产品知识

水力旋流器运用于矿山尾矿处理

1 旋流器在尾矿处理工艺中的应用

1. 1 尾矿筑坝

矿山选矿厂尾矿坝经常会因为尾矿矿浆中粒度细, 含泥量大, 造成尾矿坝漏矿、滩面塌陷、外排水超标、筑坝困难等问题, 水力旋流器的应用有效的解决了以上问题。某选矿厂尾矿坝位于三面环山一面开阔的山谷中, 由于原矿中含有大量的红板岩( 主要为蒙脱石、伊利石、高岭土等) , 遇水膨胀, 泥化严重, 大部分进入尾矿, 使尾矿中微细颗粒的含量大幅度增加。这些微细颗粒极难沉降, 在库内呈悬浮状态,对外排水水质、尾矿筑坝产生了极为不利的影响,

投产以来, 尾矿坝发生多次滩面塌陷、外排水超标、无法堆筑子坝、污染下游水库、淤塞河道的问题, 连续几年被环保部门处罚, 严重影响了选矿厂正常生产。经多方论证, 选矿厂决定使用旋流器进行尾矿子坝堆筑。经过工业稳定运行考察, 该尾矿( 给矿浓度25. 49% , 粒度- 0. 074mm占65% ) 经过旋流器分级后, 得到的结果是: 沉砂中微细颗粒含量大大减少( 沉砂浓度71. 46%, 沉砂中- 0. 074mm仅占18. 9%) , 溢流中微细颗粒含量较高( 溢流浓度18. 42% , 溢流中- 0. 074mm 占94. 63% ) , 高浓度的沉砂粗颗粒产品堆积于坝前,低浓度的细颗粒溢流被送入库内, 使尾矿坝形成一层透水性较好的粗颗粒坝壳, 这样, 不仅有利于降低坝体浸润线, 防止坝坡产生渗流破坏, 而且由于细颗粒物料远离坝前, 能够增强坝体的稳定性。经过几年的运行, 不仅保证了尾矿坝的安全正常运行, 而且外排水质始终达标, 选矿厂连续几年被环保部门评为水治理先进单位。

1. 2 尾矿预浓缩

尾矿浓缩脱水, 传统的办法都是用浓密机, 一般可将尾矿浓度从15% ~ 20% 提高35% ~

40%, 但是, 浓密机占地面积大, 投资高, 底流浓度受限制( 浓度过高易堵塞) 。旋流器占地面积小, 投资小, 具有很好的快速浓缩特性, 一般情况下, 可以将尾矿矿浆浓度从10% ~40% , 快速( 几秒钟时间) 提高到45%~70%, 具有弹性很大的沉砂产率。旋流器与浓密机可以组成一种新型的组合浓缩工艺, 利用旋流器快速浓缩作用, 预先从尾矿中分离出大部分易于浓缩的粗粒级尾矿, 旋流器溢流进入浓密机进行浓缩。这样, 一方面大大减轻了浓密机的负荷, 避免浓密机跑混, 同时可快速获得高浓度的沉砂, 提高尾矿处理能力, 便于后续工艺的输送。从已有的实验研究结果看, 对于金属矿山尾矿, 旋流器的沉砂浓度可以达到60%以上,沉砂产率为40% ~70%, 综合尾矿浓度可以达到45%~50% 。这种工艺的推广, 不仅可以有效发挥现有尾矿浓缩设备的作用, 而且为尾矿技改扩产、减少浓密机投资提供了可能。

1. 3 尾矿富集回收作业

某铜矿尾矿中铜、金含量低( 平均品位: 铜0. 07% 、金0. 08g / t ) , 且嵌布粒度细, 但因其处理量大, 其中粗粒级中铜、金连生体和细粒单体金很有回收价值。如何寻找一种生产能力大、投资和处理费用低、能有效地回收细粒单体金的粗选设备是关键。短锥旋流器具有这些特点, 分离因数( 离心加速度) 可达30~50 倍、浓缩比大于10 倍, 锥角大, 沉砂产率低, 回收粒级下限低, 生产能力大,适应性强, 构造简单, 投资少, 经营费用低。经过旋流器回收尾矿中铜、金半工业试验, 采用短锥旋流器对总尾矿进行一次富集, 可获得产率9% 、铜品位0. 18%~0. 25%、金品位0. 08~0. 16g/ t性质类似于原矿的沉砂, 富集比2. 8倍。按常规磨浮工艺流程对沉砂作进一步分选, 可获得铜品位18% 、金品位6. 88g / t的精矿, 铜、金综合回收率( 相对于原矿) 分别提高2. 04% 、1. 85% 。证明短锥旋流器是行之有效的尾矿富集回收手段, 值得推广应用。

1. 4 尾砂充填

将尾矿经过脱泥( - 30~ 37m) 的高浓度( 70% 左右) 尾矿砂, 经过特殊处理重新注入采空矿井, 是目前很多矿山正在采用的充填办法。尾矿砂的要求是脱除细粒级泥得到高浓度沉砂, 可选择的设备有脱泥斗、倾斜浓密箱、耙式分级机、螺旋分级机等。但是, 旋流器是最佳的选择, 设施最简单, 配置最方便, 操作弹性大, 可以快速达到脱泥和提高浓度的双重目的。某大型金矿选矿厂尾矿浓度20%~25%, 粒度- 0. 074mm大于65% ,经过旋流器一级分级浓缩, 得到尾矿砂浓度65%~75% , 粒度- 0. 074mm小于20% 的合格产品。

2 结语

水力旋流器作为特殊的超重力离心分离设备, 依靠其独特的浓缩分级性能, 在选矿厂尾矿处理中得到了越来越多的成功应用。根据处理工艺要求不同, 选择不同结构型式的旋流器可以得到令人满意的结果。作为节省投资, 简洁高效, 形式灵活的尾矿处理手段, 相信旋流器还将不断出现在更多的矿山尾矿处理工艺中。