尾矿

尾矿

尾矿指选矿作业中有用目标组分最低的部分,在当前经济条件下已不再合适分选。随着社会经济与选别技术的发展,尾矿中的有用组分还能够得到进一步的回收利用。同时尾矿中的其它组分也并不是完全没用的废料,根据其性质与组成可以综合利用,实现无废料排放,这是资源充分利用与环保的共同要求。

尾矿是放错地方的资源,其有害性是由于人们处理不当而造成的。尾矿的危害主要体现在元素有害性与固体废料危害性,其元素有害性体现在为尾矿中的浮选药剂离子与其它离子随着水流、空气等介质进入周边环境,引起严重的环境污染;尾矿是工业固体废料的主要组成部分,其大量堆积引起侵占土地、植被破坏、土地退化、沙漠化以及粉尘污染、水体污染等问题,同时尾矿的堆积也是引起泥石流等地质灾害的隐患。

从保护环境与资源充分利用的角度出发,人们提出了尾矿再利用,无尾排放等要求。现在对尾矿综合利用的总体思路为:1.在尾矿全面物化分析的基础上,对有再选利用价值的尾矿进行再选;2.利用经过再选后的尾矿进行简单的加工作为建筑材料或利用尾矿充填采空区;3.对尾矿进行精加工,生产具有高附加值的建筑装饰材料;4.对暂时不能利用的尾矿作为生态恢复材料进行生态恢复重建。

常用尾矿选矿工艺简介:

一、破碎筛分阶段

现阶段尾矿主要的处理工艺:

全尾排放、尾矿干堆、全尾砂充填为现阶段选厂主要的尾矿处理工艺。第一种处理工艺比较传统的尾矿排放工艺,现阶段还被大多选厂所采用,但是这种尾矿处理方式存在生态破坏、维护费用高等问题。因此现阶段人们提出一种占地面积小、对环境破会程度轻、安全高效的尾矿处理技术—尾矿干排。而全尾充填则将尾矿作为充填材料用于采空矿井的充填,即解决了充填材料短缺的问题,又避免尾矿对环境的污染。

全尾排放

选厂将选别所得的含水尾矿进行简单的浓缩处理,然后通过输送管道直接排放到尾矿库中。对于尾矿中剩余的水按照选厂工艺的设计选择回收或通过渗透净化后排放的周边水域中。

尾矿浆在输送过程中矿砂对管道、弯管、阀门、尾矿泵等部件磨损十分严重,尾矿输送系统的磨损损坏不但影响选厂的正常生产,同时尾矿泄漏对环境也将造成严重的破坏。烟台鑫海在矿山耐磨材料研究上取得突破性的进展,其耐磨橡胶耐磨性达到国际领先,是普通橡胶的10倍左右,在胶体状态下使用比合金还耐磨。由其制造的高效耐磨水力旋流器、筛子、阀门等产品在选厂尾矿排放流程中得到广泛的应用,完美地解决了矿山的耐磨问题。

全尾排放作为一种传统的尾矿处理工艺,随着资源综合利用与环保要求的提高,其缺陷也日益突出。首先,尾矿中的有用组分只是在目前经济条件下无法被回收利用,随着技术与经济的发展,在将来其回收利用是可能的,其次,尾矿中的其他组分也可作其他用途,因此这种处理工艺造成了资源的浪费。尾矿库的修建不但占用大量耕地、破坏植被,同时尾矿中的各种有害离子随着水流进入周边环境,对水体、突然造成严重污染。尾矿库若维护不当在气候干燥时期易产生扬尘,在洪水暴雨期发生溃坝事故,引起泥石流等地质灾害,给周边居民的生命财产安全造成严重的威胁。

尾矿干堆

尾矿干堆是近年兴起的一种尾矿处理新工艺,指将尾矿浆经过多级浓缩脱水后,再采用尾矿尾矿振动脱水等高效的脱水设备处理,形成含水率小、易沉淀固化与利用场地堆存的矿渣,再采用胶带输送机或汽车等工具送至尾矿库堆存。

常见的尾矿干排工艺:

干排工艺 产品含水率
浓密机+旋流器+带式过滤机 15%~18%
浓密机+陶瓷过滤机 <10%
浓密机+箱式压滤机或立式压滤机 15%~25%
旋流器+浓密机+多频筛 <10%

浓密机+旋流器+带式过滤机:该设备组合与工艺流程合适中粗粒级的尾矿处理,可连续生产。但是但生产运营过程中电耗大,费用高,投资大。

浓密机+陶瓷过滤机:该工艺与设备组合适用于中细粒级尾矿脱水,但对粗粒级与-0.037 mm粒级占80%矿浆的脱水有一定的困难。本工艺可实现连续生产,脱水产品含水率低。但是其设备投资较高,陶瓷板易堵塞,因此一般用于精矿脱水。

浓密机+箱式压滤机或立式压滤机该工艺适用于中细粒级物料的脱水,对于-0.037 mm粒级占95%的情况下任然可以使用。其中滤布与泵过流件为易损部件,需按时更换。立式压滤机价格昂贵、产品含水率低,常用于精矿脱水。

旋流器+浓密机+多频筛:该流程为新型的脱水设备与脱水工艺的组合,几乎能完成-325目80%内的所有矿料的脱水作业。其中高效多频脱水筛为烟台鑫海的专利产品。本方案具有投资小、运营成本低等特点,其运营成本为陶瓷过滤机、带式过滤机、厢式压滤机的1/2,流程中机械几乎无易损件。鑫海高频细筛筛网采用嵌入式耐磨氨酯组合筛网,它的寿命比传统金属筛网高3-10倍。而对于极细粒级物料可采用:浓密机+多频筛+压滤机,既能完成脱水作业。

