车河选矿厂总尾矿的综合利用.pdf

第5 2 卷第4 期 2 000 年1 1 月 有色金属 N O N F E R R O U SM E T A L S V 0 1 ．5 2 ．N o ．4 N o v e m b e r2 00 0 车河选矿厂总尾矿的综合利用 苏思苹，杨明广 华锡集团车河选矿厂，南丹5 4 7 2 0 4 摘要介绍车河选矿厂综合利用总尾矿的一些方法和成功经验，强化厂内回水，从中大量节能降耗；利用分级分选的办法 综合回收尾矿中的有用成分。并提出一些新设想。 关键词尾矿堆坝；厂内回水；分级分选 中图分类号T E D 2 6 ．4 文献标识码A 文意编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 0 0 4 0 2 1 7 一0 2 一般地，尾矿中还含有一定量的有用矿物，可以 进一步回收，另外尾矿沉积后澄清的水可以回收利 用，从而减少新水用量，并利于解决环保问题。车河 选矿厂通过长期的生产实践，摸索出一条综合利用 总尾矿的成功路子，创造了可观的经济效益。 1强化厂内回水，大幅度节能降耗 选矿厂的用水，如果都用新水，这对水源匮乏的 地区是无法实现的，所以一般都考虑将尾矿水澄清 后回收利用，这样可以节约大量新水。对处理量较 大的选矿厂来说，通常尾矿都是难以自流进尾矿库 的，一般都要用砂泵扬送进尾矿库，车河选矿厂厂房 离尾矿库较远，总尾矿是通过尾矿管自流进尾矿泵 站再用砂泵扬送进尾矿库的，选厂当前年处理量已 达1 3 0 万t 以上，尾矿坝每年要增高5 m ，坝首已比 尾矿输送管出口高出6 0 m ，砂泵压力日渐加重。尾 矿水在库内澄清后经溢流井流到水泵站回收，由于 回水利用，车河选矿厂每年选矿用水中新水只占 1 2 ％～2 1 ％，回水利用达7 9 ％～8 8 ％。这就存在一 个问题。7 9 ％～8 8 ％的尾矿水，既要通过尾矿泵扬 上尾矿库，澄清后又要通过水泵站送到选厂生产利 用，势必耗费大量的电能，而且，环境也受到威胁。 车河选矿厂在建厂设计中就考虑到了如何解决 这个问题，那就是在厂内实现回水，减少总尾砂泵的 扬送量。节能降耗主要就产生在总尾扬送量的减少 和厂内外回水扬程差引起的水泵台数减少上。 车河选矿厂1 9 9 6 ～1 9 9 9 年尾矿输送和回水情 况见表1 ，表中取外排水量近似等于新水量。 表1 车河选矿厂1 9 9 6 ～1 9 9 9 年尾矿输送和回水情况 从表中可以看出，随着处理量的增大，尾矿坝逐 年增高，尾矿砂泵的扬量不断减小，而总尾矿输送量 作者简介苏思苹，女，工程师 则不断增大。以1 9 9 9 年与1 9 9 6 年相比，因处理量 翻了一番，处理每吨原矿用水量虽大大减少，但总的 尾矿量仍是大大增加，如果不实现厂内回水，1 9 9 6 年总尾泵约需开2 ．8 6 台，厂外回水泵约需开1 0 ．1 万方数据 2 1 8有色金属第5 2 卷 台，1 9 9 9 年总尾泵约需4 ．9 5 台，厂外回水泵约需 1 4 ．3 台。由于实现了厂内回水，1 9 9 6 年总尾泵平均 少开了1 ．1 5 台，回水泵平均少开了1 ．1 台，1 9 9 9 年 总尾泵平均少开2 ．1 2 台，回水泵平均少开了2 ．8 台，一年按3 3 0 d 生产计，1 9 9 6 年节省电耗3 3 0 ．8 6 万k W h ，1 9 9 9 年节省电耗7 0 9 ．7 2 万k W h 。 此外，由于厂内大量回水，尾矿库沉淀水量大大 减少，厂外回水泵压力大大减小，水质和外排量得到 有效的控制，环保威胁得到了极大的缓解。 