银山铅锌矿尾矿处理实践.pdf
2 9 - 银山铅锌矿尾矿处理实践 夏青 摘要介绍银山铅锌矿尾矿处理情况,包括尾矿堆存和综合利用。 关t 词尾矿;堆存;综合利用 中圈分类号T D 9 2 64 文献标识码A 1 矿山概况及尾矿性质 余t ,铜硫矿石约l 0 0 0 t ,回收铜、铅、锌、硫, 副产金银等金属,年尾矿量7 0 余万t 。 选矿厂有两个选别系统,分别为铅锌系 江西铜业公司银山铅锌矿是一个有着统和铜硫系统.产生铅锌尾矿和铜硫尾矿。 4 0 余年生产历史的多金属中型矿山。目前尾矿库的尾矿分为新、老尾矿。尾矿的多元 日处理矿石2 5 0 0 余t ,其中铅锌矿石1 5 0 0素分析结果见表l 。 表1 尾矿多元素分析结果/% 垦芏名称 P bZ ,】c u sT F eS i 0 2K 2 0 肚岛c a oM 田m其它 铅锌尾矿01 70 .1 500 1 2 1 0 557 06 3 .4 22 .5 61 l7 60 .6 708 003 71 33 4 铜琉尾矿0 .1 900 8 80 .0 5 91 .0 l57 55 9 .5 232 21 59 405 708 20 .4 11 24 2 尾矿库老尾矿02 40 1 20 0 1 517 37 6 55 8 .5 21 .9 31 14 202 30 .4 202 81 7 .4 5 尾矿库薪尾矿02 00 1 70 0 2 837 473 76 J .8 92 .0 31 19 605 40 “ /5O .3 31 09 9 从表1 可看出,尾矿主要由S i 0 2 、银山铅锌矿尾矿库位于江西省德兴市 A k 0 3 、K 2 0 组成,属于S i 0 2 弛q K 2 0 化学系列。 尾矿的矿物组成见表2 。 表2 尾矿矿物组成/% 铜硅尾矿5 43 42 3 16 垦芏星垦芏£望i 矿物组成研究表明,尾矿主要由石英和 绢云母组成。尾矿平均粒度7 9 .7 p m ,密度 2 .7 。选矿厂排放尾矿矿浆重量浓度1 8 % 左右,稠度2 2 %左右。 2 尾矿堆存 2 .1 尾矿库的基本情况 以东,选矿厂西北面1 0 0 m 的狭长山谷中。 尾矿库的下游紧连矿山生产和生活区,距德 兴市市区仅1 .4 k m 。 尾矿库于1 9 6 0 年初设计,1 9 6 1 年底建 成投入使用。初期坝高为1 2 m ,坝底标高 5 5 .5 m 。坝顶标高6 7 .5 m 。最终尾矿坝标高 l O O m ,最大库容6 7 4 .6 万m 3 ,有效库容5 0 6 万m 3 ,可供1 0 0 0 t /d 选矿厂使用2 0 年。初 期坝为不透水黏土坝,底部无排渗设施。 随着生产年限的延长,库容不能满足生 产的需要,1 9 8 1 年2 月进行了扩容设计,经 多方案比较,确定采用原尾矿库加高方案。 最终尾矿坝标高为1 1 5 m 。按年处理原矿量 5 0 万t ,年产尾矿3 0 万m 3 计算,尾矿库服 箨喜品羿;挈1 青- 0 1 1 9 6 - 0 9 5 一 。男,江西赣州人,银山错锌矿选矿厂工程师.江西穗兴,3 3 4 2 0 1 万方数据 - 3 0 务年限可至1 9 9 6 年。由于矿山的持续发展 需要,1 9 9 0 年6 月又进行了第二次扩容设 计,仍采用尾矿库继续堆坝加高的方案,最 终尾矿坝坝顶标高1 2 0 m ,最大库容将达 1 6 7 8 万m 3 ,新增有效库容4 2 8 万m 3 ,按年 产尾矿4 0 .8 万m 3 计算,可服务至2 0 0 5 年 以后。 后期坝采用上游法人工筑坝,坝体也无 排渗设施。目前尾矿坝标高已达1 1 8 m ,尾 矿库使用的排水构筑物形式为排水井一隧 洞。尾矿库等级为二级。 尾矿库所在区域年平均降水量1 9 0 0 - - 2 0 0 o l ,最多达2 5 3 3 m m 。5 0 年一次最大 降水量为3 4 4 m m /h ,2 0 0 年一次最大降水 量为4 2 9 m m /h 。梅雨是主要降水类型,主 要集中在每年3 ~6 月。