲系統4采用砂石料或土工合成材料。進一步地，所述選礦廠排出的尾礦漿濃度一般為20%?30%。 具體的，所述溢流尾礦漿的粗顆粒礦漿濃度一般為50%?70%，細度為-200目大約為20%，可用于筑壩。進一步地，所述溢流尾礦漿的細顆粒礦漿濃度一般為小于10%，細度為-200目大約90%，溢流輸送至濃密機6進行濃縮，濃縮至50%以上的濃度，再輸送到尾礦庫1堆存，濃密機6溢流清水返回選礦廠循環使用。具體的，所述濃密機6為高效濃密機或深錐濃密機。本專利技術的技術效果是: (1)后期的尾礦筑壩可采用下游式或中線式，尾礦筑壩采用旋流器分級出來的粗顆粒尾砂，尾礦不是坐落在松軟細粒的尾砂沉積物上，基礎較好，尾礦排放堆積易于控制。壩體可以分層碾壓，根據需要設置排滲，滲流量控制比較容易。壩體穩定性較高，容易滿足抗震和其他要求，可以在地震烈度較大地區應用。(2)前期分級出來的粗顆粒尾砂含水量較低，經濃密機濃縮后排入尾礦庫內的細顆粒尾礦漿濃度也較大，帶入庫內的水量較少，大部分的水都在濃密機溢流環節進行了回水，回水率能提高10%以上，非常適合在水資料比較缺乏地區推廣使用。(3)尾礦筑壩采用旋流器分級出來的粗顆粒尾砂，筑壩材料來源有保障，且不占用庫容。粗顆粒尾砂相對于常規沖積法形成的沉積灘上的尾砂，滲透系數大，力學性質更好。因此后期壩的浸潤線低，壩體抗滑穩定安全系數大。(4)對于氣候比較嚴寒的地區，水力旋流器分級的粗顆粒尾砂中還含有一定的水分，容易凍結，這種問題在高濃度尾礦堆壩法和壓濾干堆法中也容易出現。而采用該方法，在寒冷季節來臨前，可提前加高后期壩體，尾礦不分級，將選礦廠來的尾礦漿通過濃密機濃縮后，直接排入尾礦庫，尾礦庫在寒冷季節也能運行。該種方法在嚴寒地區也能推廣使用，其相關技術也與現行規范相符合。(5)該方法與常規濕排相比，該方法僅增加了濃密機濃縮水力旋流器溢流尾礦漿和水力旋流器至濃密機和濃密機底流至尾礦庫這兩段輸送，這幾部分僅濃密機的投資相對較大，增加的其他相關設施運營費均較低；而與常規濕排相比，該方法回水率更高。一般來說，水庫式尾礦堆積法在這幾種方法中基建投資最高。該種方法與高濃度尾礦堆壩法相比，有尾礦庫占面積小，投資省等優點。該種方法與壓濾干堆法相比，有尾礦脫水投資省，運營管理費低。(6)由于排入尾礦庫內的顆粒更細，通過深錐濃密機進行濃縮更容易形成膏體。由于此深錐濃密機一般布置在尾礦庫附近，膏體尾礦輸送比較容易解決。而且膏體表面干裂的尾礦，粗細顆粒之間不出現離析，使尾礦內部結構更加緊密，所以表面干裂以后的尾礦，不會出現揚塵或者揚塵很小，對保護環境也十分有利。【附圖說明】圖1:本專利技術方法應用于下游式堆壩法的工藝聯系圖； 圖2:本專利技術方法應用于改進的下游式堆壩法的工藝聯系圖； 圖3:本專利技術方法應用于中線式堆壩法的工藝聯系圖； 圖中:1、尾礦庫；2、初期壩；3、排洪系統；4、排滲系統；5、水力旋流器；6、濃密機；7、濃密機溢流回水系統；8、尾礦庫回水系統。【具體實施方式】實施例1 當尾礦中粗尾砂量相對較多時，尾礦壩可采用下游式堆壩法。圖1中，初期壩2的高度根據其形成的庫容可至少貯存選礦廠投產后半年以上的尾礦量來確實，并滿足規范的其他規定。初期壩最好是透水堆石壩，或者壩內坡設有排滲設施的土石壩，能將尾礦漿內滲水導至壩外，加快尾砂固結，增加壩體穩定性。排洪系統3根據地形、地質條件布置，一般采用排水井-排水管型式、排水井-排水隧洞型式或排水斜槽-排水管型式等其他型式。排滲系統4 一般設在壩內坡和壩底，根據需要也可在壩中設豎式排滲體，增加排滲效果。排滲系統采用砂石料或土工合成材料。排滲系統的長度根據后期堆積壩的堆筑可逐步建設。尾礦輸送系統包括選礦廠至水力旋流器5、水力旋流器5至濃密機6和濃密機6底流至尾礦庫。各輸送工藝根據實際情況采用栗送或自流輸送。濃密機6布置在初期壩2旁邊，標高在尾礦庫1最終的壩頂標高以上。水力旋流器5布置在濃密機6旁邊，也可布置在壩頂。如布置在濃密機6旁邊，則水力旋流器5的溢流細粒尾礦漿可直接自流至濃密機6，底流粗尾砂須采用皮帶或汽車運至壩頂后進行分層碾壓筑壩。如布置在壩頂，則水力旋流器5的溢流細粒尾礦漿須栗送至濃密機6，底流粗尾砂直接在壩頂上分層碾壓筑壩。尾礦堆積壩在初期壩下游方向移動和升高。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種節水的尾礦排放方法，根據尾礦庫庫址選擇原則，選擇尾礦堆存場地，根據地形、地質條件合理布置尾礦庫（1）、初期壩（2）、排洪系統（3）、排滲系統（4）、尾礦輸送系統、尾礦分級濃縮系統和回水系統等其他配套設施，其特征在于：所述尾礦輸送系統包括選礦廠至水力旋流器（5）、水力旋流器（5）至濃密機（6）和濃密機（6）底流至尾礦庫（1）三段，各段的輸送工藝可采用泵送或自流輸送，所述尾礦分級濃縮系統包括水力旋流器（5）分級選礦廠來的礦漿和濃密機（6）濃縮水力旋流器（5）的溢流尾礦漿，所述回水系統包括濃密機溢流回水系統（7）和尾礦庫回水系統（8），可采用泵送或自流輸送至選礦工藝循環使用。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳歡，李瑞林，白娥，賈曄，王敬瑞，呼艷芬，岳士睿，蔣旭雄，王鐳，
申請(專利權)人：金建工程設計有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37