2 分级分选，适应矿石性质特点 车河选矿厂是一家8 0 年代初投产的比较现代 化的新型选矿厂，通过十几年的生产实践和不断的 探索改造，逐渐形成了主流程年处理原矿1 0 0 万t ， 锡金属回收率7 3 ．5 ％，锌金属回收率7 1 ％，年产值 4 ．7 5 亿元，年利润60 0 0 万元的高效益大工厂。然 而由于原矿性质复杂，有用金属矿物与脉石矿物嵌 布关系复杂，必须进行多段磨矿多段选别，反复回收 才能保证较好的选矿回收率，但仍有未解离或过粉 碎的部分有用金属矿物进入尾矿中。以1 9 9 9 年计， 尾矿中含锡金属39 7 3 ．1 0 t ，含锌金属1 13 5 6 ．9 5 t ， 价值1 ．5 亿元以上。尽管完全回收是不可能的，但 回收在低成本下能回收的部分金属矿物是保证企业 持续高效发展的一个手段。车河选矿厂长期以来都 重视尾矿再回收的问题，专门成立了一个劳动服务 公司来回收尾矿中残余的锡金属，而锌金属由于粒 度细，大部分随溢流流失，没有有效的沉淀设备，所 以一直没有考虑回收。 2 ．1 1 9 9 8 年工艺流程 1 9 9 8 年以前，车河选矿厂主流程处理量和原矿 性质相对稳定，总尾矿的矿石性质也相对稳定，锡金 属在粗粒级中含量也较多，预先富集磨矿后再选的 工艺是合理的，当时的工艺流程见图1 ，每年大约可 回收锡金属8 5 0 t 以上，年利润8 0 0 万元左右。1 9 9 8 年初车河选厂主流程大规模改造完成，年处理量大 幅度增加，原矿处理品位逐步下降，总尾矿性质急剧 变化，粗粒级中锡金属含量大幅度减少， 0 ．2 0 m m 粒级锡金属含量仅占6 ．2 ％，9 3 ．8 ％的锡金属分布 在一0 ．2 0 m m 粒级，而一0 ．2 0 r a m 的锡石单体解离 度已达9 0 ．3 ％，所以对螺旋溜槽毛精矿再磨已变得 毫无价值，反而得不偿失，大量浪费能源，累计1 9 9 8 年全年只产出锡金属7 4 5 t ，锡金属成本达2 ．2 3 万元 ／t ，利润仅4 5 0 万元。为提高经济效益，必须对原流 程进行工艺改造。 2 ．2 改造后的工艺流程和效益 1 9 9 9 年车河进行技术改造，改造后的生产工艺 流程图见图2 。其主要特点是分级分选，通过分级 把粗头和 0 ．2 0 m m 的矿砂以及一0 ．O l m m 的微泥 预先脱除，保证～0 ．2 0 0 ．O l m m 粒级的矿浆进入 主选。1 9 9 9 年由于进行技术改造和原矿品位降低 等因素的影响，生产受到一定的影响，全年仅回收锡 金属6 4 8 t ，利润却达6 6 0 万元，节能降耗的优势已明 显体现了出来，累计全年锡金属单位成本仅1 ．8 1 万 元／t ，与1 9 9 8 年相比节约成本2 7 0 万元。 ．粗头 堆 | j 、 图1 改造前工艺流程 锡精矿尾矿 图2 改造后工艺流程 2 ．3 回收尾矿中有用金属的试验 1 一定要根据矿石性质特点选择合适的生产 工艺。采用分级分选的工艺是十分成功的，粗粒级 直接留坝首，方便堆坝，微泥直接进毯布溜槽回收， 排除了粗粒级的影响，合适粒级矿浆进入主选流程， 减少了处理量，降低了不必要的药耗和能耗。 2 不同粒级的矿浆进入不同的毯布溜槽，并采 用不同的溜槽坡度，既排除了不同粒级矿砂的互相 干扰影响，又保证了适合不同粒级锡精矿充分沉降 下转第1 9 7 页 万方数据 第4 期李超南等铝工业固体废弃物资源再生及利用1 9 7 N a z C 0 3 C a O H z 2 N a O H C a C 0 3 反应物N a O H 回氧化铝生产流程，沉淀的c a C O ，实质就是轻质碳酸钙，沉淀碳酸钙经过洗涤、过 滤、烘干即可得到轻质酸钙的成品。 