尾矿干堆常用脱水设备:

其中高效多频脱水筛为鑫海专利产品,该设备采用双振动电机激振,结构坚固紧凑,摆脱了传统偏心振动器结构大、漏油、磨损大、噪声大、不便维修等缺点。鑫海矿用脱水筛的侧体护板粘有鑫海耐磨橡胶,保证脱水筛不受磨损导致变形破裂,并减少了铁质对物料的污染。另外鑫海矿用脱水筛筛网利用的是鑫海嵌入式耐磨氨酯组合筛网,它的寿命比传统金属筛网高3-10倍,避免了筛网的金属框架与矿石的直接碰撞,减少噪音,减轻金属筛网的厚重感。

全尾砂充填

全尾砂胶结充填技术是建立在一定的的物理化学与胶体化学基础上的一种尾矿处理工艺,将选厂排出的浓度为15%~20%的尾矿浆通过浓密机和真空压滤机(或压滤机)两段脱水处理后所得的全尾砂作为充填骨料。采用细磨冶炼炉渣代替部分水泥,采用强力活化搅拌装置制备充填料浆,通过泵压或者自重的方式将充填料浆以宾汉流体形式输送至采空区,形成稳定均质结构的充填体。在尾砂产率低,粗颗粒充填料不足的矿山中采用全尾砂胶结充填,可极大地降低生产成本。在粗颗粒充填料已够的矿山中采用全尾砂胶结充填,对于降低生产成本,保护矿山环境也是大有好处的。

二、磨矿阶段

一、现阶段尾矿主要的处理工艺:

全尾排放、尾矿干堆、全尾砂充填为现阶段选厂主要的尾矿处理工艺。第一种处理工艺比较传统的尾矿排放工艺,现阶段还被大多选厂所采用,但是这种尾矿处理方式存在生态破坏、维护费用高等问题。因此现阶段人们提出一种占地面积小、对环境破会程度轻、安全高效的尾矿处理技术—尾矿干排。而全尾充填则将尾矿作为充填材料用于采空矿井的充填,即解决了充填材料短缺的问题,又避免尾矿对环境的污染。

一、全尾排放

选厂将选别所得的含水尾矿进行简单的浓缩处理,然后通过输送管道直接排放到尾矿库中。对于尾矿中剩余的水按照选厂工艺的设计选择回收或通过渗透净化后排放的周边水域中。

尾矿浆在输送过程中矿砂对管道、弯管、阀门、尾矿泵等部件磨损十分严重,尾矿输送系统的磨损损坏不但影响选厂的正常生产,同时尾矿泄漏对环境也将造成严重的破坏。烟台鑫海在矿山耐磨材料研究上取得突破性的进展,其耐磨橡胶耐磨性达到国际领先,是普通橡胶的10倍左右,在胶体状态下使用比合金还耐磨。由其制造的高效耐磨水力旋流器、筛子、阀门等产品在选厂尾矿排放流程中得到广泛的应用,完美地解决了矿山的耐磨问题。

全尾排放作为一种传统的尾矿处理工艺,随着资源综合利用与环保要求的提高,其缺陷也日益突出。首先,尾矿中的有用组分只是在目前经济条件下无法被回收利用,随着技术与经济的发展,在将来其回收利用是可能的,其次,尾矿中的其他组分也可作其他用途,因此这种处理工艺造成了资源的浪费。尾矿库的修建不但占用大量耕地、破坏植被,同时尾矿中的各种有害离子随着水流进入周边环境,对水体、突然造成严重污染。尾矿库若维护不当在气候干燥时期易产生扬尘,在洪水暴雨期发生溃坝事故,引起泥石流等地质灾害,给周边居民的生命财产安全造成严重的威胁。

二、尾矿干堆

尾矿干堆是近年兴起的一种尾矿处理新工艺,指将尾矿浆经过多级浓缩脱水后,再采用尾矿尾矿振动脱水等高效的脱水设备处理,形成含水率小、易沉淀固化与利用场地堆存的矿渣,再采用胶带输送机或汽车等工具送至尾矿库堆存。

常见的尾矿干排工艺:

干排工艺 产品含水率
浓密机+旋流器+带式过滤机 15%~18%
浓密机+陶瓷过滤机 <10%
浓密机+箱式压滤机或立式压滤机 15%~25%
旋流器+浓密机+多频筛 <10%

浓密机+旋流器+带式过滤机:该设备组合与工艺流程合适中粗粒级的尾矿处理,可连续生产。但是但生产运营过程中电耗大,费用高,投资大。

浓密机+陶瓷过滤机:该工艺与设备组合适用于中细粒级尾矿脱水,但对粗粒级与-0.037 mm粒级占80%矿浆的脱水有一定的困难。本工艺可实现连续生产,脱水产品含水率低。但是其设备投资较高,陶瓷板易堵塞,因此一般用于精矿脱水。

浓密机+箱式压滤机或立式压滤机该工艺适用于中细粒级物料的脱水,对于-0.037 mm粒级占95%的情况下任然可以使用。其中滤布与泵过流件为易损部件,需按时更换。立式压滤机价格昂贵、产品含水率低,常用于精矿脱水。