年平均蒸发量为 1 3 2 3 .9 m m ,降水量大于蒸发量。 银山铅锌矿矿区地震基本烈度小于六度。 2 .2 尾矿库的操作管理 2 .2 .1 尾矿输送、排放 选矿厂排出的尾矿经砂泵站加压后送 至尾矿库。生产初期只设一级砂泵站,当尾 矿堆积标高至7 5 m 以上.设二级砂泵站。 现一级砂泵站有6 P N J 胶泵2 台,装机容量 1 5 0 k W 。一级泵站至二级泵站输送管路为 2 条直径2 0 0 r a m 承插式铸铁管。二级泵站 有8 /6 C A H 渣浆泵4 台,每2 台串联一 组,一组工作,一组备用,装机容量3 6 0 k W 。 二级泵站至尾矿库输送管路为2 条直径 2 5 0 m m 承插式铸铁管。 尾矿浆排放采用坝前冲积分散放矿。 放矿支管为直径1 5 0 m m 钢管,管间距1 2 m , 长3 - - 4 m ,放矿时开放管数3 - - 5 根。 2 .2 .2 子坝堆筑 银山铅锌矿尾矿库后期坝为尾矿堆积 坝。采用上游法人工堆筑,从1 9 6 5 年开始, 至今已筑有子坝1 8 级,坝顶标高已达 1 1 8 m 。经过多年的筑坝实践,取得了相当 丰富的筑坝经验,并形成了适合于该矿的上 游法筑坝技术规范。这里介绍几点具有普 遍适用意义的经验 1 施工前傲准备工作 时,施工单位应按坝体设计断面尺寸,设置 龙门桩和控制线,桩距以2 0 - 4 0 m 为宜,转 角处可适当加密,每个桩应编号。 2 筑坝 时,每铺2 0 ~3 0 C I T I 厚的尾矿应踩实或夯实 一遍,保证坝体干容重大于或等于1 .5 g /e r a 3 ,坝内坡表面拍实。 3 筑坝时,遇气 候干燥,尾矿水分蒸发较快时,铺料与踩实 表面应适当洒水润湿,以保持施工含水量。 2 .2 .3 尾矿库安全管理与监测 为确保尾矿库安全运行,银山铅锌矿在 矿、厂、工段三级均配备了专职管理人员,并 制定了完善的安全管理措施.同时按三班制 配备了尾矿输送砂泵工、巡坝工。在尾矿坝 监测方面定时进行浸润线、坝体沉降位移、 渗流量、库水位排水井溢流水质等项目的观 测。 2 .2 .4 尾矿坝的防渗措施 上游法筑坝浸润线高,浸润线易溢出。 渗流破坏是银山铅锌矿尾矿坝的主要破坏 形式。为确保尾矿库安全,该矿采取了相应 的防渗措施。 2 .2 .4 .1 采取盲沟排渗降低坝体浸润线 盲沟断面为上宽,底窄.梯形。盲沟材 料为土工布包砾石。盲沟两端设有集水井, 集水井底部接横向引水管,将盲沟内渗水引 出。盲沟在开挖过程中,表面5 0 c r a 固结层 以下尾矿渗水大,含水量高,并且液化处于 流动状态,施工时出现大面积坍塌。针对这 种情况,在盲沟开挖处两侧采用轻型井点抽 水,疏干盲沟开挖处的尾砂。轻型井点抽水 的原理是地表上泵造成的负压经总管和井 点管传至埋人坝体下端的过滤器,抽出井点 管和过滤器中的水。带轻型并点疏水的盲 沟施工断面图见图1 。 2 .2 .4 .2 坝体贴坡,增强尾矿坝稳定性 采用尾矿贴坡,放缓坝面坡度,增强了 坝体稳定性,防止滑坡。 万方数据 3 l 3 综合利用 尾矿堆存不仅需要占用大量的土地和 山林,又是重大的污染源和不安全因素。随 着生产的发展,生产年限的延长,这些问题 显得更加突出。为此,银山铅锌矿在搞好尾 矿堆存,确保生产正常的情况下,对尾矿综 合利用进行了积极的探索。 图1 盲沟施工断面 1 一盲沟开挖断面;2 一负压塑料臂;卜总管;4 一坝面;卜排浆沟;删点管;卜过滤嚣 3 .1 尾矿制砖砖厂建成后为矿山职工增加了就业岗位,也 随着社会的发展,人们的环保意识越来创造了可观的经济效益,年创效益近2 0 万 越强,保护环境已成为人们的共识。然而在元。 目前的建材市场上,砖绝大部分仍是传统实3 .2 尾矿回收绢云母 心黏土砖。制取黏土砖每年要毁掉大量农绢云母是一种鳞片状的白云母亚种。 田和山地,造成严重的水土流失。国家已明 自然色为黄褐色和银灰色,珍珠光泽,在正 令限制生产黏土砖,同时鼓励利用工业废渣 交偏光下呈绚丽的丝绢色。化学式为 制砖,并给予企业税收优惠。