在石灰渣 C a C O ， 沉降过程中发生如下反应 3 C a C 0 3 十2 N a A I O H 4 4 N a O H 一 3 C a O A 1 2 0 3 6 H 2 0 3 N a 2 C 0 3 沉淀碳酸钙中会混有一定量的3 C a O A 1 2 0 3 6 H 2 0 。 轻质碳酸钙用途很广，可作橡胶、塑料、纸张的 填充剂。 苛化渣的回收利用工作正在研究中。 4电解槽大修渣的分类及利用 4 ．1 大修渣的分类 以1 6 0 k A 预焙槽为例，筑炉材料种类有阴极碳 块 包括侧部碳块 、耐火砖、冷捣糊、耐火粉、氧化铝 粉、保温砖、绝热板，用量及比例见表5 。 表51 6 0 k A 电解槽筑炉材料统计 综合考虑电解过程中阴极吸附的氟，电解槽漏 铝及阴极材料的损耗，1 6 0 k A 电解槽单台大修渣量 应在6 0 t 左右。 4 ．2 废阴极碳块和利用 电解大修渣中阴极碳块占总渣量的3 2 ．8 ％，阴 极碳块中含有固定碳，具有一定的热值，可以对其充 分利用。阴极碳块物理成分分析结果见表6 。 表6 阴极碳块物理成分分析结果 全水分／％灰分／％固定碳／％ 1 ．63 3 ．3 56 0 ．4 1 作为制备电炉铁合金电极糊原料，阴极碳块导 电性良好，破碎到一定的粒度后可代替一部分冶金 焦制备电极糊。废阴极碳块也可作为制作电解铝阳 极保护环的材料。 5结语 1 煤气生产过程中产生的粉煤、炉渣、水尘渣 可全部利用，效益较好。 2 锅炉粉煤灰用于路基材料、制造粉煤灰水 泥、“双灰粉”及商品混凝土前景广阔、附加值高。 3 氧化铝生产过程中产生的赤泥可替代粘土 制造水泥，符合国家产业政策。苛化渣可作纸张、塑 料的填充剂。石灰化灰渣作锅炉煤掺合料，起到固 硫、防锅炉结焦的作用，还可作为电解槽槽修渣堆存 的固化剂，实现电解槽大修渣的无害化堆存。 4 电解铝槽修渣可实现分类利用，阴极碳块具 有一定的利用价值。 上接第2 1 8 页‘ 吸附在毛毯上的矿浆流速，使毯布回收率提高了 1 0 ％以上。 3改进尾矿综合利用的几点设想 根据车河选矿厂总尾矿的性质特点，笔者认为 尚有一些可以改进的地方，兹提出以供参考。 1 对总尾矿进行进一步的浓缩输送。目前总尾 矿输送浓度为5 ．3 ％左右，根据经验可以提高到8 ％， 由此可以大幅度增加厂内回水，按目前年处理量已达 1 3 0 万t ，选矿用水单耗2 6 t ／t 矿计，则可实现厂内回 水2 0 0 0 万m 3 ，可节省2 1 5 k W 的砂泵1 ．3 台，节省 1 5 5 k w 的水泵1 ．1 台，即比目前实际生产可节约电耗 3 5 0 万k W h 。此外，新水量可减至5 ％左右。 2 目前毛毯毛精矿用人工浮槽处理，回收率仅 有5 0 ％～6 0 ％，一1 9 ／u m 的微粒锡石基本不能回收， 且药耗大。成本高，如果采用浮锡的方法处理，回收 率可达8 5 ％以上，总的药剂成本和电耗与人工浮槽 成本基本一致，可考虑采用。 3 尾矿中含锌高，但锌金属却以微粒存在，大 部分随溢流跑掉，难以浓缩沉淀，所以用常规浮选机 难以回收。但该矿有个特点，由于主流程残余药剂 的作用，铅锌微粒很容易上浮，特别是在有空气滚冲 产生气泡的时候很容易随气泡上浮，所以可以采用 适应细粒浮选的浮选柱进行回收，溢流矿浆不需浓 缩，药剂只需加少量松醇油，小型试验结果锌回收率 达7 0 ％以上．如果在生产上应用简易浮选柱在底部 充气，并加上少量松醇油，5 0 ％的回收率是可以保证 的，这样以极低的成本每年可回收50 0 0 ～60 0 0 t 锌 金属，是值得偿试的。 麓一 万方数据