旋流器+浓密机+多频筛:该流程为新型的脱水设备与脱水工艺的组合,几乎能完成-325目80%内的所有矿料的脱水作业。其中高效多频脱水筛为烟台鑫海的专利产品。本方案具有投资小、运营成本低等特点,其运营成本为陶瓷过滤机、带式过滤机、厢式压滤机的1/2,流程中机械几乎无易损件。鑫海高频细筛筛网采用嵌入式耐磨氨酯组合筛网,它的寿命比传统金属筛网高3-10倍。而对于极细粒级物料可采用:浓密机+多频筛+压滤机,既能完成脱水作业。

尾矿干堆常用脱水设备:

其中高效多频脱水筛为鑫海专利产品,该设备采用双振动电机激振,结构坚固紧凑,摆脱了传统偏心振动器结构大、漏油、磨损大、噪声大、不便维修等缺点。鑫海矿用脱水筛的侧体护板粘有鑫海耐磨橡胶,保证脱水筛不受磨损导致变形破裂,并减少了铁质对物料的污染。另外鑫海矿用脱水筛筛网利用的是鑫海嵌入式耐磨氨酯组合筛网,它的寿命比传统金属筛网高3-10倍,避免了筛网的金属框架与矿石的直接碰撞,减少噪音,减轻金属筛网的厚重感。

三、全尾砂充填

全尾砂胶结充填技术是建立在一定的的物理化学与胶体化学基础上的一种尾矿处理工艺,将选厂排出的浓度为15%~20%的尾矿浆通过浓密机和真空压滤机(或压滤机)两段脱水处理后所得的全尾砂作为充填骨料。采用细磨冶炼炉渣代替部分水泥,采用强力活化搅拌装置制备充填料浆,通过泵压或者自重的方式将充填料浆以宾汉流体形式输送至采空区,形成稳定均质结构的充填体。在尾砂产率低,粗颗粒充填料不足的矿山中采用全尾砂胶结充填,可极大地降低生产成本。在粗颗粒充填料已够的矿山中采用全尾砂胶结充填,对于降低生产成本,保护矿山环境也是大有好处的。

二、常见的尾矿处理及利用

一、铁尾矿

随着钢铁行业的迅猛发展,铁矿尾矿在中工业固体废料中所占的比例也越来越大,尾矿为工业固体废料的主要组成部分,而铁尾矿占所有尾矿总量的40%。大量铁尾矿的排放不但占用耕地,破坏自然环境,同时也造成资源的浪费。因此有效的铁矿尾矿处理迫在眉睫。

我国铁矿选厂排出的铁尾矿具有数量大、粒度细、类型繁多、性质复杂等特点,按照伴生元素种类与含量可分为单金属类铁尾矿和多金属类铁尾矿。而单金属类铁尾矿按照硅、铝、钙、镁含量又可分为①高硅鞍山型铁尾矿,这种尾矿是数量最大的铁尾矿,硅含量高达83%,通常不含他价伴生元素,平均粒度为0.04~0.2mm,属于这类尾矿的矿厂有本钢南芬、歪头山、鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山、首钢大石河、密云、水厂、太钢峨口、唐钢石人沟等;②高铝马钢型铁尾矿其Al2O3含量较高,多数尾矿不含有伴生元素和组分,个别尾矿含有伴生硫、磷,小于0.074mm粒级含量占30%~60%,,该类铁尾矿排放量不大,主要是分布在长江中下游宁芜一带。如江苏吉山铁矿、马钢姑山铁矿、南山铁矿及黄梅山铁矿等选矿厂③高钙镁邯郸型铁尾矿,这类铁尾矿主要集中在邯郸地区的铁矿,如玉石洼、西石门、玉泉岭、符山、王家子等,主要伴生元素为硫、钴以及微量的铜、镍、铅、锌、砷、金银等,-0.074mm占50%~70%。④低钙、镁、铝、硅型铁尾矿,这类铁尾矿主要非金属成分为重晶石、碧玉,伴生有钴、镍等元素,尾矿中-0.074mm占70%左右。

多金属类铁矿尾矿主要分布在我国的西南攀西地区、内蒙古包头地区和长江中下游的武钢地区,该类铁矿主要特点是组分复杂,常伴有一定的有色、稀有金属元素,这些稀有元素的回收价值已经远超主体元素铁。

铁的回收:随着社会资源需求量量的日益增大许多选厂也越来越重视铁矿尾矿中有价元素的回收,采用磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺从尾矿中回收铁,同时也加强尾矿的综合利用。如司家营研山铁矿利用磁选+磨矿+浮选回收反浮选尾矿中的铁元素、首钢矿业公司大石河选矿厂与水厂选矿厂、鞍钢弓长岭选矿厂、武钢程潮选矿厂等都对其铁尾矿进行再选。

铁尾矿资源化:铁尾矿除了用尾矿库堆存、充填矿井外工业上还用其生产建筑用砖、水泥熟料、路基材料等。同时铁尾矿还可用于生产附加价值高的的建筑装饰材料,如微晶玻璃,近年国内学者对此展开了大量的研究,北京科技大学以大庙铁尾矿和废石为主要原料研制了尾矿微晶玻璃花岗岩,东北大学与沈阳工程学院合作利用歪头山铁尾矿、新城金尾矿加入调整氧化剂和适当的晶核剂,形成了透辉石为主晶相的建筑微晶玻璃,尾砂掺杂量可达65%以上。

二、金矿尾矿

目前黄金矿上尾矿主要采用尾矿库堆存方式处理,随着金矿开采规模的扩大与开采年限的延长,金矿尾矿不断增多。在黄金生产过程中由于会用到一些剧毒氰化物,因此其除了固体污染外其元素污染更为巨大。黄金尾矿的堆积会引起环境污染、占用耕地、诱发地质灾害等问题。因此,现在除了对其采用干排、填充矿井外,综合利用也逐渐受到人们重视。