K A l 2 [ A l S i 3 0 l o ] O H 2 ,质量以A 1 2 0 3 含量 利用尾矿制砖国内外已有许多实际例高低表示。 子。银山铅锌矿尾矿样经职业病防治机构 绢云母具有多方面的用途,如作橡胶补 检测,检评意见为符合国家建材放射卫生防强、填充剂。可作涂料、颜料的配合原料等, 护标准,可在建筑业中普遍使用。经过认真广泛应用于橡胶、化工、陶瓷、造纸等工业。 研究,多方论证,该矿创办了一个年产1 0 0 0 我矿尾矿主要由石英和绢云母组成,绢 万块砖的钙化砖厂,年消耗尾矿3 万t 。砖云母含量高达2 9 %~3 4 %,且大部分呈单 厂厂址选在临近尾矿库又不影响尾矿库安体存在,具有较高的回收利用价值。 全的地方,因此保证了生产不受季节限制和 经多种选别方案比较,最终确定采用浮 影响。因该矿矿区与德兴市区相接,砖厂具 选法回收。试验表明,尾矿再磨对绢云母选 有最佳销售位置。砖厂的生产工艺为8 5 %别无明显效果,再磨还将增加生产成本和能 左右的尾矿和1 5 %左右的石灰辅以少量的耗。因此,尾矿选别绢云母工艺中不设磨 水搅拌,钙化压制成型,蒸汽蒸压养护而成。 矿。绢云母的选矿工艺流程见图2 。 矿山所在地区石灰、煤资源较为丰富,从图2 可看出,尾矿首先进行硫化矿选 价格适宜,为钙化砖生产提供了基本保证。 矿,这是为了降低后续工艺中的金属含量, 万方数据 3 2 罾溅,l,.F-L3 A C R I 绢霉堡【些一一1 卜L3 A c H 0 啦 盛“H l 芦箐水固藏器l 性垃濉基矿 精矿1 围2 绢云母选矿T 艺流程 4 结论与建议 1 银山铅锌矿尾矿库使用年限长,库内 尾矿量大,所处地理位置重要,上游法筑坝 浸润线高,一旦失事后果不堪设想。因此, 尾矿库的操作管理至关重要。 2 .尾矿制砖工艺切实可行。但产品单 一,规模太小。今后应深化尾矿在建材领域 的应用研究,多上一些切实可行的项目,增 加尾矿处理能力。 3 .尾矿回收绢云母是一个充分利用矿 产资源的好项目,应努力提高产品质量,也 可进行绢云母精矿深加工研究,力求产品质 量上乘,顾客容易接受,则自然销路畅通,有 经济效益。 4 .不仅要加大尾矿综合利用力度,还应 开发尾矿库其它方面的作用,如尾矿水复 用,尾矿库区土地的再利用等,真正做到变 废为宝,无废物选矿。 一.o .o , o Q.Oo-oO.oOo“ 上接第2 2 页 2 0 0 0 年生产统计报表见表5 。 经过计算,2 0 0 0 年4 ~1 2 月粗选用 C T B 一1 0 2 1 磁选机。由于全铁回收率提高, 多产铁精矿1 5 1 5 t ,按全年计算,多产铁精 矿1 7 8 0 t 。 表52 0 0 0 年生产统计报表 时间兹徽翟薇徽 2 0 0 0 年1 - 3 月 粗选c 丁B - 6 1 87 2 6 5 61 3 .4 25 2 0 53 5 56 50 4 3 47 2 磁选机 2 0 0 0 年4 1 2 月 粗选m 1 9 6 4 7 51 31 8 1 , 1 6 2 38 2 66 51 03 6 】9 1 0 2 1 磁选机 2 0 0 0 年全年2 6 9 1 3 11 3 .2 51 9 8 2 91 8 16 5 0 8 3 61 9 1 9 9 9 年全年1 32 46 5 .2 63 29 4 1 9 9 7 ~1 9 9 9 年1 3 .1 86 50 63 2 .5 4 4 结语 1 .选用C r B 一1 0 2 1 磁选机用于琅琊山 铜矿选铁流程中的粗选作业,解决原C m 一6 1 8 磁选机磁场强度低的问题,有利于单 颗粒F e 3 0 4 矿物的回收。 2 .用一台磁选机作粗选,解决了矿浆分 配不均、各机磁场强度不一等问题,极大地 减少单颗粒F b 0 4 在粗选中丢失。 3 .C r B 一1 0 2 1 磁选机排矿口大,不易 结垢,排尾畅通,不满浆。 4 .一台a 田一1 0 2 1 磁选机装机容量比 3 台C T B 一6 1 8 磁选机装机容量少3 k w ,降 低能耗,减少2 /3 维修工作量和维修费用, 给企业带来巨大效益。 万方数据