细粒级尾矿干堆半工业试验研究.pdf
5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 d o i 1 0 .3 9 6 9 ,j .i s s n .1 6 7 1 9 4 9 2 .2 0 1 3 .0 4 .0 1 6 细粒级尾矿干堆半工业试验研究 崔志翔 金堆城钼业汝阳有限责任公司,河南汝阳4 7 1 2 0 0 摘要针对我公司尾矿粒度较细的特点,对尾矿进行干堆半工业试验,详细分析了干堆半工业试验过程,确定主要 干堆设备的可靠性及探索实际能达到的工艺指标,为干堆设计提供基本数据。 关键词尾矿干堆;细粒级;浓缩 中图分类号T D 9 2 l .2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 ∞0 0 5 6 - 0 3 R e 湖r c h 蚰t h eS e m i I 刚h 塔t r i a lT 髑to fT a i l i n 缪D r yS t 孔ko fF i 玳一G r a i n e dT a i 】【i n 寥 C ⅢZ h 涮n 叼 ∽n d 疵k 叼坳蜘d 肌t l m 尬n { 叼R 叼口叼C o .,L 纪.,R 叼n n 9 日e n n n4 7 】肋D ,C h z n n A b s t ] r .a c t B a s e do nt h ec h 锄c t e r i s t i co ff i n e g m i n e dt a i l i n g s , s e m i i n d u s t r i a lt e s tw a sc o n d u c t e d , a n d山ep r o c e s sw a sa l s od e t a i l e d a n a l y z e d , a n dt h e r e l i a b i l i t y o fm a i n d r y ’s t a c ke q u i p m e n t s w e r e d e t e n I l i n e da n d 出ep r a c t i c a lp r o d u c t i o nc a p a c i t yw a se x p l o I e d , a n dt h e s er e s e a r c hc o u l dp r o V i d eb a s i cd a t a f o rt h ed e s i g no fd r ys t a c k . K e yw O r d s d r ys t a c kt a i l i n g s ;f i n e g r a i n e dl e V e l ;t h i c k e n i n g 随着矿石的不断开采,选矿厂将排放大量尾矿 进入尾矿库,由于尾矿库是一个具有高势能的泥石 流危险源,且建设、维护费用较高,因此,部分企 业开始考虑采用尾矿干堆的方法代替尾矿库。随着 我公司处理规模的不断增大,考虑到尾矿库雨季排 洪设施能力、干滩长度等影响尾矿库安全的因素, 如不采取有效措施,选矿厂雨季将很危险甚至面临 停产。结合公司实际地形,经广泛咨询国内外专家 意见,最终确定实施干堆是解决该问题的最快最优 的办法。尾矿干式堆存安全度要高于湿排尾矿库, 这是选择尾矿干式堆存的重要原因[ 1 引。 1实验室试验 公司选矿工艺为两段磨矿浮选得到钼精矿,钼 尾矿再经两段磨矿回收铁精矿,由于磨矿次数较 多,因此尾矿细度较细,对尾矿用湿筛法进行粒度 筛析。筛析得到各个粒级的筛分结果见表1 。 表1尾矿中各粒级筛分结果 T a b l e1 S i e v i n gr e s u l t s0 fp a n i c l es i z e o ft l l et a i l i n g s ,% 由于一7 5 “m 颗粒均大于5 0 %,因此先对矿浆 样进行实验室的各种条件沉降试验分析,通过自然 沉降、添加絮凝剂沉降、板框压滤和陶瓷过滤等小 型试验得出结论 1 将原矿浆在不分级情况下自然沉降,沉降 速度约o .0 0 8 3m m ,s ,沉降效果很差;对原矿浆按 7 5 斗m 进行分级后细粒级沉降速度约为O .0 1 2m r 幽, 浓缩后浓度最高只能达到2 5 %。 