全泥氰化后尾矿的处理:①碱性氯化法处理,碱性氯化法是通过氯系氧化剂(如漂白粉、次氯酸钠、液氯)来破坏尾砂中的氰化物。这种处理方式将氰化物氧化成CNO,但是其可靠性并不高,在有些条件下CNO可能又被还原成氰化物,对环境的破坏巨大;②尾矿干堆,尾矿干堆通过筛分、压滤等工艺在回收滤液实现选产水资源循环使用的同时也去除了尾矿中大部分氰化物,减少含氰污水的排放,避免尾矿库积水给周边带来危害。尾矿干堆对氰化炭浆法尾矿有效,对浮选法生产的矿山效益并不明显,且金矿尾矿尾矿干堆只用于降水较少的北方地区;③焚烧法是种实现金尾矿回收利用及减少污染的方法,通常将含氰废渣与煤混匀制成球团,通过焚烧的方法分解氰化物,其烟气可收集制酸,灰渣可用于制砖;④微生物降解,许多微生物具有降解氰化物的酶系统与途径,以氰化物作为C源与N源,可用于吸收分解氰化物,避免其污染。

金的回收:黄金是一种贵重而稀有的金属,在国民经济中发挥重要的作用。随着黄金需求量的增大与金矿品位的日益降低,从尾矿中回收金受到了人们的重视。我国20世纪70年代前建成的金矿矿山多采用浮选、重选、混汞、混汞+浮选或重选+浮选等传统工艺,使得这部分矿山黄金回收率一直较低,大多尾矿中的金品位在1g/t以上,有的地方达到2~3g/t,在矿石性质较复杂的地区甚至达到3g/t以上。随着选金技术的发展,特别是全泥氰化技术的引进,使得对这部分尾矿的再利用成为了可能。如银洞坡金矿采用全泥氰化+炭浆法回收老尾矿中的金,三门峡市安底金矿对对以前混汞+浮选的尾矿进行了堆浸回收。

金尾矿伴生组分的回收:金尾矿中往往还伴有其它有价值的组分,对其回收不仅能实现资源回收利用,同时还能减少环境的污染。我国的许多黄金矿石伴生有铅、锌、铜、铁、硫等元素,有些尾矿中铅品位大于1%,硫品位大于8%,铜品位超过0.2%,锌品位大于0.5%,因此对其回收利用时可能的。如安康金矿采用磁重联合流程每年从其金矿尾矿中获得铁精矿1700t,汉阴金矿利用湿式磁选法从其尾矿中回收铁,同时一些选厂还对金尾矿中的硫、铜等元素进行回收利用。

金尾矿的综合利用:对于金尾矿除了尾矿库堆存、充填矿井、回收有价值元素外,金尾矿中其它的脉石矿物在一定的条件下也能得到综合利用。部分矿床金属含量稀少,脉石矿物较为纯净,可直接用作非金属原料与建筑材料使用。如制砖、生产微晶玻璃、生产加气混凝土、生产硅酸盐水泥等。

三、铅锌尾矿

铅锌矿经浮选得到铅精矿与锌精矿与尾矿,浮选后的尾矿主要成分为SiO2,Al2O3、K2O即石英与绢云母等。现在对其除了采用尾矿库堆存、干堆、充填矿井外还进行一系列综合利用。

铅锌尾矿的危害:铅锌尾矿对环境除了固体危害外,其元素对环境的破坏更为严重。铅锌矿浮选过程中常用石灰作为浮选药剂,矿浆的pH通常显弱碱性,其重金属离子最后以氢氧化物的形式存在于尾矿中。由于铅、锌氢氧化为为两性氢氧化物,若石灰过量,引起矿浆PH增大,铅锌氢氧化物的溶解度增大,随着水流进入周边环境。同时若铅锌尾矿中含有大量的黄铁矿等硫化物,自然界中的一些微生物可将黄铁矿氧化为可溶性硫酸铁,在其水解后产生强酸性,溶解铅锌尾矿中的固体物质,使Pb、Zn、Cr、Cd、Mn等重金属离子从尾矿中溶解出来。

铅锌尾矿的利用:铅锌尾矿再选有价资源主要有铅、锌、硫、萤石、重晶石、绢云母等,选厂常采用重选、浮选、磁选或重选+浮选等联合工艺来对铅锌矿中有价元素进行回收利用。铅锌矿在建材上主要生产生产水泥、墙体材料、以及作为活性混合材料。

四、铜尾矿

铜通常与钼、铅、锌等矿物伴生在一起,选厂常采用浮选工艺对其选别富集。根据原矿组成、性质、选矿工艺,一部分铜矿石在处理后还要进行二次选别,在对选别后的尾矿进行处理,而另一些尾矿由于没有回收价值,通常对于没有回收价值的矿渣采用干堆、充填、复垦等工艺处理。

铜尾矿有价元素的回收:铜尾矿组成较为复杂,除了含有极少量的各类铜矿物外还含有金、银、钼等贵重金属,若贵重金属含量较高,分选较为容易,通常采用浮选工艺回收。另外一部分铜尾矿除含铜外还含有一定的磁铁矿,对这类尾矿通常先采用酸浸法沉淀出铜,根据需要再采用磁选工艺分选出磁铁矿。而对于尾矿中难选的铜的硫化物,一些选厂通过沸腾焙烧工艺将其转化为易于浸出的硫酸铜和铜的氧化物,在对其选别。而对于品位极低的铜尾矿,还可采用微生物浸出工艺提取剩余的铜。铜尾矿性质的复杂性决定其回收工艺也较为繁多,常用的回收工艺有重选、浮选、磁选、焙烧、酸浸、堆浸等。

铜尾矿综合利用:对于没有回收价值的矿渣,除了一般尾矿的处理办法外,还可将其作为一种二次资源利用,通常可用于生产建筑用砖、陶瓷、玻璃制品等。

五、萤石尾矿

萤石又叫氟石,其主要成分为CaF2,是工业制取冰晶石、氟利昂的主要原料,通常采用浮选工业分离富集。萤石尾矿在自然界中堆积会占用土地、污染环境,如处理不好会对周边水体、土壤造成氟污染。萤石尾矿除进行干堆、充填矿井外,还可对其一些伴生组分进行回收利用。同时萤石尾矿在建筑行业可生产水泥矿化剂、陶瓷透水砖、微晶玻璃等。

六、钨尾矿

我国开采的钨矿以钨矿为主,白钨矿次之。虽然白钨矿储量大,但是贫矿多富矿少,大多为难选矿石,因此白钨矿的开采仅为钨矿开采总量的10%左右。而黑钨矿虽然储量比白钨矿少,但是富矿较多,容易开采和筛选,所以开采量为钨矿的90%以上。我国大部分钨矿开采利用已经超过百年,在已探明的钨矿储量中大部分优质量大的黑钨矿床已经处于开采晚期,不少已经闭坑或即将闭坑。因此,除了加强地质勘探,寻找新的钨矿资源,钨矿尾矿的开发利用也十分重要,特别是一些老钨矿尾矿的再开发利用。

钨矿再选利用:方法有重选、磁选、浮选、淘洗法等,其中重选为钨矿最常用的分选工艺,我国早期的重选尾矿粒度较粗,采用尾矿自堆坝的堆放方式,钨矿尾矿保存完好。重用的重选钨矿再选利用的工艺为螺旋溜槽-离心选矿机(或湿式强磁)为主的粗选工艺、摇床-浮选为主的精选工艺充分回收钨尾矿中的有用矿物。通常钨矿中伴生有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、金、银、钴、铍、锂、铌、钽、稀土、硫、磷、砷、压电水晶、熔炼水晶、萤石等。这些金属离子随着尾矿一起流失,在造成资源的浪费同时也会对环境造成严重的污染。绿柱石、萤石、压电水晶、熔炼水晶是常用的工业原料,常采用重选+浮选的联合工艺对其回收利用。

烟台鑫海矿山机械有限公司是专业的钨矿选矿设备、钨矿尾矿处理公司,其钨矿分选设备的耐磨部件采用了由其生产的耐磨橡胶,有效的解决了设备耐磨问题,延长了设备使用年限。

钨尾矿综合利用:钨尾矿除了进行再选利用外,其脉石矿物在建筑行业也得到广泛的运用。钨尾矿可用于生产微晶玻璃、建筑用砖、、陶瓷、水泥熟料等。

常见的尾矿处理及利用

铁尾矿

随着钢铁行业的迅猛发展,铁矿尾矿在中工业固体废料中所占的比例也越来越大,尾矿为工业固体废料的主要组成部分,而铁尾矿占所有尾矿总量的40%。大量铁尾矿的排放不但占用耕地,破坏自然环境,同时也造成资源的浪费。因此有效的铁矿尾矿处理迫在眉睫。

我国铁矿选厂排出的铁尾矿具有数量大、粒度细、类型繁多、性质复杂等特点,按照伴生元素种类与含量可分为单金属类铁尾矿和多金属类铁尾矿。而单金属类铁尾矿按照硅、铝、钙、镁含量又可分为①高硅鞍山型铁尾矿,这种尾矿是数量最大的铁尾矿,硅含量高达83%,通常不含他价伴生元素,平均粒度为0.04~0.2mm,属于这类尾矿的矿厂有本钢南芬、歪头山、鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山、首钢大石河、密云、水厂、太钢峨口、唐钢石人沟等;②高铝马钢型铁尾矿其Al2O3含量较高,多数尾矿不含有伴生元素和组分,个别尾矿含有伴生硫、磷,小于0.074mm粒级含量占30%~60%,,该类铁尾矿排放量不大,主要是分布在长江中下游宁芜一带。如江苏吉山铁矿、马钢姑山铁矿、南山铁矿及黄梅山铁矿等选矿厂③高钙镁邯郸型铁尾矿,这类铁尾矿主要集中在邯郸地区的铁矿,如玉石洼、西石门、玉泉岭、符山、王家子等,主要伴生元素为硫、钴以及微量的铜、镍、铅、锌、砷、金银等,-0.074mm占50%~70%。④低钙、镁、铝、硅型铁尾矿,这类铁尾矿主要非金属成分为重晶石、碧玉,伴生有钴、镍等元素,尾矿中-0.074mm占70%左右。

多金属类铁矿尾矿主要分布在我国的西南攀西地区、内蒙古包头地区和长江中下游的武钢地区,该类铁矿主要特点是组分复杂,常伴有一定的有色、稀有金属元素,这些稀有元素的回收价值已经远超主体元素铁。

铁的回收:随着社会资源需求量量的日益增大许多选厂也越来越重视铁矿尾矿中有价元素的回收,采用磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺从尾矿中回收铁,同时也加强尾矿的综合利用。如司家营研山铁矿利用磁选+磨矿+浮选回收反浮选尾矿中的铁元素、首钢矿业公司大石河选矿厂与水厂选矿厂、鞍钢弓长岭选矿厂、武钢程潮选矿厂等都对其铁尾矿进行再选。