2 适当添加絮凝剂后将原矿浆在不分级情况 下直接沉降,沉降速度约O .0 1 8m “s ,沉降效果仍 然较差;对原矿浆按7 5 恤m 进行分级后加药,细 收稿日期2 0 1 2 加8 1 2修回日期2 0 1 3 一0 5 3 l 作者简介崔志翔 1 9 8 2 一 ,男,陕西三原人,工程师,主要从事选矿生产管理工作。 万方数据 2 0 1 3 年第4 期崔志翔细粒级尾矿干堆半工业试验研究 5 7 粒级沉降速度明显加快。 3 鉴于带式过滤机在处理粗颗粒是十分成功 的,因此未将粗粒级做过滤试验,只将浓度2 5 %细 粒级进行板框压滤和陶瓷过滤,结果是板框压滤水 分约1 8 %,能满足干堆要求;陶瓷过滤水分可达 1 9 %左右,但滤孔易堵塞。 考虑到该尾矿大于3 8 斗m 和小于3 8p m 粒级 约各占5 0 %,尤其是一8 斗m 占比约2 7 %,属极难 沉降尾矿的事实,决定进行半工业试验,验证在尽 可能接近实际生产的条件下实验室试验后推荐流程 的可行性,主要干堆设备的可靠性及探索实际能达 到的工艺指标,为干堆设计提供基本数据。 法测定浓密机的给矿浓度、溢流浓度和底流浓度。 给矿浓度为进入分级斜板总尾矿的出口管浓 度,分级斜板浓密机底流浓度的控制范围为5 0 %~ 6 0 %。振动型斜板浓密机底流浓度的控制范围为 2 5 %左右,添加絮凝剂后力争达到或超过3 0 %。 3 .3 过滤参数测定 带式过滤试验在带式过滤机上进行。测试参数 主要是给矿流量及浓度、滤饼水分等。 带式过滤机的滤饼含水量力争控制在1 5 % 以内。 压滤试验在板框压滤机上进行。测试参数主要 是给矿流量及浓度、滤饼水分、滤液浓度等。 2 半工业试验设备及流程4 试验步骤及结果 本次半工业试验,采用尾矿经斜板浓密机分 级、浓缩,粗颗粒 分级底流 经带式过滤机过 滤,微细粒级 7 4 斗m 以下 浓缩后经板框压滤 机压滤。试验流程见图1 。 原矿浆 滤饼滤饼循环水 图1 尾矿干堆半工业试验流程 F i g .1 F l o w s h e e to ft a i l i n g sd r ys t a c ko f s e m i i n d u s t r i a le x p e r i m e n t 3 试验测试的主要内容及测试方法 3 .1 浓度检测 浓度检测有烘干法和浓度壶法两种方法。试验 用烘干法进行标定,与浓度壶法进行对比。在参数 基本一致的情况下用浓度壶法进行一般检测,对特 别重要的参数 滤饼水分 用烘干法进行验证。 3 .2 分级、浓缩试验参数测定 浓缩试验在斜板浓密机内进行,测试的参数主 要包括流量和浓度。采用容积法测定浓密机的给矿 流量、溢流流量和底流流量。采用烘干法或浓度壶 4 .1 自然沉降 由于添加絮凝剂可能对循环水质产生影响,以 致对浮选工艺指标产生影响,本试验首先考虑在自 然条件下分级、浓缩、过滤所能达到的指标。另 外,对低浓度矿浆进行压滤处理,结果几乎不能成 饼,而且单个循环需1h 。因此在不能进一步提高 浓缩浓度情况下暂不考虑进行压滤。浓缩及过滤结 果见表2 。 表2尾矿干堆试验数据 自然沉降 T a b l e2 E x p e d m e n l a lr e s I I l I so fI a i l i n 伊d r ys t a c H s e d i m e n t a t i o n /% 样品名称下虿歹丰筹L 歹丌平均值 分级进矿浓度2 3 .2 21 7 .7 92 2 .2 6 2 6 .5 41 8 .0 7 1 5 .6 22 0 .4 9 2 2 .0 6 分级溢流浓度1 3 .8 4 1 2 .1 l 1 4 .5 4 1 2 .5 31 4 .8 6 1 2 .2 79 .2 3 1 3 .0 1 分级底流浓度6 1 .O l5 3 .2 6 5 5 .8 4 6 2 .6 8 5 3 .0 4 5 5 .8 7 5 9 .3 2 5 7 .0 7 浓缩溢流浓度 3 .1 l3 .8 61 .6 31 .2 41 .1 50 .8 6O .9 31 .6 l 浓缩底流浓度1 9 .7 7 1 9 .1 1 1 7 .9 91 6 .8 61 4 .3 12 6 .31 6 .9 21 7 .3 过滤水分 1 5 .0 81 6 .7 41 7 .2 l1 4 .7 81 4 .8 6 1 4 .3 91 7 .31 5 .7 洗布水浓度 1 .5 40 .5 01 .O l 表2 统计平均值为去掉最高值和最低值后的算 术平均值。