铁尾矿资源化:铁尾矿除了用尾矿库堆存、充填矿井外工业上还用其生产建筑用砖、水泥熟料、路基材料等。同时铁尾矿还可用于生产附加价值高的的建筑装饰材料,如微晶玻璃,近年国内学者对此展开了大量的研究,北京科技大学以大庙铁尾矿和废石为主要原料研制了尾矿微晶玻璃花岗岩,东北大学与沈阳工程学院合作利用歪头山铁尾矿、新城金尾矿加入调整氧化剂和适当的晶核剂,形成了透辉石为主晶相的建筑微晶玻璃,尾砂掺杂量可达65%以上。

金矿尾矿

目前黄金矿上尾矿主要采用尾矿库堆存方式处理,随着金矿开采规模的扩大与开采年限的延长,金矿尾矿不断增多。在黄金生产过程中由于会用到一些剧毒氰化物,因此其除了固体污染外其元素污染更为巨大。黄金尾矿的堆积会引起环境污染、占用耕地、诱发地质灾害等问题。因此,现在除了对其采用干排、填充矿井外,综合利用也逐渐受到人们重视。

全泥氰化后尾矿的处理:①碱性氯化法处理,碱性氯化法是通过氯系氧化剂(如漂白粉、次氯酸钠、液氯)来破坏尾砂中的氰化物。这种处理方式将氰化物氧化成CNO,但是其可靠性并不高,在有些条件下CNO可能又被还原成氰化物,对环境的破坏巨大;②尾矿干堆,尾矿干堆通过筛分、压滤等工艺在回收滤液实现选产水资源循环使用的同时也去除了尾矿中大部分氰化物,减少含氰污水的排放,避免尾矿库积水给周边带来危害。尾矿干堆对氰化炭浆法尾矿有效,对浮选法生产的矿山效益并不明显,且金矿尾矿尾矿干堆只用于降水较少的北方地区;③焚烧法是种实现金尾矿回收利用及减少污染的方法,通常将含氰废渣与煤混匀制成球团,通过焚烧的方法分解氰化物,其烟气可收集制酸,灰渣可用于制砖;④微生物降解,许多微生物具有降解氰化物的酶系统与途径,以氰化物作为C源与N源,可用于吸收分解氰化物,避免其污染。

金的回收:黄金是一种贵重而稀有的金属,在国民经济中发挥重要的作用。随着黄金需求量的增大与金矿品位的日益降低,从尾矿中回收金受到了人们的重视。我国20世纪70年代前建成的金矿矿山多采用浮选、重选、混汞、混汞+浮选或重选+浮选等传统工艺,使得这部分矿山黄金回收率一直较低,大多尾矿中的金品位在1g/t以上,有的地方达到2~3g/t,在矿石性质较复杂的地区甚至达到3g/t以上。随着选金技术的发展,特别是全泥氰化技术的引进,使得对这部分尾矿的再利用成为了可能。如银洞坡金矿采用全泥氰化+炭浆法回收老尾矿中的金,三门峡市安底金矿对对以前混汞+浮选的尾矿进行了堆浸回收。

金尾矿伴生组分的回收:金尾矿中往往还伴有其它有价值的组分,对其回收不仅能实现资源回收利用,同时还能减少环境的污染。我国的许多黄金矿石伴生有铅、锌、铜、铁、硫等元素,有些尾矿中铅品位大于1%,硫品位大于8%,铜品位超过0.2%,锌品位大于0.5%,因此对其回收利用时可能的。如安康金矿采用磁重联合流程每年从其金矿尾矿中获得铁精矿1700t,汉阴金矿利用湿式磁选法从其尾矿中回收铁,同时一些选厂还对金尾矿中的硫、铜等元素进行回收利用。

金尾矿的综合利用:对于金尾矿除了尾矿库堆存、充填矿井、回收有价值元素外,金尾矿中其它的脉石矿物在一定的条件下也能得到综合利用。部分矿床金属含量稀少,脉石矿物较为纯净,可直接用作非金属原料与建筑材料使用。如制砖、生产微晶玻璃、生产加气混凝土、生产硅酸盐水泥等。

铅锌尾矿

铅锌矿经浮选得到铅精矿与锌精矿与尾矿,浮选后的尾矿主要成分为SiO2,Al2O3、K2O即石英与绢云母等。现在对其除了采用尾矿库堆存、干堆、充填矿井外还进行一系列综合利用。

铅锌尾矿的危害:铅锌尾矿对环境除了固体危害外,其元素对环境的破坏更为严重。铅锌矿浮选过程中常用石灰作为浮选药剂,矿浆的pH通常显弱碱性,其重金属离子最后以氢氧化物的形式存在于尾矿中。由于铅、锌氢氧化为为两性氢氧化物,若石灰过量,引起矿浆PH增大,铅锌氢氧化物的溶解度增大,随着水流进入周边环境。同时若铅锌尾矿中含有大量的黄铁矿等硫化物,自然界中的一些微生物可将黄铁矿氧化为可溶性硫酸铁,在其水解后产生强酸性,溶解铅锌尾矿中的固体物质,使Pb、Zn、Cr、Cd、Mn等重金属离子从尾矿中溶解出来。

铅锌尾矿的利用:铅锌尾矿再选有价资源主要有铅、锌、硫、萤石、重晶石、绢云母等,选厂常采用重选、浮选、磁选或重选+浮选等联合工艺来对铅锌矿中有价元素进行回收利用。铅锌矿在建材上主要生产生产水泥、墙体材料、以及作为活性混合材料。

铜尾矿

铜通常与钼、铅、锌等矿物伴生在一起,选厂常采用浮选工艺对其选别富集。根据原矿组成、性质、选矿工艺,一部分铜矿石在处理后还要进行二次选别,在对选别后的尾矿进行处理,而另一些尾矿由于没有回收价值,通常对于没有回收价值的矿渣采用干堆、充填、复垦等工艺处理。

铜尾矿有价元素的回收:铜尾矿组成较为复杂,除了含有极少量的各类铜矿物外还含有金、银、钼等贵重金属,若贵重金属含量较高,分选较为容易,通常采用浮选工艺回收。另外一部分铜尾矿除含铜外还含有一定的磁铁矿,对这类尾矿通常先采用酸浸法沉淀出铜,根据需要再采用磁选工艺分选出磁铁矿。而对于尾矿中难选的铜的硫化物,一些选厂通过沸腾焙烧工艺将其转化为易于浸出的硫酸铜和铜的氧化物,在对其选别。而对于品位极低的铜尾矿,还可采用微生物浸出工艺提取剩余的铜。铜尾矿性质的复杂性决定其回收工艺也较为繁多,常用的回收工艺有重选、浮选、磁选、焙烧、酸浸、堆浸等。

铜尾矿综合利用:对于没有回收价值的矿渣,除了一般尾矿的处理办法外,还可将其作为一种二次资源利用,通常可用于生产建筑用砖、陶瓷、玻璃制品等。

萤石尾矿

萤石又叫氟石,其主要成分为CaF2,是工业制取冰晶石、氟利昂的主要原料,通常采用浮选工业分离富集。萤石尾矿在自然界中堆积会占用土地、污染环境,如处理不好会对周边水体、土壤造成氟污染。萤石尾矿除进行干堆、充填矿井外,还可对其一些伴生组分进行回收利用。同时萤石尾矿在建筑行业可生产水泥矿化剂、陶瓷透水砖、微晶玻璃等。

钨尾矿

我国开采的钨矿以钨矿为主,白钨矿次之。虽然白钨矿储量大,但是贫矿多富矿少,大多为难选矿石,因此白钨矿的开采仅为钨矿开采总量的10%左右。而黑钨矿虽然储量比白钨矿少,但是富矿较多,容易开采和筛选,所以开采量为钨矿的90%以上。我国大部分钨矿开采利用已经超过百年,在已探明的钨矿储量中大部分优质量大的黑钨矿床已经处于开采晚期,不少已经闭坑或即将闭坑。因此,除了加强地质勘探,寻找新的钨矿资源,钨矿尾矿的开发利用也十分重要,特别是一些老钨矿尾矿的再开发利用。

钨矿再选利用:方法有重选、磁选、浮选、淘洗法等,其中重选为钨矿最常用的分选工艺,我国早期的重选尾矿粒度较粗,采用尾矿自堆坝的堆放方式,钨矿尾矿保存完好。重用的重选钨矿再选利用的工艺为螺旋溜槽-离心选矿机(或湿式强磁)为主的粗选工艺、摇床-浮选为主的精选工艺充分回收钨尾矿中的有用矿物。通常钨矿中伴生有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、金、银、钴、铍、锂、铌、钽、稀土、硫、磷、砷、压电水晶、熔炼水晶、萤石等。这些金属离子随着尾矿一起流失,在造成资源的浪费同时也会对环境造成严重的污染。绿柱石、萤石、压电水晶、熔炼水晶是常用的工业原料,常采用重选+浮选的联合工艺对其回收利用。

烟台鑫海矿山机械有限公司是专业的钨矿选矿设备、钨矿尾矿处理公司,其钨矿分选设备的耐磨部件采用了由其生产的耐磨橡胶,有效的解决了设备耐磨问题,延长了设备使用年限。

钨尾矿综合利用:钨尾矿除了进行再选利用外,其脉石矿物在建筑行业也得到广泛的运用。钨尾矿可用于生产微晶玻璃、建筑用砖、、陶瓷、水泥熟料等。

三、选矿阶段

铝土矿尾矿

铝土矿选矿过程中产生大量的尾矿,尾矿的堆存不仅能带来环境污染、土地占用等问题,此外,由于铝土矿尾矿汇总含有一定的有用矿物成分,造成了一定程度的资源浪费。我国对于铝土矿尾矿的研究处于起步阶段,其利用率才10%左右。

铝土矿的处理:铝土矿常用的选矿流程为洗矿、浮选、磁选、化学选矿等,其尾矿可用尾矿可湿排、干堆、充填矿井等工艺处理。鑫海是国内一家专业的尾矿干排研究公司。我们拥有专业的尾矿事业部门,我们的高级技术人才专门负责设计和研发与尾矿干排、尾矿有用矿物综合利用、尾矿制作建材产品综合利用相关的技术和设备。我们配置有专业的尾矿试验和尾矿干排工业生产试验生产线。我们的研究人员会对您的尾矿进行反复细致的试验,为你精心选出最佳解决方案。

铝土尾矿的综合利用:铝土矿尾矿主要化学成分是Al2O3和SiO2,约占总量的70%,尾矿的主要矿物为一水硬铝石和高岭石,此外还有二氧化硅、伊利石等。铝土矿尾矿可应用在负荷材料中,王建立等科研小组利用铝土矿尾矿的表明活性较高,可与高分子链相结合形成一种交联结构,成功制备了吸水材料。铝土矿尾矿可应用在建材方面,如生产高铝水泥、双快型砂水泥、建筑陶瓷、免烧多孔砖、装配式轻型砖等,都有一些实际成果涌现,并转化成工业化生产。铝土矿尾矿可应用在耐火材料中,河南某铝土矿选矿厂利用铝土矿尾矿进行煅烧及烧砖试验,制造出耐火级别达三级的耐火材料。此外,铝土矿尾矿在橡胶、塑料填料中也得到应用。