从表2 可以看出溢流水浓度为 1 .6 1 %,水质差,不能作为循环水使用;浓缩底流 浓度17 .3 %,浓度太低,进入板框压滤效果依然会 较差;分级底流浓度5 7 .0 7 %,分级效果很好;带 式过滤水分15 .7 %,能满足干堆要求。 4 .2 加药沉降 4 .2 .1 药剂种类 由于在自然条件下分级、浓缩、过滤、压滤, 溢流水所能达到的浓度较高,水质差,不能作为循 环水使用。浓缩底流浓度低,进入板框压滤效果依 然较差,不得已只能考虑添加絮凝剂。参考本次试 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 验前实验室试验结果,将原矿浆在不分级情况下直 接加药沉降,加药量很大且效果很差。因此必须对 原矿浆进行分级,在尽量分出粗颗粒尾矿,降低浓 密机给矿浓度。提前加药沉降,既确保沉降效果又 大量减少药剂使用量。 根据当前絮凝剂使用情况,可供选择药剂种类 大致有聚丙烯酰胺、生石灰、聚合铁、聚合铝、硅 藻土等。由于聚合铁、聚合铝、硅藻土实际用途范 围窄且在市场上很难买到,本次试验拟选择石灰和 聚丙烯酰胺作对比试验,定性结果是石灰添加量 很大且效果不明显;聚丙烯酰胺添加量很小且效果 很明显。考虑加石灰效果差,对回水p H 值可能有 较大影响且易在管道结垢,因此试验药剂选择聚丙 烯酰胺∞] 。 4 .2 .2 药剂用量 参照不加药试验数据,即分级底流干矿量约 4 讹和浓缩底流干矿量1 .5 讹,确定试验条件为药 剂添加量为6 矾干矿量,8 鲈干矿量,1 0 趴干矿 量,1 2 鼽干矿量;每种药剂浓度分别为0 .0 3 %、 O .0 5 %、0 .0 8 %和O .1 0 %,目的是在确保溢流水质情 况下,尽量减少药剂使用总量,以降低对浮选工艺 指标产生影响的可能性。 5测试结果 尾矿干堆采样分析结果见表3 。药剂、矿量情 况统计见表4 。 表4药剂、矿量情况统计 ‘r a b l e4S t a t i s t i c a lt a b l eo fr e a g e n t sa I l do r eq u a n t 畸 注药剂添加量在1 2 小时,确定浓度为0 .0 3 %。 从表4 可以看出聚丙烯酰胺用量在6 矾干矿 量、8 计干矿量和1 0 矿干矿量,浓度为0 .0 3 %时, 均取得了较好的浓缩效果。 6 结论与建议 6 .1 结论 1 聚丙烯酰胺用量在8 1 0 趴 干矿量 ,浓 度为o .0 3 %时效果最好且各项指标相当稳定。 2 分级溢流水水质较好可直接进入生产水循 环系统。 3 板框压滤机浓缩效果很好,这为今后实际 生产浓度调节、药量减少提供了空间。 4 板框压滤机滤饼水分1 9 .3 7 %,能满足干堆 要求,滤液浓度0 .2 %,可直接进人生产水循环系统。 6 .2 建议 1 建议采用斜板分级,考虑生产波动,建议 设计考虑处理总量为总尾矿量6 0 %左右,设备参考 每小时通过量0 .4 ‰2 沉降面积 。 2 根据尾矿特殊性,设计采用振动加高深锥 型倾斜板浓密机进行浓缩,试验浓缩矿量占比 3 0 %,考虑生产波动,建议设计考虑处理总量为总 尾矿量4 0 %左右,设备参考每小时通过量0 - 0 1 5 妇2 。 3 过滤设备建议采用带式过滤机进行粗颗粒 过滤,设计处理总量为总尾矿量6 0 %左右,设计参 考每小时通过量1 ‰2 。 4 压滤设备建议考虑板框压滤机进行细颗粒 压滤,滤布采用0 .0 3 2m m 真丝加衬,设计处理总 量为总尾矿量4 0 %左右,设计参考每小时处理量 0 .0 4t /m 2 。 参考文献 [ 1 ] 周杰.关于铁矿应用尾矿干堆充填采空区工艺的探讨 [ J ] .矿业工程,2 0 1 1 ,9 2 5 1 5 2 . 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