几家重点铝土矿厂尾矿化学成分

Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO Ti K2O Na2O 烧碱
孝义 57.48 23.79 1.61 0.13 0.34 2.87 0.14 0.10 13.99
阳泉 58.87 21.59 1.17 0.14 0.10 3.09 0.18 0.08 14.05
小关 50.50 25.25 3.50 0.65 0.31 3.05 1.35 0.56 13.05

石墨尾矿

石墨具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。冶金工业中石墨可用作耐火材料、铸造行业中石墨可用作铸模和防锈涂料、在机械制造中用作润滑剂。石墨是种天然可浮性较好的矿物,选厂通常采用分段磨矿分段选别工艺选别,其中浮选法与摇床选别是石墨选别流程常用的分选工艺。而对选矿所剩的石墨矿尾矿通常用湿排、干堆、充填矿井的工艺处理。

鑫海是国内专业的矿山总包服务提供商,曾在许多地区承揽过石墨矿生产流程的设计与改造,通过反复的检验与耐心的试验,鑫海的生产线设计达到了客户理想中的指标,而起耐磨球磨机衬板给石墨客户留下了深刻的印象:

石墨尾矿综合利用:石墨尾矿可用于制作白炭黑。白炭黑是白色粉磨状X射线无定形硅酸和硅酸盐总称。一般采用石墨尾矿砂加碱焙烧,经过水浸取,加酸反应,洗涤,干燥,粉碎等工序制白炭黑。石墨尾矿在建材工业原料中也有广泛的运用,众多研究学者分别对石墨尾矿用作为墙体材料、用作承重烧结砖、生产烧结多孔砖、制作环保陶瓷生态砖、用作高速公路基层等进行了详细的研究,取得了丰硕的成果,有些已经应用于生产实践中。此外,由于石墨尾矿颗粒均匀,主要成分以氧化硅为主,硬度高,耐磨性好,渗透性优良,因此可考虑将其制备透水材料。

磷矿尾矿

磷矿分为硅质磷矿、钙质磷矿、硅—钙质沉积磷矿岩,其中硅质磷矿的主要脉石矿物为石英玉髓类硅质矿物,脉石矿物可浮性与有用矿物相差较大,虽然磷矿粒度较细,但是其选别难度较小,通常采用浮选工艺选别。而钙质磷矿主要脉石矿物为方解石、白云石,通常采用反浮选法浮出尾矿。而而硅—钙质沉积磷矿岩的选别难度最大,现在其选别工艺大部分处于研究阶段。而磷矿尾矿大多湿排到尾矿库或者干堆。

磷矿尾矿再选:磷矿资源经过长期的开采,逐渐趋于贫化,高品位磷矿不断减少。在资源日渐减少的今天,磷矿尾矿作为一种二次资源,备受世人的关注。磷矿尾矿可以当作已经磨细了的低品位磷矿处理。目前,对于磷矿尾矿再浮选方法主要有新药剂再浮选法、重结晶再浮选法。新药剂再浮选法是指利用新开发的高效磷矿浮选药剂将低品位磷矿以较低的浮选成本选出。重结晶再浮选法是指利用甘油和三分子脂肪酸作为起泡剂等药剂重结晶浮选磷矿的方法。

磷矿尾矿综合利用:磷矿尾矿在可用于生产建筑用砖、微晶玻璃、水泥熟料等,同时由于磷矿尾矿中含有磷元素和镁元素,因此有些磷矿尾矿可作为土壤改良剂和复合肥添加剂、粘结剂等。

相关产品推荐

  • 液下渣浆泵

    液下渣浆泵

  • KYF型充气搅拌式浮选机

    KYF型充气搅拌式浮选机

  • XPB型渣浆泵

    XPB型渣浆泵

相关资讯推荐

  • 尾矿干排工艺浅析
    尾矿干排工艺浅析

    对我国的矿山情况而言,相当含量的矿山,尤其是金属矿山,其矿物都是共生或者伴生矿。品味低下、选矿设备及选矿技术的相对落后致使采选的回收率及利用率都较为低下,因此采选过程中会产生大量的尾矿。

  • 环保型尾矿干排设备
    环保型尾矿干排设备

    尾矿处理厂催化剂尾矿污泥处理装置是一种环保型尾矿干排设备,主要负责处理上游催化剂厂生产过程中排放的高悬浮物废水。由于催化剂废水来水悬浮物年均值为4000mg/L左右,装置泥系统处理污泥量极大。

  • 尾矿脱水干排机
    尾矿脱水干排机

    卧式螺旋卸料沉降离心机简称卧螺离心机,可以作为离心式尾矿脱水干排机使用,是国际上20世纪50年代出现的分离机械。具有连续操作、处理量大、单位产量耗电量低、适应性强等特点。

  • 高效节能的尾矿烘干机
    高效节能的尾矿烘干机

    许多选厂在对选矿作业产生的尾矿进行资源综合利用前都将尾矿进行烘干处理,而回转烘干机在尾矿烘干上存在许多优势,是一种高效节能的尾矿烘干机,在许多选厂得到广泛的运用。国内生产回转烘干机的厂家有很多,怎样选着一款质量优良的尾矿烘干机对于选厂至关重要。

选厂整体服务 选矿工艺 成功案例
联系我们
您也可以在线咨询客服 在线咨询 在线咨询 在线咨询